DBMS 架构

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DBMS是指数据库管理系统,它是管理数据的软件系统。数据库管理系统的架构通常被划分为3个层次——外层模式,概念模式和内层模式。下面将详细介绍DBMS架构的每个层次。

外层模式

外层模式也叫用户模式,包括用户和应用程序可以直接访问和使用的数据,它是用户视角下的数据库。外层模式通过建立视图使不同的用户可以看到不同的数据库信息。每一个用户的外层模式都是独立的,互不干扰。外层模式包含的数据具有实时性和可更新性。

实例说明:

在一个银行数据库中,客户可以通过网站或APP查询自己的存款和贷款记录。在这个数据库中,客户的视角是外层模式,它只展示对客户有用的信息,如存款金额、利率、还款期限等。客户可以根据自己的需求过滤信息或者设置提醒,而不需要了解数据库系统整体架构。

概念模式

概念模式也叫全局模式,是数据库中全局的逻辑结构,它是数据的抽象表示。概念模式隐藏了外层模式和内层模式的物理存储细节。它通过数据模型描述数据库中的对象、属性和关系,为应用程序提供了一个统一的视图。概念模式通常与实体关系模型(ER模型)相关。

实例说明:

假设在一个医院管理系统中,概念模式描述了医院中的所有实体及其关系。这些实体包括病人、医生、药品等等,它们相互关联。概念模式也涉及数据库中的各种数据类型、键、索引等。通过概念模式,应用程序可以访问数据库并据此构建自己的数据模型。

内层模式

内层模式也叫存储模式,是数据库的物理结构,它定义了数据在磁盘上的存储方式,包括数据在磁盘上的存储格式、存储方式、索引类型、数据压缩方式等等。内层模式一般是DBMS的内部逻辑,用户不能直接访问或修改。

实例说明:

在一个在线商店的数据库中,例如用户购买一个物品,信息需要存储在数据库中。内层模式描述了如何将这个信息存储在磁盘中,以达到方便和安全。内层模式决定了存储信息的方式,如何分配内存和磁盘空间,以及如何优化查找和访问速度。内层模式对于购物体验是透明的,但是对于系统设计和优化是至关重要的。

总之,DBMS的架构包括外层模式、概念模式和内层模式,每个层次都有各自的功能和特性。这种DBMS的分层设计可以让不同类型的用户访问不同的数据,同时也更加容易维护和管理,提高了数据的安全性。