浅谈数据库三级模式结构

我们知道，尽管实际的数据库系统的类型和规模可能相差很大，软件产品多种多样，但绝大多数的数据库系统一般都会遵循美国国家标准委员会下属的标准计划和要求委员会（SPARC）于1975年公布的数据库体系结构标准，即SPARC分级结构。SPARC分级结构将数据库的组织从内到外分为三个层次描述，分别为内模式、模式、外模式，结构如图所示：

1.模式

模式是概念模式的简称，也叫逻辑模式，是数据库的总框架，是对数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。它不涉及数据的物理存储，所以也称为DBA视图，一个数据库只能有一个概念模式。概念模式是用来描述数据库中关于目标存储的逻辑结构和特性，基本操作、目标于目标与操作的关系和依赖性，以及对数据的安全性、完整性等方面的定义。

2.内模式

内模式也叫存储模式，是对数据物理结构和存储结构的描述，是数据在数据库内部的表示方式。内模式是由程序员设计实现的，故称为“系统程序员视图”，同样，一个数据库只有一个内模式。内模式是对数据库在物理存储器上的具体实现的描述，它规定书记在存储介质上的物理组织方式、记录寻址技术，定义物理存储块的大小、溢出处理方法等，与概念模式相对应。

3.外模式

外模式也称子模式，通常是模式的一个子集。外模式面向用户，也称为“用户视图”，一个数据库可以有多个外模式。外模式是数据库用户的数据视图。它属于子概念模式的一部分，用来描述用户的数据结构、类型、长度等。所有的应用程序都是根据外模式中对数据的描述编写，而不是根据概念模式中对数据的描述所编写。在同一个概念模式可以对应多个外模式，外模式可以相互覆盖。

描述

1. 概念模式由概念模式描述语音DDL（数据定义语言）来进行描述。
2. 内模式由数据存储描述语言DSDL来进行描述。
3. 外模式由外模式描述语言SDDL进行描述。

体现

3种模式体现了对数据库的3种不同观点：概念表示概念级数据库，体现了对数据库的总体现；内模式表示物理级的数据库，体现了对数据库的存储观；外模式表示用户级数据库，体现了对用户的数据观。

二级映像

外模式-模式映像：用于将用户数据库与概念数据库联系起来

模式-内模式映像：用于将物理数据库与概念数据库联系起来，是唯一的

通过这两种映像，可以使数据库有较高的数据独立性 ，也可以使逻辑结构和物理结构得以分离，换来了用户使用数据库的方便，最终把用户对数据库的逻辑操作导向对数据库的物理操作。