数据抽象有多少级别

❶ 什么是数据库系统的体系结构

三级结构的组织形式称为数据库的体系结构或数据抽象的三个级别。这个结构是于1975年在美国ANSI/X3/SPARC（美国国家标准协会的计算机与信息处理委员会中的标准计划与需求委员会）数据库小组的报告中提出的。

1.1.4.1三级数据视图
数据抽象的三个级别又称为三级数据视图，是不同层次用户（人员）从不同角度所看到的数据组织形式。
(1) 外部视图 第一层的数据组织形式是面向应用的，是应用程序员开发应用程序时所使用的数据组织形式，是应用程序员所看到的数据的逻辑结构，是用户数据视图，称为外部视图。外部视图可有多个。这一层的最大特点是以各类用户的需求为出发点，构造满足其需求的最佳逻辑结构。
(2) 全局视图 第二层的数据组织形式是面向全局应用的，是全局数据的组织形式，是数据库管理人员所看到的全体数据的逻辑组织形式，称为全局视图，全局视图仅有一个。这一层的特点是对全局应用最佳的逻辑结构形式。
(3) 存储视图第三层的数据组织形式是面向存储的，是按照物理存储最优的策略所组织形式，是系统维护人员所看到的数据结构，称为存储视图。存储视图只有一个。这一层的特点是物理存储最佳的结构形式。
外部视图是全局视图的逻辑子集，全局视图是外部视图的逻辑汇总和综合，存储视图是全局视图的具体实现。三级视图之间的联系由二级映射实现。外部视图和全局视图之间的映射称为逻辑映射，全局视图和存储视图之间的映射称为物理映射。

1.1.4.2 三级模式
三级视图是用图、表等形式描述的，具有简单、直观的优点。但是，这种形式目前还不能被计算机直接识别。为了在计算机系统中实现数据的三级组织形式，必须用计算机可以识别的语言对其进行描述。DBMS提供了这种数据描述语言（Data Description Language 简记为DDL）。我们称用DDL精确定义数据视图的程序为模式（Scheme）。与三级视图对应的是三级模式。
（1） 子模式 定义外部视图的模式称外模式，也称子模式。它由对用户数据文件的逻辑结构描述以及和全局视图中文件的对应关系的描述组成，用DBMS提供的子模式DDL定义。一个子模式可以由多个用户共享，而一个用户只能使用一个子模式。
（2） 模式 定义全局视图的模式称逻辑模式，简称模式。它由对全局视图中全体数据文件的逻辑结构描述以及和存储视图中文件的对应关系的描述组成，用DBMS提供的模式DDL定义。逻辑结构的描述包括记录的型（组成记录的数据项名、类型、取值范围等），还有记录之间的联系，数据的完整性、安全保密要求等。
（3） 内模式 定义存储视图的模式称内模式，又称物理模式。它由对存储视图中全体数据文件的存储结构的描述和对存储介质参数的描述组成，用DBMS提供的内模式DDL定义。存储结构的描述包括记录值的存储方式（顺序存储、hash方法、B树结构等），索引的组织方式等。
三级模式的结构如图1.8所示。
三级模式所描述的仅仅是数据的组织框架，而不是数据本身。在内模式这个框架填上具体数据就构成物理数据库，它是外部存储器上真实存在的数据集合。模式框架下的数据集合是概念数据库，它仅是物理数据库的逻辑映像。子模式框架下的数据集合是用户数据库，它是概念数据库的逻辑子集。

❷ 如何理解数据库的三级模式二级映射

三级模式是对数据库的结构的三个抽象级别：外模式（用户模式）、模式（逻辑模式）、内模式（存储模式）；二级映象是在DBMS内部实现这三个抽象层次的联系和转换。

二级映象：外模式/模式映象：定义外模式与模式之间的对应关系。每一个外模式对应一个映像，映象定义（外模式与模式之间对应关系）包含在各自外模式的描述中即呈现给用户的视图中。用途是：保证数据逻辑独立性ex.模式变了，修改外模式/模式映象映像即可，不会影响应用程序。

模式/内模式映象：定义数据全局逻辑结构与储存结构的对应关系。一个数据库只有一个此映象。映象定义包含在模式描述中。

三级模式各模式解析

1、外模式：（一个应用只能对应一个外模式，一个外模式可对应多个应用）是对应用程序需要的数据的逻辑结构、特征的描述，以视图的方式呈现给应用程序使用者（用户）。外模式是模式的子集，且外模式之间可以有交叉的部分。

外模式的作用：简化了数据，用户可以只看自己想看的数据； 保障了数据库的安全性，不同的用户拥有的权限不一样，只能看到他有授权的部分。

2、模式：（一个数据库只有一个模式，模式是数据的逻辑结构）是对数据库中全体数据的逻辑结构（数据项的名字、类型、取值范围等）和特征的描述。

有着所有用户的公共数据视图，展示了有什么数据以及数据间的关系；提出了有关数据的安全性和完整性的要求，以确保用户可以安全地、有效地、正确地使用这个共享数据资源。

3、内模式：是数据库内部的表示：数据存储方式、索引组织方式、数据是否加密、是否压缩、存储记录结构的规定。

❸ 数据库的三级模式和二级映像

一、数据库的三级模式：

1、模式

模式是由数据库设计者总和所慧搜有用户的数据，按照统一的观点构造的全局逻辑结构，是对数据库中全部数据的逻辑结构和特征的总体描述，是所有用户的公共数据视图。

2、外模式

外模式对应于用户级，它是某个或某几个用户看到的数据库的数据视图，是与某一应用有关的数据逻辑的表示。外模式是从模式导出的一个子集，包含模式中允许特定用户使用的那部分数据。

3、内模式

内模式对应于物理级，它是数据库中全部数据的内部表示或底层描述，是数据库最低一级的逻辑描述，它描述了数据在存储介质上存储方式的物理结构，对应着实际存储在外存储介质上的数据库。

二、数据库的二级映像：

数据库系统的三级模式是对数据的3个抽象，它把数据的具体组织留给DBMS管理，为了能够在内部实现着3个抽象层次的练习和转换，DBMS在这3个级别之间提供了两层映像：外模式/模式映像和模式/内模衫羡式映像。

1、外模式/模式映像使数据具有较高的逻辑独立性。它定义了外模式和模式之间的对应关系。这些映像定义通常包含在各自外模式的描述。

2、模式/内模式映像使数据具有较高的物理独立性。它定义了数据库全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。该映像定义通常包含在模式描述中。

(3)数据抽象有多少级别扩展阅读：

数据库的三级模式和二级映像的特性：

1、中间模式（概念模式）相对稳定的反映数据的结构和属性关系，是DB的关键和中心，全局的逻辑结构，独立于其他层次，故设计DB模式结构时应先确定DB逻辑模式。

2、模式的实例是动态反映数据的时效性。定义模式时要考虑逻辑结构，还要考虑数据的联系，考虑数据的安全性完整性。

3、内模式独立于用户视图（外模式），依赖全局逻辑结构（模式），组织存储数据实现存储时提高空间和时间效率。

4、外模式特定应用程序是在外模式数据结构上编制的，依赖于外模式，独立于模式和内模式，不同的应用可以公用一个外模式。

5、二级映像保证DB外模式稳定性，是在底层保证应用程序稳定性，除非应用自身变化，否则不会修改。

❹ 数据库的三级模式和二级映像

一、数据库系统的三级模式：外模式、模式、内模式。

1、模式（逻辑模式、概念模式）：实际上是数据库数据在逻辑级上的视图。描述的是全局逻辑结构。一个数据库只要一个模式。模式是数据库的中心与关键，它独立与其他层次。设计数据库模式结构时应首先确定数据库的逻辑模式。DBMS提供模式描述性语言来严格定义模式。

2、外模式（子模式、用户模式）：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，是数据库用户的数据视图。描述的是局部逻辑结构。是模式的一个子集。一个数据库可以有多个数据库内模式。每个用户只能看见和访问对应的外模式中的数据，数据库中的其余数据是不可见的。

是保证数据库安全性的有力措施。同一外模式也可以为用户的多个应用程序使用，但一个应用程序只能使用一个外模式。它定义在逻辑模式之上，但独立于存储模式和存储设备。当应用需求发生较大变化，相应外模式不能满足其视图要求，该外模式就应该做出相应的改变。

设计外模式的时候应充分考虑到应用的扩展性。DBMS提供子模式描述性语言来严格定义子模式。

3、内模式（存储模式）：一个数据库只有一个内模式。它是数据物理结构和存储方式哪腊慧的描述，是数据库内部的表示方法。比如记录什么存储方法存储，索引按照什么方式组织。数据是否压缩存储，是否加密。数据库存储记录结构有何规定。

它依赖于全局逻辑结构，但独立于数据库的用户视图和存储设备。它将全局逻辑结构中所定义的数据结构及其联系按照一定的物理存储策略进行组织，以实现达到较好的时间与空间效率的目的。DBMS提供内模式描述性语言来严格定义内模式。

二、二级映像：

1、外模式/模式映像：数据库系统都有一个外模式/模式映像。它定义了该外模式与模式之间的对应关系。这些映像通常包含在各自外模式的描述中。

当模式改变时（增加新的关系、新的属性、改变属性李答的数据类型），需要数据库管理员对各个外模式/模式的映像做相应改变，也可以是外模式保持不变。应用程式是依据数据的外模式编写的。因此应用程序也不必修改，这保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。

2、模式/内模式映像：模式/内模式映像是唯一的，它定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。比如说明逻辑记录和字段在内部是如何表示。

该映像定义通常包含在模式描述中。当数据库的存储结构改变时，由数据库管理员对模式/内模式映像做相应改变。可以使模式保持不变，因此应用程序也不必改变，这就保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。

(4)数据抽象有多少级别扩展阅读：

数据库的三级模式是数据库在三个级别 (层次)上的抽象，使用户局烂能够逻辑地、抽象地处理数据而不必关心数据在计算机中的物理表示和存储。

实际上 ，对于一个数据库系统而言一有物理级数据库是客观存在的，它是进行数据库操作的基础，概念级数据库中不过是物理数据库的一种逻辑的、抽象的描述(即模式)，用户级数据库则是用户与数据库的接口，它是概念级数据库的一个子集(外模式)。

用户应用程序根据外模式进行数据操作，通过外模式一模式映射，定义和建立某个外模式与模式间的对应关系，将外模式与模式联系起来，当模式发生改变时，只要改变其映射，就可以使外模式保持不变，对应的应用程序也可保持不变；

另一方面，通过模式一内模式映射，定义建立数据的逻辑结构(模式)与存储结构(内模式)间的对应关系，当数据的存储结构发生变化时，只需改变模式一内模式映射，就能保持模式不变，因此应用程序也可以保持不变。