1.數據庫的二級映象功能與數據獨立性

數據庫系統的三級模式是對數據的3個抽象級別，它把數據的具體組織留給DBMS宵理，使用戶能邏輯地抽象地處理數據，而不必關心數據在計算機中的具體表示方式與存儲方式。為了能夠在內部實現這3個抽象層次的聯系和轉換，數據庫管理系統在這三級模式之間提供了兩層映象：

外模式/模式映象

模式/內模式映象

正是這兩層映象保證了數據庫系統中的數據能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。

(1)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。對應于同一個模式可以有任意多個外模式。對于每一個外模式，數據庫系統都有一個外模式/模式映象，它定義了該外模式與模式之間的對應關系。這些映象定義通常包含在各自外模式的描述中。

當模式改變（如增加新的關系、新的屬性、改變屬性的數據類型等）時，由數據庫管理員對各個外模式/模式的映象作相應改變，可以使外模式保持不變。應用程序是依據數據的外模式編寫的，從而應用程序不必修改，保證了數據與程序的邏輯獨立性，簡稱為數據的邏輯獨立性。

(2)模式/內模式映象

數據庫中只有一個模式，也只有一個內模式，所以模式/內模式映象是，它定義了數據庫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。該映象定義通常包含在模式描述中。當數據庫的存儲結構改變了（如選用了另一種存儲結構），由數據庫管理員對模式/內模式映象作相應改變，可以使模式保持不變，從而應用程序也不必改變。保證了數據與程序的物理獨立性，簡稱數據的物理獨立性。

在數據庫的三級模式結構中，數據庫模式即全局邏輯結構是數據庫的中心與關鍵，它獨立于數據庫的其他層次。因此設計數據庫模式結構時應首先確定數據庫的邏輯模式。

數據庫的內模式依賴于它的全局邏輯結構，但獨立于數據庫的用戶視圖即外模式，也獨立于具體的存儲設備。它是將全局邏輯結構中所定義的數據結構及其聯系按照一定的物理存儲策略進行組織，以達到較好的時間與空間效率。

數據庫的外模式面向具體的應用程序，它定義在邏輯模式之上，但獨立于存儲模式和存儲設備。當應用需求發生較大變化，相應外模式不能滿足其視圖要求時，該外模式必須做相應改動，所以設計外模式時應充分考慮到應用的擴充性。

特定的應用程序是在外模式描述的數據結構上編制的，它依賴于特定的外模式，與數據庫的模式和存儲結構獨立。不同的應用程序有時可以共用同一個外模式。數據庫的二級映象保證了數據庫外模式的穩定性，從而從底層保證了應用程序的穩定性，除非應用需求本身發生變化，否則應用程序一般不需要修改.

數據與程序之間的獨立性，使得數據的定義和描述可以從應用程序中分離出去。另外，由于數據的存取由DBMS管理，用戶不考慮存取路徑等細節，從而簡化了應用程序的編制，大大減少了應用程序的維護和修改。

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