主动数据库系统的结构和设计思想是什么

13 数据库系统结构

从数据库管理系统的角度看，数据库系统通常采用三级模式结构。本节将介绍数据库系统的模式结构。

131 模式的概念

模式（schema）是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，它仅仅涉及到类型的描述，而不涉及到具体的值。模式的一个具体值称为模式的一个实例（instance）。同一个模式可以有很多实例。模式是相对稳定的，实例是相对变动的，因为数据库中的数据总在不断地更新。模式反映的是数据的结构及其联系，而实例反映的是数据库某一时刻的状态。

132 三级模式结构

数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式、内模式，这三级构成的。如图 14所示

图 14 数据库系统的三级模式结构

模式（schema）

模式也称为逻辑模式，它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。它是数据库系统模式结构的中间层，既不涉及数据的物理存储细节和硬件环境，也与具体的应用程序，与所使用的应用程序开发工具以及程序设计语言无关。

DBMS提供模式描述语言（模式DDL）来严格地定义模式。

外模式（external schema）

模式也称为用户模式或子模式，它是数据库用户（包括程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一特定应用有关的数据的逻辑表示。

外模式通常是模式的子集。一个数据库中可以有多个外模式。外模式是保证数据库安全性的一个有力措施，每个用户只能看见和访问到相应的外模式的数据，他看不见数据库中的其余数据。

DBMS提供外模式描述语言（外模式DDL）来严格地定义外模式。

内模式（internal schema）

模式也称为存储模式，一个数据库只能有一个内模式。它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。

DBMS提供内模式描述语言（内模式DDL）来严格地定义内模式。

133 两级映像与数据独立性

数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织工作留给了DBMS管理，使用户能够从逻辑层面上处理数据，而不必关心数据在计算机中的具体表示方式和存储方式。为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，DBMS在这个三级模式之间提供了两级映像：

外模式/模式映像

模式/内模式映像

正是这两级映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。

外模式/模式映像

模式描述的是数据的全局逻辑结构，外模式描述的是数据的局部逻辑结构。对应于同一个模式可以有任意多个外模式。对于每一个外模式，数据库系统都有一个外模式/模式的映像，它定义了该外模式与模式之间的对应关系。

当模式改变时，由数据库管理员对各个外模式/模式映像做相应的改变，就可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称为数据的逻辑独立性。

模式/内模式映像

数据库中只有一个模式，也只有一个内模式，所以模式/内模式的映像是唯一的。它定义了数据库全局逻辑结构与物理存储结构之间的对应关系。

当数据库的物理存储结构改变时，由数据库管理员对模式/内模式映像做相应的改变，就可以使模式保持不变。从而应用程序也不必改变。这样就保证了程序与数据的物理独立性，简称为数据的物理独立性。

在数据库的三级模式结构中，数据库模式，即全局逻辑模式是数据库的中心与关键，它独立于数据库的其他层次。因此，设计数据库模式结构时，应首先确定数据库的逻辑模式。

1． 对图书馆的信息建几个表，考虑表之间的关系。

2．系统功能的基本要求：

a) 对数据库的编辑功能：对图书馆信息记录的添加、修改、删除。

b) 对图书的统计（国内图书、国外图书、计算机图书、外语图书、中文图等各类图书的统计）。

c) 对图书的查询（按关键字查询、模糊查询等）；

d) 对报表的打印；

e) 界面友好。

1、概述

包括项目背景、编写目的、软件定义、开发环境等内容。

2、需求分析

问题陈述、需完成的功能。

用数据流图、数据字典、判断树等完成。

3、数据库概念设计

画出ER模型图

4、数据库逻辑设计

把ER模型图转换为关系表。

描述每一个基本表关系。要求所有关系达到BCNF范式。

定义视图、定义索引、主关键字、定义权限。

5 物理设计

主要用到存取方法

6、结束语

写出完成本课程设计的心得，领会数据库理论与软件开发实践的关系。有哪些收获。软件还需要哪些改进。

设计结果：设计报告，源程序代码。

犹如一个大仓库， 数据库管理者就像仓库管理员， 你可以对仓库就行调度啊， 数据库表就像仓库里的仓房， 而表里的信息， 就像仓库里存放的物品， 表与表之间的关系， 就像仓房之间的关系。

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