美国国家标准协会所属标准计划和要求委员会在1975年公布的研究报告中,把数据库系统内部的体系结构从逻辑上分为外模式、模式和内模式三级抽象结构和二级映像功能。外模式、模式和内模式分别对应一般用户模式、概念模式和物理模式。
三级模式具有以下优点:
保证数据的独立性。将模式与内模式分开,保证了数据的物理独立性。讲外模式和模式分开,保证了数据的逻辑独立性。
简化了用户接口。按照外模式编写应用程序或输入命令,而不需要了解数据库内部的存储结构,方便用户使用系统。
有利于数据共享。在不同的外模式下可由多个用户共享系统中的数据,减少了数据冗余。
有利于数据的安全保密。在外模式下根据要求进行操作,只能对限定的数据操作,保证了其他数据的安全。
数据库系统三级模式结构是概念模式、外模式、内模式。
1.概念模式
概念模式也称模式(Schema) ,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。它由若干个概念记录类型组成,只涉及到型的描述,不涉及具体的值。概念模式的一个具体值称为模式的一个实例,同一个模式可以有很多实例。对于一个数据库,只有一个概念模式。
2.外模式
外模式也称用户模式或子模式。是用户与数据库系统的接口,是用户用到的那部分数据的描述。它是用于满足不同数据库用户需求的数据视图,是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是对数据库整体数据结构的子集或局部的重构。外模式是概念模式的子集,一个数据库可以有若干个外模式。
3.内模式
内模式也称存储模式。是数据物理结构和存储方式的描述,是数据在数据库内部的表示方式。定义所有的内部记录类型、索引和文件的组织方式,以及数据控制方面的细节。
一个数据库只能有一个内模式。