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数据库层次结构的含义

发布时间:2024-03-13 15:22:26

1. 数据库体系结构分为三级:外部级、概念级和什么

数据库的体系结构分成三级:外部级、概念级和内部级。
1、外部级
外部级最接近用户是单个用户所能看到的数据特征,单个用户使用的数据视图的描述称为“外模式”。
2、概念级
概念级涉及到所有用户的数据定义,也就是全局性的数据视图,全局数据视图的描述称为“概念模式”。
3、内部级
内部级最接近于物理存储设备,涉及到物理数据存储的结构。物理视图的描述称为“内模式”。
拓展资料:
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)。

2. 关系数据库的四个层次结构是什么

1.层次模型

层次模型是数据库系统中最早使用的模型,它的数据结构类似一颗倒置的树,每个节点表示一个记录类型,记录之间的联系是一对多的联系,基本特征是:

* 一定有一个,并且只有一个位于树根的节点,称为根节点;
* 一个节点下面可以没有节点,即向下没有分支,那么该节点称为叶节点;
* 一个节点可以有一个或多个节点,前者称为父节点,后者称为子节点;
* 同一父节点的子节点称为兄弟节点。
* 除根节点外,其他任何节点有且只有一个父节点;

图11.7是一个层次模型的例子。

层次模型中,每个记录类型可以包含多个字段,不同记录类型之间、同一记录类型的不同字段之间不能同名。如果要存取某一类型的记录,就要从根节点开始,按照树的层次逐层向下查找,查找路径就是存取路径。如图11.8所示。

层次模型结构简单,容易实现,对于某些特定的应用系统效率很高,但如果需要动态访问数据(如增加或修改记录类型)时,效率并不高。另外,对于一些非层次性结构(如多对多联系),层次模型表达起来比较繁琐和不直观。
2.网状模型

网状模型可以看作是层次模型的一种扩展。它采用网状结构表示实体及其之间的联系。网状结构的每一个节点代表一个记录类型,记录类型可包含若干字段,联系用链接指针表示,去掉了层次模型的限制。网状模型的特征是:

1. 允许一个以上的节点没有父节点;
2. 一个节点可以有多于一个的父节点;

例如,图11.9(a)和图11.9(b)都是网状模型的例子。图11.9(a)中节点3有两个父节点,即节点1和节点2;图11.9(b)中节点4有三个父节点,即节点1,节点2和节点3。

由于网状模型比较复杂,一般实际的网状数据库管理系统对网状都有一些具体的限制。在使用网状数据库时有时候需要一些转换。例如,如图11.10所示。

网状模型与层次模型相比,提供了更大的灵活性,能更直接地描述现实世界,性能和效率也比较好。网状模型的缺点是结构复杂,用户不易掌握,记录类型联系变动后涉及链接指针的调整,扩充和维护都比较复杂。
3.关系模型

关系模型是目前应用最多、也最为重要的一种数据模型。关系模型建立在严格的数学概念基础上,采用二维表格结构来表示实体和实体之间的联系。二维表由行和列组成。下面以教师信息表和课程表为例,说明关系模型中的一些常用术语:
表11.1 教师信息表(表名为:tea_info)
TNO(教师编号)

NAME(姓名)

GENDER(性别)

TITLE(职称)

DEPT(系别)

805

李奇



讲师

基础部

856

薛智永



教授

信息学院

表11.2 课程表(表名为:cur_info)
CNO(课程编号)

DESCP(课程名称)

PERIOD(学时)

TNO(主讲老师编号)

005067

微机基础

40

805

005132

数据结构

64

856

1. 关系(或表):一个关系就是一个表,如上面的教师信息表和课程表。
2. 元组:表中的一行为一个元组(不包括表头)。
3. 属性:表中的一列为一个属性。
4. 主码(或关键字):可以唯一确定一个元组和其他元组不同的属性组。
5. 域:属性的取值范围。
6. 分量:元组中的一个属性值。
7. 关系模式:对关系的描述,一般表示为:关系名(属性1,属性2,... ...,属性n)。

关系模型中没有层次模型中的链接指针,记录之间的联系是通过不同关系中的同名属性来实现的。 关系模型的基本特征是:

1. 建立在关系数据理论之上,有可靠的数据基础;
2. 可以描述一对一,一对多和多对多的联系。
3. 表示的一致性。实体本身和实体间联系都使用关系描述。
4. 关系的每个分量的不可分性,也就是不允许表中表。

关系模型概念清晰,结构简单,实体、实体联系和查询结果都采用关系表示,用户比较容易理解。另外,关系模型的存取路径对用户是透明的,程序员不用关心具体的存取过程,减轻了程序员的工作负担,具有较好的数据独立性和安全保密性。
关系模型也有一些缺点,在某些实际应用中,关系模型的查询效率有时不如层次和网状模型。为了提高查询的效率,有时需要对查询进行一些特别的优化

3. 什么叫做数据库的“三层架构”

一:界面层
界面层提供给用户一个视觉上的界面,通过界面层,用户输入数据、获取数据。界面层同时也提供一定的安全性,确保用户不用看到不必要的机密信息。
二:逻辑层
逻辑层是界面层和数据层的桥梁,它响应界面层的用户请求,执行任务并从数据层抓取数据,并将必要的数据传送给界面层。
三:数据层
数据层定义、维护数据的完整性、安全性,它响应逻辑层的请求,访问数据。这一层通常由大型的数据库服务器实现,如Oracle 、Sybase、MS SQl Server等。
三层架构的好处:
从开发角度和应用角度来看,三层架构比双层或单层结构都有更大的优势。三层结构适合群体开发,每人可以有不同的分工,协同工作使效率倍增。开发双层或单层应用时,每个开发人员都应对系统有较深的理解,能力要求很高,开发三层应用时,则可以结合多方面的人才,只需少数人对系统全面了解,从一定程度工降低了开发的难度。
三层架构属于瘦客户的模式,用户端只需一个较小的硬盘、较小的内存、较慢的CPU就可以获得不错的性能。相比之下,单层或胖客户对面器的要求太高。
三层架构的另一个优点在于可以更好的支持分布式计算环境。逻辑层的应用程序可以有多个机器上运行,充分利用网络的计算功能。分布式计算的潜力巨大,远比升级CPU有效。
三层架构的最大优点是它的安全性。用户端只能通过逻辑层来访问数据层,减少了入口点,把很多危险的系统功能都屏蔽了。
另外三层架构还可以支持如下功能:Remote Access(远程访问资料),例如可透过Internet存取远程数据库;High Performance(提升运算效率)解决集中式运算(Centralize)及主从式架构(Client-Server)中,数据库主机的运算负担,降低数据库主机的Connection Load,并可藉由增加App Server处理众多的数据处理要求,这一点跟前面讲到的分布式计算提高运算能力是一个道理;Client端发出Request(工作要求)后,便可离线,交由App Server和DataBase Server共同把工作完成,减少Client端的等待时间。

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