課程安排 總學時：32學時，其中24學時理論，8學時上機課程安排關于教材教材數據庫系統概論(第五版)，王珊,薩師煊著

高等教育出版社，2014.12參考書《數據庫系統導論(AnIntroductiontoDatabaseSystems)》（第七版）C.J.Date著，機械工業出版社，數據庫領域中的權威著作。(劍橋大學)《數據庫系統概念(DatabaseSystemConcepts)》（第六版）Silberschatz著，

機械工業出版社。(耶魯大學)關于教材教材學習方式及要求聽課讀書獨立完成作業積極答疑按時上課認真完成上機實驗學習方式及要求聽課數據庫系統概論AnIntroductiontoDatabaseSystems第一章緒論數據庫系統概論第一章緒論1.1數據庫系統概述1.2數據模型1.3數據庫系統結構1.4數據庫系統的組成1.5小結第一章緒論1.1數據庫系統概述數據庫的地位數據庫技術產生于六十年代末，是數據管理的最新技術，是計算機科學的重要分支。數據庫技術是信息系統的核心和基礎，它的出現極大地促進了計算機應用向各行各業的滲透。數據庫的建設規模、數據庫信息量的大小和使用頻度已成為衡量一個國家信息化程度的重要標志。是學習動態網站課程的必不可少的知識；在畢業設計和以后的工作中都能用到；數據庫的地位數據庫技術產生于六十年代末，是數據管理的最新技術第一章緒論1.1數據庫系統概述

1.1.1四個基本概念

1.1.2數據管理技術的產生和發展

1.1.3數據庫系統的特點

第一章緒論1.1數據庫系統概述1.1.1四個基本概念數據(Data)數據庫(Database)數據庫管理系統(DBMS)數據庫系統(DBS)1.1.1四個基本概念數據(Data)一、數據數據(Data)是數據庫中存儲的基本對象數據的定義描述事物的符號記錄數據的種類文本、圖形、圖像、音頻、視頻、學生的檔案記錄、貨物的運輸情況等數據的特點數據與其語義是不可分的一、數據數據(Data)是數據庫中存儲的基本對象數據舉例數據的含義稱為數據的語義，數據與其語義是不可分的。例如93是一個數據語義1：學生某門課的成績語義2：某人的體重語義3：某個年級的學生人數語義4：請同學給出。。。數據舉例數據的含義稱為數據的語義，數據與其語義是不可分的。數據舉例學生檔案中的學生記錄（李明，男，197205，江蘇南京市，計算機系，1990）語義：學生姓名、性別、出生年月、籍貫、所在院系、入學時間解釋：李明是個大學生，1972年5月出生，江蘇南京市人，1990年考入計算機系請給出另一個解釋和語義數據舉例學生檔案中的學生記錄二、數據庫數據庫的定義數據庫(Database,簡稱DB)是長期儲存在計算機內、有組織的、可共享的大量數據的集合。數據庫的基本特征數據按一定的數據模型組織、描述和儲存可為各種用戶共享冗余度較小數據獨立性較高易擴展二、數據庫數據庫的定義三、數據庫管理系統什么是DBMS位于用戶與操作系統之間的一層數據管理軟件。是基礎軟件，是一個大型復雜的軟件系統

DBMS的用途科學地組織和存儲數據、高效地獲取和維護數據三、數據庫管理系統什么是DBMSDBMS的主要功能數據定義功能提供數據定義語言(DDL)

定義數據庫中的數據對象數據組織、存儲和管理

分類組織、存儲和管理各種數據確定組織數據的文件結構和存取方式實現數據之間的聯系提供多種存取方法提高存取效率數據操縱功能

提供數據操縱語言(DML)

實現對數據庫的基本操作(查詢、插入、刪除和修改)DBMS的主要功能數據定義功能DBMS的主要功能數據庫的事務管理和運行管理數據庫在建立、運行和維護時由DBMS統一管理和控制保證數據的安全性、完整性、多用戶對數據的并發使用發生故障后的系統恢復數據庫的建立和維護功能(實用程序)

數據庫初始數據裝載轉換 數據庫轉儲 介質故障恢復 數據庫的重組織 性能監視分析等其它功能

DBMS與網絡中其它軟件系統的通信兩個DBMS系統的數據轉換異構數據庫之間的互訪和互操作DBMS的主要功能數據庫的事務管理和運行管理四、數據庫系統什么是數據庫系統（DatabaseSystem，簡稱DBS）

在計算機系統中引入數據庫后的系統構成數據庫系統。數據庫系統的構成數據庫數據庫管理系統（及其開發工具）應用系統數據庫管理員

四、數據庫系統什么是數據庫系統（DatabaseSyste

數據庫

應用系統應用開發工具

操作系統

數據庫管理系統

數據庫管理員用戶用戶用戶

數據庫系統應用系統應用開發工具用戶用戶用戶數據庫1.1數據庫系統概述1.1.1四個基本概念

1.1.2數據管理技術的產生和發展

1.1.3數據庫系統的特點1.1數據庫系統概述1.1.1四個基本概念數據管理技術的產生和發展什么是數據管理對數據進行分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護數據處理的中心問題數據管理技術的發展過程人工管理階段(20世紀40年代中--50年代中)文件系統階段(20世紀50年代末--60年代中)數據庫系統階段(20世紀60年代末--現在)數據管理技術的產生和發展什么是數據管理一、人工管理階段時期20世紀40年代中--50年代中產生的背景應用需求 科學計算 硬件水平 無直接存取存儲設備軟件水平 沒有操作系統 處理方式 批處理一、人工管理階段時期人工管理階段(續)特點數據的管理者：用戶（程序員），數據不保存數據面向的對象：某一應用程序數據的共享程度：無共享、冗余度極大數據的獨立性：不獨立，完全依賴于程序數據的結構化：無結構數據控制能力：應用程序自己控制人工管理階段(續)特點應用程序與數據的對應關系(人工管理階段)

應用程序1數據集1應用程序2數據集2應用程序ｎ數據集n...…...…人工管理階段應用程序與數據之間的對應關系

應用程序與數據的對應關系(人工管理階段)應用程序1數據集1應二、文件系統階段時期20世紀50年代末--60年代中產生的背景應用需求 科學計算、管理 硬件水平 磁盤、磁鼓 軟件水平 有文件系統 處理方式 聯機實時處理、批處理 二、文件系統階段時期文件系統階段(續)特點數據的管理者：文件系統，數據可長期保存數據面向的對象：某一應用程序數據的共享程度：共享性差、冗余度大數據的結構化：記錄內有結構,整體無結構數據的獨立性：獨立性差，數據的邏輯結構改變必須修改應用程序數據控制能力：應用程序自己控制文件系統階段(續)特點應用程序與數據的對應關系(文件系統階段)應用程序１文件１應用程序２文件2應用程序ｎ文件n存取方法...…...…文件系統階段應用程序與數據之間的對應關系

應用程序與數據的對應關系(文件系統階段)應用程序１文件１應用文件系統中數據的結構記錄內有結構。數據的結構是靠程序定義和解釋的。數據只能是定長的?？梢蚤g接實現數據變長要求，但訪問相應數據的應用程序復雜了。文件間是獨立的，因此數據整體無結構?？梢蚤g接實現數據整體的有結構，但必須在應用程序中對描述數據間的聯系。數據的最小存取單位是記錄。文件系統中數據的結構記錄內有結構。三、數據庫系統階段時期20世紀60年代末以來從文件系統到數據庫系統標志著數據管理技術的飛躍產生的背景應用背景 大規模管理 硬件背景 大容量磁盤、磁盤陣列 軟件背景 有數據庫管理系統 處理方式 聯機實時處理,分布處理,批處理 三、數據庫系統階段時期1.1數據庫系統概述1.1.1四個基本概念

1.1.2數據管理技術的產生和發展

1.1.3數據庫系統的特點1.1數據庫系統概述1.1.1四個基本概念1.1.3數據庫系統的特點整體數據結構化數據的共享性高，冗余度低，易擴充數據獨立性高數據由DBMS統一管理和控制1.1.3數據庫系統的特點整體數據結構化數據結構化整體數據的結構化是數據庫的主要特征之一整體結構化不再僅僅針對某一個應用，而是面向全組織不僅數據內部結構化，整體是結構化的，數據之間具有聯系數據結構化整體數據的結構化是數據庫的主要特征之一文件系統的記錄示例學生文件的記錄結構課程文件的記錄結構學生選課文件的記錄結構文件中記錄內部有結構，但記錄間無聯系聯系電話住址年齡系性別姓名學號學時課程名課程號成績課程號學號文件系統的記錄示例學生文件的記錄結構聯系電話住址年齡系性別姓數據庫整體數據結構化學號課程號成績學號姓名性別年齡系別日期學校學歷名家庭出身籍貫政治面貌姓名與本人關系詳細情況日期獎懲條目數據庫系統實現整體數據結構化課程號課程名學時數據庫整體數據結構化學號課程號成績學號姓名性別年齡系別日期學數據的共享性高，冗余度低，易擴充數據庫系統從整體角度看待和描述數據，數據面向整個系統，可以被多個用戶、多個應用共享使用。數據共享的好處減少數據冗余，節約存儲空間避免數據之間的不相容性與不一致性使系統易于擴充數據的共享性高，冗余度低，易擴充數據獨立性高物理獨立性指用戶的應用程序與存儲在磁盤上的數據庫中數據是相互獨立的。當數據的物理存儲改變了，應用程序不用改變。邏輯獨立性指用戶的應用程序與數據庫的邏輯結構是相互獨立的。數據的邏輯結構改變了，用戶程序也可以不變。數據獨立性是由DBMS的二級映像功能來保證的數據獨立性高物理獨立性數據由DBMS統一管理和控制DBMS提供的數據控制功能(1)數據的安全性（Security）保護保護數據，以防止不合法的使用造成的數據的泄密和破壞。(2)數據的完整性（Integrity）檢查將數據控制在有效的范圍內，或保證數據之間滿足一定的關系。(3)并發（Concurrency）控制對多用戶的并發操作加以控制和協調，防止相互干擾而得到錯誤的結果。(4)數據庫恢復（Recovery）將數據庫從錯誤狀態恢復到某一已知的正確狀態。數據由DBMS統一管理和控制DBMS提供的數據控制功能應用程序與數據的對應關系(數據庫系統)DBMS應用程序1應用程序2數據庫…數據庫系統階段應用程序與數據之間的對應關系

應用程序與數據的對應關系(數據庫系統)DBMS應用程序1應用第一章緒論1.1數據庫系統概述1.2數據模型1.3數據庫系統結構1.4數據庫系統的組成1.5小結第一章緒論1.1數據庫系統概述1.2數據模型1.2.1兩大類數據模型

1.2.2數據模型的組成要素

1.2.3概念模型

1.2.4最常用的數據模型

1.2.5層次模型

1.2.6網狀模型

1.2.7關系模型1.2數據模型1.2.1兩大類數據模型數據模型在數據庫中用數據模型這個工具來抽象、表示和處理現實世界中的數據和信息。通俗地講數據模型就是現實世界的模擬。數據模型應滿足三方面要求能比較真實地模擬現實世界容易為人所理解便于在計算機上實現數據模型在數據庫中用數據模型這個工具來抽象、表示和處理現實世

1.2.1兩大類數據模型數據模型分為兩類（分屬兩個不同的層次）(1)概念模型也稱信息模型，它是按用戶的觀點來對數據和信息建模，用于數據庫設計。(2)邏輯模型和物理模型

邏輯模型主要包括網狀模型、層次模型、關系模型、面向對象模型等，按計算機系統的觀點對數據建模，用于DBMS實現。物理模型是對數據最底層的抽象，描述數據在系統內部的表示方式和存取方法，在磁盤或磁帶上的存儲方式和存取方法。1.2.1兩大類數據模型數據模型分為兩類（分屬兩個不同兩大類數據模型(續)客觀對象的抽象過程---兩步抽象現實世界中的客觀對象抽象為概念模型；把概念模型轉換為某一DBMS支持的數據模型。兩大類數據模型(續)客觀對象的抽象過程---兩步抽象兩大類數據模型(續)DBMS支持的數據模型概念模型認識抽象信息世界機器世界現實世界中客觀對象的抽象過程現實世界現實世界概念模型數據庫設計人員完成邏輯模型物理模型由DBMS完成概念模型邏輯模型數據庫設計人員完成兩大類數據模型(續)DBMS支持的數據模型概念模型認識信息1.2數據模型

1.2.1兩大類數據模型

1.2.2數據模型的組成要素

1.2.3概念模型

1.2.4最常用的數據模型

1.2.5層次模型

1.2.6網狀模型

1.2.7關系模型1.2數據模型1.2.1兩大類數據模型1.2.2數據模型的組成要素數據結構：描述數據庫的組成對象以及對象之間的聯系。數據操作：對數據庫中各種對象的實例允許執行的操作的集合，包括操作及有關的操作規則。主要是查詢和更新兩大類操作。完整性約束條件：一組完整性規則。1.2.2數據模型的組成要素數據結構：描述數據庫的組成1.2.3概念模型信息世界中的基本概念兩個實體型之間的聯系兩個以上實體型之間的聯系單個實體型內的聯系概念模型的一種表示方法一個實例1.2.3概念模型信息世界中的基本概念一、信息世界中的基本概念(1)實體（Entity）

(2)屬性（Attribute）(3)碼（Key）(4)域（Domain）(5)實體型（EntityType）(6)實體集（EntitySet）(7)聯系（Relationship）一、信息世界中的基本概念(1)實體（Entity）二、兩個實體型之間的聯系實體型A聯系名實體型B111:1聯系實體型A聯系名1n1:n聯系實體型A實體型B聯系名mnm:n聯系實體型B用圖形來表示兩個實體型之間的這三類聯系

二、兩個實體型之間的聯系實體型A聯系名實體型B111:1聯系二、兩個實體型之間的聯系（續）一對一聯系（1:1）實例一個班級只有一個正班長一個班長只在一個班中任職定義：如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中至多有一個（也可以沒有）實體與之聯系，反之亦然，則稱實體集A與實體集B具有一對一聯系，記為1:1

班級班級-班長班長111:1聯系二、兩個實體型之間的聯系（續）一對一聯系（1:1）班兩個實體型之間的聯系(續)一對多聯系（1：n）實例一個班級中有若干名學生，每個學生只在一個班級中學習定義：如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（n≥0）與之聯系，反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中至多只有一個實體與之聯系，則稱實體集A與實體集B有一對多聯系，記為1:n班級組成學生1n1:n聯系兩個實體型之間的聯系(續)一對多聯系（1：n）班級組成學生兩個實體型之間的聯系(續)多對多聯系（m:n）實例課程與學生之間的聯系：一門課程同時有若干個學生選修一個學生可以同時選修多門課程定義：如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（n≥0）與之聯系，反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中也有m個實體（m≥0）與之聯系，則稱實體集A與實體B具有多對多聯系，記為m:n課程選修學生mnm:n聯系兩個實體型之間的聯系(續)多對多聯系（m:n）課程選修學生三、兩個以上實體型之間的聯系兩個以上的實體型之間也存在著一對一、一對多和多對多的聯系。三、兩個以上實體型之間的聯系兩個以上的實體型之間也存在著一對兩個以上實體型之間的聯系(續)實例一對多

課程、教師與參考書三個實體型一門課程可以有若干個教師講授，使用若干本參考書，每一個教師只講授一門課程，每一本參考書只供一門課程使用課程講授教師1m兩個以上實體型間1:n聯系參考書n兩個以上實體型之間的聯系(續)實例一對多課程講授教師1m兩個以上實體型之間的聯系(續)兩個以上實體型間的多對多聯系實例

供應商、項目、零件三個實體型一個供應商可以供給多個項目多種零件每個項目可以使用多個供應商供應的零件每種零件可由不同供應商供給供應商供應項目mp兩個以上實體型間m:n聯系零件n兩個以上實體型之間的聯系(續)兩個以上實體型間的多對多聯系供四、單個實體型內的聯系一對多聯系實例

職工實體型內部具有領導與被領導的聯系某一職工（干部）“領導”若干名職工一個職工僅被另外一個職工直接領導這是一對多的聯系一對一聯系

請舉例職工領導1n單個實體型內部1:n聯系四、單個實體型內的聯系一對多聯系職工領導1n單個實體型內部1五、概念模型的一種表示方法實體－聯系方法(E-R方法)用E-R圖來描述現實世界的概念模型E-R方法也稱為E-R模型五、概念模型的一種表示方法實體－聯系方法(E-R方法)E-R圖實體型用矩形表示，矩形框內寫明實體名。屬性用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應的實體連接起來學生教師學生學號年齡性別姓名E-R圖實體型學生教師學生學號年齡性別姓名E-R圖(續)聯系聯系的本身：用菱形表示，菱形框內寫明聯系名，并用無向邊分別與有關實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯系的類型（1:1、1:n或m:n）E-R圖(續)聯系聯系的表示方法示例班級班級-班長班長111:1聯系課程選修學生mnm:n聯系班級組成學生1n1:n聯系聯系的表示方法示例班級班級-班長班長111:1聯系課程選修學聯系的屬性課程選修學生mn成績聯系的屬性：聯系本身也是一種實體型，也可以有屬性。如果一個聯系具有屬性，則這些屬性也要用無向邊與該聯系連接起來

聯系的屬性課程選修學生mn成績聯系的屬性：六、一個實例用E-R圖表示某個工廠物資管理的概念模型實體倉庫：倉庫號、面積、電話號碼零件：零件號、名稱、規格、單價、描述供應商：供應商號、姓名、地址、電話號碼、帳號項目：項目號、預算、開工日期職工：職工號、姓名、年齡、職稱六、一個實例用E-R圖表示某個工廠物資管理的概念模型一個實例實體之間的聯系如下：

(1)一個倉庫可以存放多種零件，一種零件可以存放在多個倉庫中。倉庫和零件具有多對多的聯系。用庫存量來表示某種零件在某個倉庫中的數量。(2)一個倉庫有多個職工當倉庫保管員，一個職工只能在一個倉庫工作，倉庫和職工之間是一對多的聯系。

(3)職工之間具有領導-被領導關系，即倉庫主任領導若干保管員。職工實體型中具有一對多的聯系(4)供應商、項目和零件三者之間具有多對多的聯系聯系屬性一個實例實體之間的聯系如下：聯系屬性一個實例一個實例

例題

某企業集團有若干工廠，每個工廠生產多種產品，且每一種產品可以在多個工廠生產，每個工廠按照固定的計劃數量生產產品；每個工廠聘用多名職工，且每名職工只能在一個工廠工作，工廠聘用職工有聘期和工資。工廠的屬性有工廠編號、廠名、地址，產品的屬性有產品編號、產品名、規格，職工的屬性有職工號、姓名。根據上述語義畫出ER圖，在ER圖中需注明實體的屬性、聯系的類型及實體的標識符。聘用N聘期工資1工廠工廠編號廠名地址職工職工號姓名產品產品編號產品名規格數量N生產M例題聘用N聘期工資1工廠學生成績E-R圖，找找其中的問題學生成績E-R圖，找找其中的問題1.2數據模型1.2.1兩大類數據模型

1.2.2數據模型的組成要素

1.2.3概念模型

1.2.4最常用的數據模型

1.2.5層次模型

1.2.6網狀模型

1.2.7關系模型1.2數據模型1.2.1兩大類數據模型1.2.4最常用的數據模型非關系模型層次模型(HierarchicalModel)網狀模型(NetworkModel)關系模型(RelationalModel)面向對象模型(ObjectOrientedModel）對象關系模型(ObjectRelationalModel)半結構化數據模型（SemistructureDatamodel）1.2.4最常用的數據模型非關系模型1.2數據模型1.2.1兩大類數據模型

1.2.2數據模型的組成要素

1.2.3概念模型

1.2.4最常用的數據模型

1.2.5層次模型

1.2.6網狀模型

1.2.7關系模型1.2數據模型1.2.1兩大類數據模型1.2.7關系模型關系數據庫系統采用關系模型作為數據的組織方式1970年美國IBM公司SanJose研究室的研究員E.F.Codd首次提出了數據庫系統的關系模型計算機廠商新推出的數據庫管理系統幾乎都支持關系模型

1.2.7關系模型關系數據庫系統采用關系模型作為數據的組織一、關系數據模型的數據結構

在用戶觀點下，關系模型中數據的邏輯結構是一張二維表，它由行和列組成。學號姓名年齡性別系名年級2005004王小明19女社會學20052005006黃大鵬20男商品學20052005008張文斌18女法律2005………………學生登記表屬性元組一、關系數據模型的數據結構在用戶觀點下，關系模型中數據的邏關系數據模型的數據結構（續）關系（Relation）元組（Tuple）屬性（Attribute）主碼（Key）域（Domain）分量關系模式對關系的描述關系名（屬性1，屬性2，…，屬性n）學生（學號，姓名，年齡，性別，系，年級）關系數據模型的數據結構（續）關系（Relation）關系數據模型的數據結構（續）例1學生、系、系與學生之間的一對多聯系：學生（學號，姓名，年齡，性別，系號，年級）系(系號，系名，辦公地點)例2學生、課程、學生與課程之間的多對多聯系：

學生（學號，姓名，年齡，性別，系號，年級）課程（課程號，課程名，學分）選修（學號，課程號，成績）關系數據模型的數據結構（續）例1關系數據模型的數據結構（續）關系必須是規范化的，滿足一定的規范條件最基本的規范條件：關系的每一個分量必須是一個不可分的數據項,不允許表中還有表

圖1.27中工資和扣除是可分的數據項,不符合關系模型要求

職工號姓名職稱工資扣除實發基本津貼職務房租水電86051陳平講師13051200501601122283圖1.27一個工資表(表中有表)實例關系數據模型的數據結構（續）關系必須是規范化的，滿足一定的規關系數據模型的數據結構（續）關系術語一般表格的術語關系名表名關系模式表頭（表格的描述）關系（一張）二維表元組記錄或行屬性列屬性名列名屬性值列值分量一條記錄中的一個列值非規范關系表中有表（大表中嵌有小表）表1.2術語對比關系數據模型的數據結構（續）關系術語一般表格的術語關系名表名二、關系數據模型的操縱與完整性約束數據操作是集合操作，操作對象和操作結果都是關系，即若干元組的集合查詢插入刪除更新二、關系數據模型的操縱與完整性約束數據操作是集合操作，操作對關系數據模型的操縱與完整性約束（續）關系的完整性約束條件實體完整性參照完整性用戶定義的完整性關系數據模型的操縱與完整性約束（續）關系的完整性約束條件三、關系數據模型的存儲結構實體及實體間的聯系都用表來表示表以文件形式存儲有的DBMS一個表對應一個操作系統文件有的DBMS自己設計文件結構三、關系數據模型的存儲結構實體及實體間的聯系都用表來表示四、關系數據模型的優缺點優點建立在嚴格的數學概念的基礎上概念單一關系模型的存取路徑對用戶透明四、關系數據模型的優缺點優點關系數據模型的優缺點（續）缺點存取路徑對用戶透明導致查詢效率往往不如非關系數據模型為提高性能，必須對用戶的查詢請求進行優化增加了開發DBMS的難度關系數據模型的優缺點（續）缺點第一章緒論1.1數據庫系統概述1.2數據模型1.3數據庫系統結構1.4數據庫系統的組成1.5小結第一章緒論1.1數據庫系統概述1.3數據庫系統結構數據庫管理系統角度數據庫最終用戶角度1.3數據庫系統結構數據庫管理系統角度1.3.1數據庫系統模式的概念“型”和“值”的概念型(Type)值(Value)例如學生記錄型：（學號，姓名，性別，系別，年齡，籍貫）一個記錄值：（900201，李明，男，計算機，22，江蘇）1.3.1數據庫系統模式的概念“型”和“值”的概念數據庫系統模式的概念（續）模式（Schema）實例（Instance）數據庫系統模式的概念（續）模式（Schema）數據庫系統模式的概念（續）例如：在學生選課數據庫模式中，包含學生記錄、課程記錄和學生選課記錄

2003年的一個學生數據庫實例，包含：2003年學校中所有學生的記錄學校開設的所有課程的記錄所有學生選課的記錄

2002年度學生數據庫模式對應的實例與

2003年度學生數據庫模式對應的實例是不同的數據庫系統模式的概念（續）例如：在學生選課數據庫模式中，包1.3.2數據庫系統的三級模式結構模式（Schema）

外模式（ExternalSchema）內模式（InternalSchema）1.3.2數據庫系統的三級模式結構模式（Schema）一、模式（Schema）模式（也稱邏輯模式）數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述所有用戶的公共數據視圖，綜合了所有用戶的需求一個數據庫只有一個模式模式的地位：是數據庫系統模式結構的中間層與數據的物理存儲細節和硬件環境無關與具體的應用程序、開發工具及高級程序設計語言無關一、模式（Schema）模式（也稱邏輯模式）二、外模式（ExternalSchema）外模式（也稱子模式或用戶模式）數據庫用戶（包括應用程序員和最終用戶）使用的局部數據的邏輯結構和特征的描述數據庫用戶的數據視圖，是與某一應用有關的數據的邏輯表示二、外模式（ExternalSchema）外模式（也稱子模三、內模式（InternalSchema）內模式（也稱存儲模式）是數據物理結構和存儲方式的描述是數據在數據庫內部的表示方式記錄的存儲方式（順序存儲，按照B樹結構存儲，按hash方法存儲）索引的組織方式數據是否壓縮存儲數據是否加密數據存儲記錄結構的規定一個數據庫只有一個內模式三、內模式（InternalSchema）內模式（也稱存儲數據庫系統的三級模式結構（續）圖

數據庫系統的三級模式結構數據庫系統的三級模式結構（續）圖數據庫系統的三級模式結構1.3.3數據庫的二級映像功能與數據獨立性三級模式是對數據的三個抽象級別二級映象在DBMS內部實現這三個抽象層次的聯系和轉換外模式／模式映像模式／內模式映像1.3.3數據庫的二級映像功能與數據獨立性三級模式是對數據一、外模式／模式映象模式：描述的是數據的全局邏輯結構外模式：描述的是數據的局部邏輯結構同一個模式可以有任意多個外模式每一個外模式，數據庫系統都有一個外模式／模式映象，定義外模式與模式之間的對應關系映象定義通常包含在各自外模式的描述中一、外模式／模式映象模式：描述的是數據的全局邏輯結構外模式／模式映象（續）保證數據的邏輯獨立性外模式／模式映象（續）保證數據的邏輯獨立性二、模式／內模式映象模式／內模式映象定義了數據全局邏輯結構與存儲結構之間的對應關系。例如，說明邏輯記錄和字段在內部是如何表示的數據庫中模式／內模式映象是唯一的該映象定義通常包含在模式描述中二、模式／內模式映象模式／內模式映象定義了數據全局邏輯結構與模式／內模式映象（續）保證數據的物理獨立性模式／內模式映象（續）保證數據的物理獨立性數據庫系統的三級模式結構（續）圖1.28數據