免费智能真题库 > 历年试卷 > 数据库系统工程师 > 2011年上半年 数据库系统工程师 上午试卷 综合知识
  第28题      
  知识点:   数据库系统的三级模式结构   视图   数据库
  关键词:   存储文件   视图   数据库   数据        章/节:   数据库技术基础       

 
数据库视图与基本表之间通过建立(28)之间的映像,保证数据的逻辑独立性;基本表与存储文件之间通过建立(29)之间的映像,保证数据的物理独立性。
 
 
  A.  模式到内模式
 
  B.  外模式到内模式
 
  C.  外模式到模式
 
  D.  外模式到外模式
 
 
 

 
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   知识点讲解    
   · 数据库系统的三级模式结构    · 视图    · 数据库
 
       数据库系统的三级模式结构
        站在数据库管理系统的角度看,数据库系统一般采用三级模式结构。
               数据抽象
               事实上,一个可用的数据库系统必须能够高效地检索数据。这种高效性的需求促使数据库设计者使用复杂的数据结构来表示数据。由于大多数数据库系统用户并未受过计算机的专业训练,因此系统开发人员需要通过视图层、逻辑层和物理层三个层次上的抽象来对用户屏蔽系统的复杂性,简化用户与系统的交互。
               视图层(view level)是最高层次的抽象,描述整个数据库的某个部分。因为数据库系统的很多用户并不关心数据库中的所有信息,而只关心所需要的那部分数据。例如,某高校信息管理系统有人事管理、教务管理、工资管理等多个子系统。但是,人事处只关心与人事管理有关的那部分信息,教务处只关心与教务管理有关的那部分信息,财务处只关心与工资管理有关的那部分信息。这些问题可以通过构建视图层实现,这样做除了使用户与系统交互简化,而且还可以保证数据的保密性和安全性。
               逻辑层(logical level)是比物理层更高一层的抽象,描述数据库中存储什么数据以及这些数据间存在什么关系。逻辑层通过相对简单的结构描述了整个数据库。尽管逻辑层的简单结构的实现涉及了复杂的物理层结构,但逻辑层的用户不必知道这些复杂性。因为,逻辑层抽象是数据库管理员的职责,由管理员确定数据库应保存哪些信息。
               物理层(physical level)是最低层次的抽象,描述数据在存储器是如何存储的。物理层详细地描述复杂的底层结构。
               数据库系统设计员可在视图层、逻辑层和物理层对数据抽象,通过外模式、概念模式和内模式来描述不同层次上的数据特性,其对应关系如下图所示。
               
               数据库系统体系结构
               数据库的三级模式结构
               实际上,数据库的产品很多,它们支持不同的数据模型,使用不同的数据库语言,建立在不同的操作系统上,而且数据的存储结构也各不相同,但体系结构基本上都具有相同的特征,采用“三级模式和两级映像”。如上图所示。
               数据库系统采用三级模式结构,这是数据库管理系统内部的系统结构。数据库有“型”和“值”的概念,“型”是指对某一数据的结构和属性的说明,“值”是型的一个具体赋值。
               模式
                      概念模式
                      概念模式也称模式,是数据库中全部数据的逻辑结构和特征的描述,它由若干个概念记录类型组成,只涉及型的描述,不涉及具体的值。概念模式的一个具体值称为模式的一个实例,同一个模式可以有很多实例。概念模式反映的是数据库的结构及其联系,所以是相对稳定的;而实例反映的是数据库某一时刻的状态,所以是相对变动的。
                      需要说明的是,概念模式不仅要描述概念记录类型,还要描述记录间的联系、操作、数据的完整性和安全性等要求。但是,概念模式不涉及存储结构、访问技术等细节。只有这样,概念模式才算做到了“物理数据独立性”。
                      描述概念模式的数据定义语言称为“模式DDL(Schema Data Definition Language)”。
                      外模式
                      外模式也称用户模式或子模式,是用户与数据库系统的接口,是用户用到的那部分数据的描述。它由若干个外部记录类型组成。用户使用数据操纵语言对数据库进行操作,实际上是对外模式的外部记录进行操作。
                      描述外模式的数据定义语言称为“外模式DDL”。有了外模式后,程序员不必关心概念模式,只与外模式发生联系,按外模式的结构存储和操纵数据。
                      内模式
                      内模式也称存储模式,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。定义所有的内部记录类型、索引和文件的组织方式,以及数据控制方面的细节。
                      例如,记录的存储方式是顺序存储,按照B树结构存储,还是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。
                      需要说明的是,内部记录并不涉及物理记录,也不涉及设备的约束。比内模式更接近于物理存储和访问的那些软件机制是操作系统的一部分(即文件系统)。例如,从磁盘上读、写数据。
                      描述内模式的数据定义语言称为“内模式DDL”。
                      总之,数据按外模式的描述提供给用户,按内模式的描述存储在磁盘上,而概念模式提供了连接这两极模式的相对稳定的中间观点,并使得两级的任意一级的改变都不受另一级的牵制。
               两级映像
               数据库系统在三级模式之间提供了两级映像:模式/内模式映像、外模式/模式映像。正因为这两级映像保证了数据库中的数据具有较高的逻辑独立性和物理独立性。
               (1)模式/内模式的映像:存在于概念级和内部级之间,实现了概念模式到内模式之间的相互转换。
               (2)外模式/模式的映像:存在于外部级和概念级之间,实现了外模式到概念模式之间的相互转换。
               数据的独立性
               数据的独立性是指数据与程序独立,将数据的定义从程序中分离出去,由DBMS负责数据的存储,从而简化应用程序,大大减少应用程序编制的工作量。数据的独立性是由DBMS的二级映像功能来保证的。数据的独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。
               (1)数据的物理独立性:是指当数据库的内模式发生改变时,数据的逻辑结构不变。由于应用程序处理的只是数据的逻辑结构,这样物理独立性可以保证,当数据的物理结构改变了,应用程序不用改变。但是,为了保证应用程序能够正确执行,需要修改概念模式/内模式之间的映像。
               (2)数据的逻辑独立性:是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构发生变化后,用户程序也可以不修改。但是,为了保证应用程序能够正确执行,需要修改外模式/概念模式之间的映像。
 
       视图
        幻灯片视图功能为用户提供了各种适应不同使用情况的操作界面,其中包括普通视图、幻灯片浏览视图、幻灯片放映视图。当启动PowerPoint时,系统默认的是普通视图工作方式。
               普通视图。
               普通视图也称为编辑视图。在该视图工作方式下,可进行演示文稿的编辑和制作,如输入文字、绘制图形和插入图片、插入声音和视频、设置动画及切换效果、设置超链接等。普通视图有4个工作区域,如上图所示。
               .大纲/幻灯片工作区:位于窗口的左侧,可通过单击“大纲”选项卡或“幻灯片”选项卡在幻灯片文本大纲或幻灯片缩略图之间切换。
               .主工作区:位于窗口的中部,用于显示和编辑当前幻灯片。
               .任务窗格:位于窗口的右侧,提供常用命令的窗口。主要操作包括创建新演示文稿;选择幻灯片的版式;选择设计模板、配色方案和动画方案;创建自定义动画;设置幻灯片切换等。
               .备注区:位于窗口的下方,用户可以添加备注信息。
               幻灯片放映视图。
               在该视图方式下,可以放映演示文稿中的所有幻灯片。若幻灯片添加了切换效果,则会播放出来;若为幻灯片中的对象设置了动画效果,则在放映时即可展现动画效果。设置的超链接只有在幻灯片放映视图中才有效。
               幻灯片浏览视图。
               在该视图方式下,可以观察演示文稿的全局并了解演示文稿的风格,还可以调整演示文稿的顺序。可以对幻灯片进行选择、复制、删除、隐藏等操作,设置幻灯片的切换效果。
 
       数据库
        数据库(DataBase,DB)是指长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
        系统使用的所有数据存储在一个或几个数据库中。
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