数据库工程师软考真题_数据库工程师软考真题

目录

1 数据库的三种模式

1.1 内模式

1.2 概念模式

1.3 外模式

2 为什么要设置这些模式

2.1 物理层

2.2 概念层

2.3 用户层

1 数据库的三种模式

1.1 内模式

也称存储模式（Storage Schema），内模式是整个数据库的最低层表示，不同于物理层，它假设外存是一个无限的线性地址空间，内模式定义的是存储记录的类型、存储域的表示以及存储记录的物理顺序，指引元、索引和存储路径等数据的存储组织。

例如，记录的存储方式是顺序存储、按照B树结构存储还是按hash方法存储；索引按照什么方式组织；数据是否压缩存储，是否加密；数据的存储记录结构有何规定）。一个数据库只有一个内模式。

关键点：

一个数据库只有一个内模式； 

一个表可能由多个文件组成，如：数据文件、索引文件。 它是数据库管理系统(DBMS)对数据库中数据进行有效组织和管理的方法

1.2 概念模式

概念模式（也称模式、逻辑模式）用以描述整个数据库中数据库的逻辑结构，描述现实世界中的实体及其性质与联系，定义记录、数据项、数据的完整性约束条件及记录之间的联系，是数据项值的框架。

数据库系统概念模式通常还包含有访问控制、保密定义、完整性检查等方面的内容，以及概念/物理之间的映射。

概念模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述

关键点：一个数据库只有一个概念模式。

1.3 外模式

也称子模式（Subschema）或用户模式，是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）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，常常是与某一应用有关的数据的逻辑表示。这种处理方式不仅可以提高数据对用户的价值，同时还可以保证数据的安全。

关键点： 一个数据库可以有多个外模式

2 为什么要设置这些模式

为什么要设置内模式呢，上图概念化的说明了

2.1 物理层

大家都知道数据库设计就是要高效的利用数据，这里的利用包括存储和查看，对于物理层面，需要考虑的是如何高效的利用有限的物理存储空间，例如减少数据冗余，减少存储空间浪费，同时向上提供高效的查询方法，为了达到这个目标，数据真实存放在物理设备（如磁盘）上时可能就是0-1-0-1紧密排布的。

但是向上图中紧密排布的数据有两个问题：

1、数据如何解析，到底是什么含义

2、这种对用户来说是非常不友好的，用户需要友好的数据展示界面

2.2 概念层

对于问题1，就相当于现在需要一套如何解析这些数据的规则概念，例如我们可以把8bit解析成一个正整数即00000001=1，也可以用16个bit解析为一个正整数即0000000100000001=257，此时数据和整数这个概念（整数实际上也是一个数据模型）取得了联系，这就是概念层需处理的问题了。

2.3 用户层

在用户层，用户可能需要如下图左侧的2行1的展示形式，也可能有用户需要下图中间4行1的展示形式。因此需要对同样的数据的展示形态进行管理，以提升数据对用户的价值。

因为展示的需求是多种多种多样的因此用户模式（外模式）可以有许多种。

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