1教材：王珊薩師煊，《數據庫系統概論（第五版）》

高等教育出版社參考書籍：王珊《數據庫系統簡明教程》高等教育出版社王亞平《數據庫系統工程師教程》清華大學出版社數據庫原理與應用2課程時間安排理論課：16周，共32學時實驗課：共八次，每次一個題目，

考核辦法閉卷筆試3教學內容基本理論應用技術結構化查詢語言SQL（第3章）安全性與完整性（第4、5章）數據庫設計（第7章）

數據庫設計編程、事務管理等（第8、9、10章）數據庫系統概論（第1章）關系數據庫（第2章）關系數據庫理論（第6章）4

1.1

數據庫系統概述

1.2

數據模型

1.3數據庫系統結構1.4數據庫系統的組成第1章緒論5數據庫是數據管理的最新技術，是計算機科學的重要分支數據庫技術在信息化社會中的重要作用信息系統的核心和基礎技術日益廣泛的應用

例如：管理信息系統(MIS)、聯機事務處理(OLTP)、聯機分析處理(OLAP)、計算機輔助設計與制造(CAD／CAM)、計算機集成制造系統(CIMS)、辦公信息系統(OIS)、地理信息系統(GIS)…..and…Internet!!!數據庫技術的重要地位61.1

數據庫系統概述1.1.1數據、數據庫、數據庫管理系統、數據庫系統

數據(Data):定義描述事物的符號記錄種類文字、圖形、圖象、音頻、視頻特點數據的表現形式不能完全表達其內容，與其語義不可分71.1.1

數據、數據庫、數據庫管理系統、數據庫系統

數據(Data):例：學生檔案中的學生記錄（李明，1972年5月，江蘇，計算機系，1990）如果對應語義：學生姓名、出生年月、籍貫、所在系別、

入學時間則解釋為：學生李明，1972年5月出生，是江蘇人， 1990年考入計算機系

如果對應語義：學生姓名、畢業年月、工作地點、所在

系別、電子建檔日期則解釋為：學生李明，1972年5月畢業于計算機系，現

在江蘇工作，1990年建立電子學籍檔案8數據庫(DataBase，DB)定義

長期儲存在計算機內、有組織的、可共享的

大量數據集合特征數據按一定的數據模型組織、描述和儲存可為各種用戶共享冗余度較小數據獨立性較高易擴展9數據庫管理系統(DataBaseManagementSystem，DBMS)

位于用戶與操作系統之間的一層數據管理軟件，用于科學組織和存儲數據，高效獲取和維護數據。主要功能1.數據定義功能2.數據組織、存儲和管理3.數據操縱功能4.數據庫的事物管理和運行管理5.數據庫的建立和維護功能6其他功能10數據庫管理系統(DBMS)1.數據定義功能：提供數據定義語言（DataDefinitionlanguage）來定義數據對象。2.數據組織、存儲和管理：能分類組織、存儲和管理這種數據。確定文件結構、存取方式、數據關系。3.數據操縱功能：提供數據操縱語言（DataManipulationlanguage）實現用戶對數據操作，如對數據的增、刪、改和查詢。11數據庫管理系統(DBMS)4.數據庫的事務管理和運行管理：數據庫在建立、運用和維護時統一由DBMS控制和管理。數據的安全性保護：保護數據，防止泄密和破壞；用戶只能按照規定，對某些數據以某些方式進行使用和處理數據的完整性檢查：檢查數據的正確性、有效性和相容性。將數據控制在有效的范圍內，保證數據之間滿足一定的關系。并發控制：對多用戶的并發操作加以控制和協調數據庫恢復：具有將數據庫從錯誤狀態恢復到某一已知正確狀態的功能。12數據庫管理系統(DBMS)5.數據庫的建立和維護功能：數據庫原始數據的輸入、轉換功能數據庫的轉儲、恢復功能數據庫的重組織和性能監視、分析功能13數據庫管理系統(DBMS)6.其他功能DBMS與網絡中其他軟件系統的通信功能一個DBMS與另一個DBMS或文件系統的數據轉換功能異構數據庫之間的互訪和互操作功能14數據庫系統(DataBaseSystem,DBS)定義：在計算機系統中引入數據庫后的系統

組成：數據庫 DBMS(以及應用開發工具)應用系統數據庫管理員（DBA）應用系統DB用戶應用開發工具DBMSOS用戶用戶DBA圖1數據庫系統(DBS)圖2

數據庫在計算機系統中的地位16數據庫技術是應數據管理任務的需要而產生的。數據處理是指對各種數據進行收集、存儲、加工和傳播的一系列活動的總和。數據管理則是指對數據進行分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護，它是數據處理的中心問題。數據管理技術經歷了人工管理、文件系統、數據庫系統三個階段。1.1.2數據管理技術的產生和發展17

人工管理階段(20世紀50年代中期以前）背景：應用需求：科學計算

硬件水平：無直接存取存儲設備

軟件水平：沒有操作系統和管理數據的專門軟件

處理方式：批處理18

人工管理階段(20世紀50年代中期以前）特點：

1)數據不保存

2)應用程序管理數據數據需要由應用程序自己管理，沒有相應的軟件系統負責數據的管理工作。應用程序中不僅要規定數據的邏輯結構，而且要設計物理結構，包括存儲結構、存取方法、輸入方式等。因此程序員負擔很重。

3)數據不共享數據是面向應用的，一組數據只能對應一個程序。

4)數據不具有獨立性數據的邏輯結構或物理結構發生變化后，必須對應用程序做相應的修改。19應用程序1數據集1應用程序2數據集2應用程序n數據集n……人工管理階段應用程序與數據之間的對應關系20文件系統階段(50年代后期－60年代中期）背景：應用需求 科學計算、管理 硬件水平 磁盤、磁鼓 軟件水平 有文件系統 處理方式 聯機實時處理、批處理21

文件系統階段(50年代后期－60年代中期）特點：

(1)數據可長期保存

(2)由文件系統管理數據按文件名訪問，按記錄進行存取

，實現記錄內的結構性而整體無結構。

(3)數據共享性差,冗余度大文件仍然是面向應用的。當不同的應用程序具有部分相同的數據時，也必須建立各自的文件，不能共享相同的數據。

(4)數據獨立性差一旦數據的邏輯結構改變，必須修改應用程序，修改文件結構定義；

應用程序的改變，也要引起文件數據結構的改變；文件之間互相獨立，不能反映出現實世界的內在聯系。22應用程序1文件1應用程序2文件2應用程序n文件n……文件系統階段應用程序與數據之間的對應關系存取方法23數據庫系統階段(20世紀60年代后期－）背景：應用背景 大規模管理 硬件背景大容量磁盤 軟件背景有數據庫管理系統處理方式聯機實時處理、分布處理、批處理24數據庫系統階段(20世紀60年代后期－）特點：

1)數據結構化

數據結構化是數據庫與文件系統的根本區別。

文件系統中，盡管其記錄內部已有了某些結構，但記錄之間沒有聯系。數據的最小存取單位是記錄。數據庫系統實現整體數據的結構化，描述數據時不僅要描述數據本身，還要描述數據之間的聯系。數據不再針對其一應用，是面向全組織，具有整體的結構化。數據的最小存取單位是數據項。學生、課程、學生選課文件結構（關系數據庫中的參照完整性；文件系統只能編寫應用程序代碼實現）數據庫系統階段(20世紀60年代后期－）

不僅考慮某個應用的數據結構，還要考慮整個組織的數據結構。因此描述數據時不僅僅描述數據本身，還要描述數據之間的聯系。27(2)數據的共享性高，冗余度低，易擴充數據可以被多個用戶、多個應用共享使用。共享導致數據冗余度低，同時可避免數據之間的不相容性與不一致性。通過重新選擇不同的操作子集，易于增加新的應用。(3)數據獨立性高物理獨立性指用戶的應用程序與存儲在磁盤上的數據庫中數據是相互獨立的。當數據的物理存儲改變了，應用程序不用改變。邏輯獨立性指用戶的應用程序與數據庫的邏輯結構是相互獨立的。數據的邏輯結構改變了，用戶程序也可以不變。28應用程序1應用程序2…數據庫管理階段程序與數據的對應關系DBMS

數據庫(4)數據由DBMS統一管理和控制數據的安全性保護/數據的完整性檢查并發控制/數據庫恢復291.2數據模型在數據庫中如何抽象、表示、處理現實世界中的數據和信息呢？數據模型（DataModel）這個工具來對現實世界進行抽象的。301.2數據模型模型

是現實世界特征的模擬和抽象。數據模型也是一種模型，是現實世界數據特征的抽象，表示實體以及實體間的聯系。一個用于描述數據、數據間關系、數據語義和數據約束的概念工具的集合。數據模型應滿足三方面要求：能比較真實地模擬現實世界；容易為人所理解；便于在計算機上實現。31根據應用的不同目的，數據模型劃分為兩類：概念模型（信息模型）

按用戶的觀點來對數據和信息建模；主要用于數據庫設計。數據模型（邏輯模型和物理模型）按計算機系統的觀點對數據建模；邏輯模型主要包括網狀模型、層次模型、關系模型等，用于DBMS的實現。物理模型是描述數據在系統內部的表示方式和存取方法，由DBMS來具體實現。

1.2.1兩類數據模型現實世界

信息世界概念模型機器世界DBMS支持的數據模型轉換認識抽象客觀對象的抽象過程現實世界概念模型：數據庫設計人員概念模型邏輯模型數據庫設計人員&數據庫設計工具邏輯模型物理模型DBMS3233由數據結構、數據操作和完整性約束三部分組成

數據結構

是所研究的對象類型的集合。

與數據類型、內容、性質有關的對象（例如網狀模型中的數據項、記錄，關系模型中的域、屬性、關系等）。與數據之間聯系有關的對象（例如網狀模型中的系型）。數據結構是對系統靜態特性的描述。

1.2.2數據模型的組成要素34數據操作

是指對數據庫中各種對象(型)的實例(值)允許執行的操作的集合，包括操作及有關的操作規則。數據庫主要有檢索和更新(包括插入、刪除、修改)兩大類操作。數據模型必須定義這些操作的含義、符號、規則（如優先級）以及實現操作的語言。數據操作是對系統動態特性的描述數據的約束條件

是一組完整性規則的集合。

完整性規則是給定的數據模型中數據及其聯系所具有的制約和依存規則，用以限定符合數據模型的數據庫狀態以及狀態的變化，以保證數據的正確、有效、相容（詳見第五章）。35概念模型是現實世界到機器世界的一個中間層次概念模型用于信息世界的建模應該具有較強的語義表達能力應該簡單、清晰、易于用戶理解。

1.2.3概念模型1.2數據模型

信息世界中的基本概念

(1)實體(Entity)

客觀存在并可相互區別的事物稱為實體。

(2)屬性(Attribute)

實體所具有的某一特性稱為屬性。一個實體可以由若干個屬性來刻畫。例如：

(94002268，張山，男，1976，計算機系，1994)(3)碼(Key)

唯一標識實體的屬性集稱為碼（學號、訂單號等）。1.2.3概念模型36(4)域(Domain)

屬性的取值范圍稱為該屬性的域。例如，學號的域為8位整數，姓名的域為字符串集合，性別的域為(男，女)。

(5)實體型(EntityType)

用實體名及其屬性集合來抽象和刻畫同類實體，稱為實體型。

學生(學號，姓名，出生年份，系，入學時間)(6)實體集(EntitySet)

同型實體的集合稱為實體集。1.2.3概念模型37(7)聯系(Relationship)

在現實世界中，事物內部以及事物之間是有聯系的，這些聯系在信息世界中反映為實體(型)內部的聯系和實體(型)之間的聯系。實體內部的聯系通常是指組成實體的各屬性之間的聯系。實體之間的聯系通常是指不同實體集之間的聯系。

1.2.3概念模型38實體聯系模型（Ｅ-Ｒ模型）表示方法Ｅ-Ｒ模型的三要素：實體、屬性、實體間的聯系．

1.2.3概念模型表示屬性表示實體間聯系表示實體39實體聯系模型（Ｅ-Ｒ模型）表示方法實體型之間的聯系：一對一聯系（１：１）、一對多聯系（１：N）、多對多聯系（Ｍ：Ｎ）

1.2.3概念模型班長任職班級1140實體聯系模型（Ｅ-Ｒ模型）表示方法1.2.3概念模型411:n班級學習學生1n學生選修課程nmn:m42

1.2.3概念模型實體聯系模型（Ｅ-Ｒ模型）表示方法職工領導1n課程講授教師1m多個實體型間的1:n聯系參考書n單個實體型間的1:n聯系

例：

假設一個學生可選多門課程，而一門課程又有多個學生選修，每個學生每選一門課只有一個成績，一個教師只能講一門課程，一門課程也可有多個教師講授，一門課使用多本參考書。畫出E－R圖。431.2.3概念模型實體聯系模型（Ｅ-Ｒ模型）表示方法教師課程學生參考書講授選修課程號學號姓名性別民族成績課程名學分職工號姓名職稱性別書號書名價格摘要1nmnm使用1教學E-R圖（另：P219工廠物資管理實例）44數據庫領域中最常用的數據模型有四種層次模型(HierarchicalModel),如IBM的IMS系統網狀模型(NetworkModel),如DBTG系統關系模型(RelationalModel)，如Oracle，Sybase

面向對象模型(ObjectOrientedModel)1.2.4最常用的數據模型45層次模型定義滿足下面兩個條件的基本層次聯系的集合為層次模型。1.有且只有一個結點沒有雙親結點，該結點稱為根結點2.根以外的其它結點有且只有一個雙親結點。1.2.5層次模型（樹型結構）46表示方法實體型：用記錄類型描述。每個結點表示一個記錄類型。屬性：用字段描述。每個記錄類型可包含若干個字段。聯系：用結點之間的連線表示記錄（類型）之間的一對

多的聯系1.2.5層次模型47特點結點的雙親是唯一的只能直接處理一對多的實體聯系每個記錄類型定義一個排序字段，也稱為碼字段任何記錄值只有按其路徑查看時，才能顯出它的全部意義沒有一個子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨立存在1.2.5層次模型48多對多聯系在層次模型中的表示用層次模型間接表示多對多聯系，將多對多聯系分解成一對多聯系。分解方法：冗余結點法虛擬結點法1.2.5層次模型49冗余結點法：增設冗余結點，將多對多聯系轉換為兩個一對多聯系優點：結構清晰，允許結點改變存儲位置缺點：需要額外占用存儲空間，有潛在的不一致性50虛擬結點法：將冗余結點換成虛擬結點，虛擬結點為一個指針，指向替代的節點。優點：減少對存儲空間的浪費，避免產生潛在的不一致性缺點：結點改變存儲位置可能引起虛擬結點中指針的修改51層次模型的數據操縱與完整性約束數據操縱：查詢、插入、刪除、更新完整性約束：無相應的雙親結點值就不能插入子女結點值如果刪除雙親結點值，則相應的子女結點值也被同時刪除1.2.5層次模型52層次數據模型的存儲結構（鄰接法和鏈接法）鄰接法：按照層次樹前序遍歷的順序把所有記錄值依次鄰接存放，即通過物理空間的位置相鄰來實現層次順序。1.2.5層次模型53層次數據模型的存儲結構（鄰接法和鏈接法）鏈接法：用指針反映數據之間的層次關系。1.2.5層次模型子女-兄弟鏈接法：每個記錄設兩個指針，分別指向最左邊的子女和最近的兄弟54層次數據模型的存儲結構（鄰接法和鏈接法）鏈接法：用指針反映數據之間的層次關系。層次序列鏈接法：按樹的前序遍歷順序鏈接各記錄值55層次模型的優缺點優點：數據結構簡單明晰數據庫查詢效率高良好的完整性支持缺點：多對多聯系表示不自然對插入和刪除操作的限制多查詢子女結點必須通過雙親結點層次命令趨于程序化1.2.5層次模型56典型的層次數據庫系統IMS數據庫管理系統第一個大型商用DBMS1968年推出IBM公司研制1.2.5層次模型57定義滿足下面兩個條件的基本層次聯系的集合為網狀模型。1.允許一個以上的結點無雙親；2.一個結點可以有多于一個的雙親。層次模型中子女結點和雙親結點的聯系是唯一的，而網狀模型中這種聯系則不唯一。因此要為每個聯系命名，指出與該聯系有關的雙親記錄和子女記錄。1.2.6網狀模型58網狀模型與層次模型的區別網狀模型允許多個結點沒有雙親結點網狀模型允許結點有多個雙親結點網狀模型允許兩個結點之間有多種聯系（復合聯系）網狀模型可以更直接地去描述現實世界層次模型實際上是網狀模型的一個特例59多對多聯系在網狀模型中的表示

用網狀模型間接表示多對多聯系

方法：將多對多聯系直接分解成一對多聯系網狀數據模型的操縱和完整性約束

操縱：查詢、插入、刪除、更新

完整性約束：支持記錄碼的概念（唯一標識、不許重復）保證一個記錄中雙親記錄與子女記錄之間是一對多聯系支持雙親記錄和子女記錄之間某些約束條件，比如允許插入尚未確定雙親結點值的子女結點值；允許只刪除雙親結點值等。1.2.6網狀模型60網狀數據模型的存儲結構關鍵：實現記錄之間的聯系

常用方法單向鏈接雙向鏈接環狀鏈接向首鏈接1.2.6網狀模型61單向鏈接法62網狀模型的優缺點優點：能夠更為直接地描述現實世界，如一個結點可以有多個雙親。具有良好的性能，存取效率較高。缺點結構比較復雜，而且隨著應用環境的擴大，數據庫的結構就變得越來越復雜，不利于最終用戶掌握。數據定義語言（DDL）、數據操作語言（DML）復雜，用戶不容易使用。1.2.6網狀模型63典型的網狀數據庫系統DBTG系統，亦稱CODASYL系統。由DBTG提出的一個系統方案，奠定了數據庫系統的基本概念、方法和技術。70年代推出。實際系統CullinetSoftwareInc.公司的IDMSUnivac公司的DMS1100Honeywell公司的IDS/2HP公司的IMAGE1.2.6網狀模型64最重要的一種數據模型。也是目前主要采用的數據模型1970年由美國IBM公司SanJose研究室的研究員E.F.Codd提出本課程的重點1.2.7關系模型65關系數據模型的數據結構（I）在用戶觀點下，關系模型中數據的邏輯結構是一張二維表，它由行和列組成。1.2.7關系模型66關系數據模型的數據結構（II）關系（Relation）

一個關系對應通常說的一張表。元組（Tuple）

表中的一行即為一個元組。屬性（Attribute）

表中的一列即為一個屬性，給每一個屬性起一個名稱即屬性名。1.2.7關系模型67關系數據模型的數據結構（III）主碼（Key）

表中的某個屬性組，它可以唯一確定一個元組。域（Domain）

屬性的取值范圍。分量

元組中的一個屬性值。1.2.7關系模型68關系數據模型的數據結構（IV）關系模式

對關系的描述

關系名（屬性1，屬性2，…，屬性n）

學生（學號，姓名，年齡，性別，系別，年級）69實體及實體間聯系的表示方法實體型：直接用關系（表）表示。屬性：用屬性名表示。一對一聯系：隱含在實體對應的關系中。一對多聯系：隱含在實體對應的關系中。多對多聯系：直接用關系表示。1.2.7關系模型70實體及實體間聯系的表示方法（例）例1：學生、系、系與學生之間的一對多聯系：

學生（學號，姓名，年齡，性別，系號，年級）系(系號，系名，辦公地點)例2：系、系主任、系與系主任間的一對一聯系：

系(系號，系名，系主任姓名)例3：學生、課程、學生與課程之間的多對多聯系：

學生（學號，姓名，年齡，性別，系號，年級）課程（課程號，課程名，學分）

選修（學號，課程號，成績）1.2.7關系模型71關系必須是規范化的，滿足一定的規范條件最基本的規范條件：關系的每一個分量必須是一個不可分的數據項。1.2.7關系模型72關系模型的數據操縱查詢、插入、刪除、更新數據操作是集合操作，操作對象和操作結果都是關系，即若干元組的集合存取路徑對用戶隱蔽，用戶只要指出“干什么”，不必詳細說明“怎么干”關系模型的完整性約束實體完整性/參照完整性/用戶定義的完整性（第5章）1.2.7關系模型73關系數據模型的存儲結構

實體及實體間的聯系都用表來表示。在關系數據庫的物理組織中，有的DBMS一個表對應一個操作系統文件，有的DBMS從操作系統獲得若干大的文件，自己設計表、索引等存儲結構。1.2.7關系模型74關系數據模型的優缺點優點：建立在嚴格的數學概念的基礎上概念單一，數據結構簡單、清晰，用戶易懂易用。實體和各類聯系都用關系來表示。對數據的檢索結果也是關系。關系模型的存取路徑對用戶透明具有更高的數據獨立性，更好的安全保密性簡化了程序員的工作和數據庫開發建立的工作1.2.7關系模型75關系數據模型的優缺點缺點：存取路徑對用戶透明導致查詢效率往往不如非關系數據模型。為提高性能，必須對用戶的查詢請求進行優化，增加了開發數據庫管理系統的難度。（第9章）1.2.7關系模型76典型的關系數據庫系統ORACLESYBASEINFORMIXDB/2COBASEPBASEEasyBaseDM/2OpenBase1.2.7關系模型77數據庫系統模式的概念數據庫系統的三級模式結構數據庫的二級映象功能與數據獨立性從數據庫管理系統角度看：數據庫系統通常采用三級模式結構；從數據庫最終用戶角度看：數據庫系統的結構分為單用戶結構、主從式結構、分布式結構、客戶/服務器、瀏覽器/應用服務器/數據庫服務器多層結構等。1.3數據庫系統結構78數據庫系統“型”和“值”的概念型（Type）對某一類數據的結構和屬性的說明值（Value）是型的一個具體賦值例如：學生記錄記錄型：（學號，姓名，性別，系別，籍貫）記錄值：（900201，李明，男，計算機，江蘇）1.3.1

數據庫系統模式的概念79“型”和“值”的區別模式（Schema）數據庫邏輯結構和特征的描述是型的描述反映的是數據的結構及其聯系模式是相對穩定的模式的一個實例（Instance）模式的一個具體值反映數據庫某一時刻的狀態同一個模式可以有很多實例實例隨數據庫中的數據的更新而變動1.3.1

數據庫系統模式的概念80數據庫系統由外模式、模式和內模式三級構成1.3.2數據庫系統的三級模式結構81模式（Schema）模式（也稱邏輯模式）數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述所有用戶的公共數據視圖，綜合了所有用戶的需求一個數據庫只有一個模式模式的地位：是數據庫系統模式結構的中間層與數據的物理存儲細節和硬件環境無關與具體的應用程序、開發工具及高級程序設計語言無關模式的定義：數據的邏輯結構（數據項的名字、類型、取值范圍等）數據之間的聯系數據有關的安全性、完整性要求1.3.2數據庫系統的三級模式結構82外模式（ExternalSchema）外模式（也稱子模式或用戶模式）數據庫用戶（包括應用程序員和最終用戶）使用的局部數據的邏輯結構和特征的描述數據庫用戶的數據視圖，是與某一應用有關的數據的邏輯表示模式與外模式的關系：一對多通常是模式的子集；一個數據庫可以有多個外模式外模式與應用的關系：一對多同一外模式可以為某一用戶的多個應用系統所使用，但一個應用程序只能使用一個外模式1.3.2數據庫系統的三級模式結構83外模式（ExternalSchema）外模式是保證數據庫安全性的一個有力措施每個用戶只能看見和訪問所對應的外模式中的數據內模式（InternalSchema）內模式（也稱存儲模式）是數據物理結構和存儲方式的描述是數據在數據庫內部的表示方式記錄的存儲方式（順序存儲，按照B樹結構存儲，按hash方法存儲）/索引的組織方式/數據是否壓縮存儲/數據是否加密/數據存儲記錄結構的規定一個數據庫只有一個內模式1.3.2數據庫系統的三級模式結構84三級模式是對數據的三個抽象級別，二級映象在DBMS內部實現這三個抽象層次的聯系和轉換。1.3.3數據庫的二級映像功能與數據獨立性85外模式/模式映像一個模式可以定義任意多個外模式對每一個外模式，數據庫系統都有一個外模式/模式映射，定義該外模式與模式之間的對應關系映象定義通常包含在各自外模式的描述中保證數據的邏輯獨立性當模式改變時，數據庫管理員修改有關的外模式／模式映象，使外模式保持不變應用程序是依據數據的外模式編寫的，從而應用程序不必修改，保證了數據與程序的邏輯獨立性，簡稱數據的邏輯獨立性。1.3.3數據庫的二級映像功能與數據獨立性86模式/內模式映像定義數據全局邏輯結構與存儲結構之間的對應關系。例如，說明邏輯記錄和字段在內部是如何表示的數據庫中模式／內模式映象是唯一的該映象定義通常包含在模式描述中保證數據的物理獨立性當數據庫的存儲結構改變了（例如選用了另一種存儲結構），數據庫管理員修改模式／內模式映象，使模式保持不變應用程序不受影響。保證了數據與程序的物理獨立性，簡稱數據的物理獨立性。1.3.3數據庫的二級映像功能與數據獨立性應用A應用B應用C應用C外模式2外模式1外模式3模式內模式DB123外模式/模式映象模式/內模式映象圖1-24數據庫系統的模式結構8788優點：數據庫的二級映象保證了數據庫外模式的穩定性，從而從底層保證了應用程序的穩定性。數據和程序之間的獨立性使得數據的定義和描述可以從應用程序中分離出去。另外，由于數據的存取由DBMS管理，用戶不必考慮存取路徑等細節，從而簡化了應用程序的編制，大大減少了應用程序的維護和修改。1.3.3數據庫的二級映像功能與數據獨立性89數據庫系統一般由數據庫、數據庫管理系統（及其開發工具）、應用系統和數據庫管理員組成。數據庫系統對硬件資源的要求足夠大的內存，存放操作系統、DBMS的