软件架构师数据库系统之数据库结构与模式

凡是有多个分类尺度。如按数据模子分类、按用户数分类、按数据库分布站点分类等。这里次要会商按数据模子分类。当前，很多贸易DBMS中所用的次要数据模子任然是关系型数据模子。有些贸易系统中实现了对象系统模子，但没有获得普遍利用。近几年跟着NoSQL手艺的兴起，也发生了一些新的数据模子。目前常见的DBMS按数据模子划分，包罗：关系型DBMS、键值型DBMS、对象型DBMS、文档型DBMS等。

数据库手艺中采用分级的体例将数据库的布局换分为多个条理，最出名的是美国ANSI/SPARC数据库系统研究组于1975年提出的三级划分法。如下图：

，是最接近用户的一级数据库，是用户能够看到和利用的数据库，又称为用户试图。次要由外部记实构成，分歧的用户视图能够彼此堆叠，用户的所有操作是针对用户视图进行的。

，介于用户级和物理级之间，是所有用户视图的最小并集，是 数据库办理员能够看到和利用的数据库，又称DBA（DataBase Administrator，数据库办理员）视图。由概念视图构成，一个数据库能够有多个分歧的用户视图，每个用户视图由数据库某一部门的笼统概念记实构成。一个数据库使用系统只具有一个DBA视图，它把数据库作为一个全体的笼统暗示。概念级模式把用户视图无机地连系成一个全体，分析均衡考虑所有用户要求，实现数据分歧性、最大限度降低数据冗余、精确的反映数据间的联系。

，是数据库的底层暗示，它描述数据的现实存储组织，是最接近于物理存储的级，又称为内部视图。物理级数据库由内部记实构成，并不是真正的物理存储，而是最接近物理存储的级。数据库系统概念

用于描述用户看到或利用的那部门的逻辑布局，用户按照外模式用数据操作语句或使用法式操作数据库中的数据。外模式次要描述构成用户视图的各个记实的构成、彼此关系、数据项的特征、数据的平安性和完整性束缚前提。一个数据库能够有多个外模式，一个使用法式只能有一个外模式。

用以描述整个数据库中数据库的逻辑布局，描述现实糊口中的实体及其性质和联系，定义记实、数据项、数据的完整性束缚前提及记实之间的联系，是数据项值的框架。也是数据库全体数据的逻辑布局和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。一个数据库只要一个概念模式。

定义的是存储记实的类型、存储域的暗示以及存储记实的物理挨次，指引元、索引和存储路径等数据的存储组织。

两级独立性是指物理独立性和逻辑独立性。三个笼统级间通过两级映照（外模式—模式映照，模式—内模式映照）进行彼此转换，使得数据库的三级构成一个全体。

物理独立性是指用户的使用法式和存储在磁盘上的数据是彼此独立的。当数据的物理存储改变时，使用法式不需要改变。物理独立性具有于概念模式和内模式之间的映照转换，申明物理组织发生变化时使用法式的独立程度。

逻辑独立性是指用户的使用法式与数据库中的逻辑布局是相对独立的。当数据的逻辑布局改变时，使用法式不需要改变，逻辑独立具有于外模式和概念模式之间的映照转换，申明概念模式发生变化时使用法式的独立程度。