软考系统分析师·每日学习卡 | [日期：2025-08-08] | [今日主题：数据库三级模式两级映射]-牛翰网

一、今日学了啥？

三级模式：内模式（物理层）定义数据存储结构，概念模式（逻辑层）描述全局逻辑结构，外模式（视图层）提供用户可见的局部数据视图。
两级映射：外模式-概念模式映射确保逻辑独立性（模式变化不影响用户视图），概念模式-内模式映射确保物理独立性（存储结构变化不影响逻辑结构）。
视图特性：视图是虚表（仅保存查询定义），提供数据安全性和逻辑独立性；物化视图则实际存储数据并随基表更新同步。

二、重点/要记住的！

数据：数据库中存储的基本对象，是描述事物的符号记录，种类包括文本、图形、图像、音频、视频等
数据库(DB)：是长期存储在计算机内，有组织的、可共享的大量数据的集合
数据库的基本特征
- 数据结构化
- 共享性高
- 冗余度低
- 数据独立性强
- 可扩展性好
数据库系统(DBS)：采用了数据技术，有组织地、动态地存储大量相关数据，方便多用户访问的计算机系统。其由下面四个部分组成：
- 数据库（统一管理、长期存储在计算机内的、有组织的相关数据集合）
- 硬件（构成计算机系统包括存储数据所需的外部设备）
- 软件（操作系统、数据库管理系统及应用程序）
- 人员（系统分析和数据库设计人员、应用程序员、最终用户、数据库管理员DBA）
数据库管理系统的功能:实现对共享数据有效的组织、管理和存取。包括数据定义、数据库操作、数据库运行管理、数据的存储管理、数据库的建立和维护等
数据库三级模式两级映射
- 三级模式
  - 内模式（物理层）
    - 内模式 ≠ 存储文件本身，而是描述数据的物理存储方式（如存储结构、存取路径）
    - 关键特性：物理独立性实现基础，对开发人员透明
  - 概念模式（逻辑层）：数据库的整体逻辑结构（如表结构定义）
    - 基本表 = 概念模式载体，但物理存储需通过内模式映射实现
    - 关键特性：逻辑独立性实现基础，面向DBA/开发人员
  1. 外模式（视图层）：用户可见的局部数据视图（视图的本质）
    - 视图 ≠ 查询结果表，本质是预定义的查询逻辑（虚表）
    - 关键特性：实现数据安全性控制（如隐藏敏感字段）
- 二级映射机制
  - 外模式-概念模式映射：定义视图与基本表的对应关系，保证逻辑独立性（模式变化不影响外模式）
  - 概念模式-内模式映射：定义逻辑记录与物理存储的转换规则，保证物理独立性（存储结构变化不影响逻辑结构）
关系的三种类型
- 基本关系（基本表/基表）：实际存在的表，实际存储数据的逻辑表示
- 查询表：查询结果对应的表
- 视图表：由基表或其他视图表导出的表，本身不独立存储，数据库只存放其定义，常称为虚表
数据库视图：虚拟表（逻辑上的表），其内容由查询定义（仅保存 SQL 查询语句），同真实的表一样包含一系列带有名称的列和行数据，但没有真正存储这些数据，而是通过查询原始表动态生成所需要的数据
视图的优点
- 简化用户操作
- 使用户能以多种角度看待同一数据
- 视图对重构数据库提供一定程度的逻辑独立性
- 视图可以对机密数据提供安全保护
物化视图：区分于传统意义上虚拟视图，是实体化视图，其本身会存储数据，同时当原始表中的数据更新时，物化视图也会更新