3.2 三级模式-两级映像

数据库三级模式结构

一、内模式

内模式（Internal Schema）又称存储模式，是数据库中全体数据的物理存储结构和存取方法的描述。它定义了数据在存储介质上的组织方式（如堆文件、有序文件、哈希文件等）、索引结构、数据压缩、加密等存储优化手段。一个数据库只有一个内模式。

二、模式

模式（Concept Schema）又称概念模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。它定义了数据之间的关系、完整性约束条件以及数据语义。在关系型数据库中，模式通常用表（关系）来表示，但其内涵远不止"表"的形式，还包括实体间的联系和约束。一个数据库只有一个模式。

三、外模式

外模式（External Schema）又称用户模式或子模式，是数据库用户（包括各种应用程序）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。它是模式的一个子集，一个数据库可以有多个外模式，对应不同用户群体。在关系型数据库中，外模式通常通过视图（View）来实现，可以有效屏蔽不需要开放的数据，增强数据安全性。

四、外模式-模式映像

外模式-模式映像是每一个外模式与模式之间的映射。每一个外模式都有对应一个外模式-模式映像。当模式发生结构性改变时（如增加新的关系、增加新属性、改变数据间联系等），数据库管理员只需修改相应的外模式-模式映像，使外模式保持不变，从而应用程序也不必修改。这提供了数据的逻辑数据独立性。

五、模式-内模式映像

模式-内模式映像是模式与内模式之间的映射。一个数据库只有一个模式-内模式映像。当数据的物理存储方式发生变化时（如改变存储结构、调整索引策略、更改文件组织方式等），数据库管理员只需修改模式-内模式映像，使模式保持不变，从而外模式和应用程序也不需要修改。这提供了数据的物理数据独立性。

六、三级模式映像与数据独立性

映像关系	提供的独立性	说明
外模式-模式映像	逻辑数据独立性	模式改变时，外模式和应用程序无需修改
模式-内模式映像	物理数据独立性	内模式改变时，模式和外模式均无需修改

三级模式结构通过两层映像保证了数据库中数据与程序之间的逻辑独立性，是数据库系统的重要优点之一。