資料庫二級映射

A. 如何理解資料庫的三級模式二級映射

三級模式是對資料庫的結構的三個抽象級別：外模式（用戶模式）、模式（邏輯模式）、內模式（存儲模式）；二級映象是在DBMS內部實現這三個抽象層次的聯系和轉換。

二級映象：外模式/模式映象：定義外模式與模式之間的對應關系。每一個外模式對應一個映像，映象定義（外模式與模式之間對應關系）包含在各自外模式的描述中即呈現給用戶的視圖中。用途是：保證數據邏輯獨立性ex.模式變了，修改外模式/模式映象映像即可，不會影響應用程序。

模式/內模式映象：定義數據全局邏輯結構與儲存結構的對應關系。一個資料庫只有一個此映象。映象定義包含在模式描述中。

三級模式各模式解析

1、外模式：（一個應用只能對應一個外模式，一個外模式可對應多個應用）是對應用程序需要的數據的邏輯結構、特徵的描述，以視圖的方式呈現給應用程序使用者（用戶）。外模式是模式的子集，且外模式之間可以有交叉的部分。

外模式的作用：簡化了數據，用戶可以只看自己想看的數據； 保障了資料庫的安全性，不同的用戶擁有的許可權不一樣，只能看到他有授權的部分。

2、模式：（一個資料庫只有一個模式，模式是數據的邏輯結構）是對資料庫中全體數據的邏輯結構（數據項的名字、類型、取值范圍等）和特徵的描述。

有著所有用戶的公共數據視圖，展示了有什麼數據以及數據間的關系；提出了有關數據的安全性和完整性的要求，以確保用戶可以安全地、有效地、正確地使用這個共享數據資源。

3、內模式：是資料庫內部的表示：數據存儲方式、索引組織方式、數據是否加密、是否壓縮、存儲記錄結構的規定。

B. 什麼是資料庫的三級模式和二級映像它有什麼優點

三級模式-兩級映射屬於層次型架構設計，保證資料庫中數據具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。

1、內模式：

內模式又稱存儲模式，對應於物理級，它是資料庫中全體數據的內部表示或底層描述，它描述了數據在存儲介質上的存儲方式及物理結構（順序存儲、按照B樹結構存儲還是按hash方法存儲），對應著實際存儲在外存儲介質上的資料庫。

① 一個資料庫只有一個內模式；

② 一個表可能由多個文件組成，如：數據文件、索引文件。

2、概念模式：

模式又稱概念模式或邏輯模式，對應於概念級。它是由資料庫設計者綜合所有用戶的數據，按照統一的觀點構造的全局邏輯結構，是對資料庫中全部數據的邏輯結構和特徵的總體描述，是所有用戶的公共數據視圖(全局視圖)。

它是由資料庫管理系統提供的數據模式描述語言(Data Description Language，DDL)來描述、定義的，體現、反映了資料庫系統的整體觀。

① 一個資料庫只有一個模式；

② 是資料庫數據在邏輯級上的視圖；

③ 資料庫模式以某一種數據模型為基礎；

④ 定義模式時不僅要定義數據的邏輯結構（如數據記錄由哪些數據項構成，數據項的名字、類型、取值范圍等），而且要定義與數據有關的安全性、完整性要求，定義這些數據之間的聯系。

3、外模式：

外模式又稱子模式，對應於用戶級。它是某個或某幾個用戶所看到的資料庫的數據視圖，是與某一應用有關的數據的邏輯表示。外模式是從模式導出的一個子集，包含模式中允許特定用戶使用的那部分數據。

用戶可以通過外模式描述語言來描述、定義對應於用戶的數據記錄(外模式)，也可以利用數據操縱語言(Data Manipulation Language，DML)對這些數據記錄進行處理。外模式反映了資料庫的用戶觀（視圖、查出數據的表）。

① 一個資料庫可以有多個外模式；

② 外模式就是用戶視圖；

③ 外模式是保證數據安全性的一個有力措施。

4、外模式一模式映射：

定義和建立某個外模式與概念模式間的對應關系，將外模式與模式聯系起來，當模式發生改變時，只要改變其映射，就可以使外模式保持不變，對應的應用程序也可保持不變

5、概念模式一內模式映射：

定義建立數據的邏輯結構(概念模式)與存儲結構(內模式)間的對應關系，當數據的存儲結構發生變化時，只需改變概念模式一內模式映射，就能保持概念模式不變，因此應用程序也可以保持不變。

優點：

通過外模式-模式映射和模式-內模式映射這兩個映射保證了資料庫系統中的數據具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。

(2)資料庫二級映射擴展閱讀：

基本知識

資料庫(DB)是指長期存儲在計算機內的、有組織的。可共享的數據集合。

資料庫系統（DBS）從廣義上講是由資料庫、硬體、軟體和人員組成，管理的對象是數據。

資料庫管理系統（DBMS）是一種操縱和管理資料庫的大型軟體，用於建立、使用和維和資料庫。主要功能有數據定義、資料庫操作、資料庫運行管理、數據組織、存儲和管理、資料庫的建立與維護及其他功能。

DBMS通常分為三類：關系DBS，對象關系DBS，面向對象的DBS

資料庫的結構與模式：

資料庫結構的基礎是數據模型，是用來描述數據的一組概念和定義。

數據模型的三要素：數據結構、數據操作、數據的約束條件

C. 資料庫的三層模式、兩種映射、事務處理是什麼意思。

資料庫系統的三級模式結構是指資料庫系統是由模式、外模式和內模式三級構成的
資料庫的二級映像功能與數據獨立性 為了能夠在內部實現資料庫的三個抽象層次的聯系和轉換，資料庫管理系統在這三級模式之間提供了兩層映像。
事務處理（TRANSACTION）是由一個或多個SQL語句序列結合在一起所形成的一個邏輯處理單元。事務處理中的每個語句都是完成整個任務的一部分工作，所有的語句組織在一起能夠完成某一特定的任務。DBMS在對事務處理中的語句進行處理時，是按照下面的約定來進行的，這就是「事務處理中的所有語句被作為一個原子工作單位，所有的語句既可成功地被執行，也可以沒有任何一個語句被執行」。DBMS負責完成這種約定，即使在事務處理中應用程序異常退出，或者是硬體出現故障等各種意外情況下，也是如此。在任何意外情況下，DBMS都負責確保在系統恢復正常後，資料庫內容決不會出現「部分事務處理中的語句被執行完」的情況。

D. 資料庫的三級模式和二級映像

一、資料庫的三級模式：

1、模式

模式是由資料庫設計者總和所有用戶的數據，按照統一的觀點構造的全局邏輯結構，是對資料庫中全部數據的邏輯結構和特徵的總體描述，是所有用戶的公共數據視圖。

2、外模式

外模式對應於用戶級，它是某個或某幾個用戶看到的資料庫的數據視圖，是與某一應用有關的數據邏輯的表示。外模式是從模式導出的一個子集，包含模式中允許特定用戶使用的那部分數據。

3、內模式

內模式對應於物理級，它是資料庫中全部數據的內部表示或底層描述，是資料庫最低一級的邏輯描述，它描述了數據在存儲介質上存儲方式的物理結構，對應著實際存儲在外存儲介質上的資料庫。

二、資料庫的二級映像：

資料庫系統的三級模式是對數據的3個抽象，它把數據的具體組織留給DBMS管理，為了能夠在內部實現著3個抽象層次的練習和轉換，DBMS在這3個級別之間提供了兩層映像：外模式/模式映像和模式/內模式映像。

1、外模式/模式映像使數據具有較高的邏輯獨立性。它定義了外模式和模式之間的對應關系。這些映像定義通常包含在各自外模式的描述。

2、模式/內模式映像使數據具有較高的物理獨立性。它定義了資料庫全局邏輯結構與存儲結構之間的對應關系。該映像定義通常包含在模式描述中。

(4)資料庫二級映射擴展閱讀：

資料庫的三級模式和二級映像的特性：

1、中間模式（概念模式）相對穩定的反映數據的結構和屬性關系，是DB的關鍵和中心，全局的邏輯結構，獨立於其他層次，故設計DB模式結構時應先確定DB邏輯模式。

2、模式的實例是動態反映數據的時效性。定義模式時要考慮邏輯結構，還要考慮數據的聯系，考慮數據的安全性完整性。

3、內模式獨立於用戶視圖（外模式），依賴全局邏輯結構（模式），組織存儲數據實現存儲時提高空間和時間效率。

4、外模式特定應用程序是在外模式數據結構上編制的，依賴於外模式，獨立於模式和內模式，不同的應用可以公用一個外模式。

5、二級映像保證DB外模式穩定性，是在底層保證應用程序穩定性，除非應用自身變化，否則不會修改。