DBMS的三个层次：

• 外部层次External Lever=用户层次User Lever：某一用户能够看到与处理的数据，全局数据的映射，全局数据的某一个部分
• 全局层次=概念层次Conceptual Lever=逻辑层次Logic Lever：从全局角度理解/管理的数据，含相应的关联约束
• 内部层次Internal Lever=物理层次Physical Lever：存储在介质上的数据，含存储路径、存储方式、索引方式等

数据与模式（Schema）：

模式是对数据库中数据进行结构性的描述 所观察到的数据的结构信息

视图是某一种表现形式下表现出来的数据库中的数据

三级模式（三级视图）：

External Schema —— （External） View

某一用户能看到与处理的数据的结构描述

(Conceptual) Schema —— Conceptual View

从全局角度理解、管理的数据的结构描述。含相应的关联约束，体现在数据之间的内在本质联系

Internal Schema —— Internal View

存储在介质上的数据的结构描述，含存储路径、存储方式、索引方式

两层映像：

E-C Mapping：将外模式映射为概念模式，从而支持实现概念视图向外部视图的转换

便于用户的观察和使用

C-I Mapping：将概念模式映射为内部模式，从而支持实现概念视图向外部视图的转换

便于计算机进行存储和处理

三层模式、两层映像是数据库管理系统的标准结构

DBMS实际上就是让用户去定义三层模式，自身自动去生成两层映像

应用程序是基于外部视图进行开发的（根据概念视图可生成不同的外部视图）

为什么要按照标准结构进行数据库系统的抽象呢？

要谈到两个独立性：

• 逻辑数据独立性:当概念模式发生变化的时，可以不改变外部模式（只需要改变E-C Mapping）
• 物理数据独立性：当内部模式发生变化时，可以不改变概念模式（只需要改变C-I Mapping）

两个独立性最大限度的避免了应用程序的不断更改

数据模式与数据模型：

数据模型：规定模式统一描述方式的模型，包括数据结构、操作和约束

数据模式是对数据结构形式的抽象，数据模型就是对数据模式本身结构的抽象

数据的结构的结构就是数据模型

如：模式1：学生登记表（学号 char(8)，姓名 char(10),性别 char(2)，出生年月datetime, 入学时间 datetime，家庭住址char(40)）;

模式2：学生成绩单（学号 char(8)，姓名char(10)，班级 char(6)，课程 char(40)，学期 char(4)，成绩 numberi）

模式1和模式2可以抽象为关系模型，所有模式可抽象为表的形式[数据结构]，而每一个具体的模式都是拥有不同列名的具体的表，对这种表形式的数据有一些[操作]和[约束]

三大经典数据模型：

• 关系模型：

  关系模型的数据：学生登记信息 表格+数据

  关系模型的数据模式：学生登记表（学号 char(8)，姓名 char(10),性别 char(2)，出生年月datetime, 入学时间 datetime，家庭住址char(40)）

  关系模型：表格的形式

• 层次模型：基于树的结构

  树的形式：实体型和系型 即记录和两条记录之间的联系（由指针建立的）

  层次模型的数据模式：由数据抽象出来的不同的具体实体型和他们之间不同的具体联系（系型）的描述

• 网状模型：基于图的结构

  图的形式：实体型和系型

  网状模型的数据模式：由数据抽象出来的不同的具体实体型和他们之间不同的具体联系（系型）的描述

层次模型和网状模型数据库是第一代数据库，关系数据库是第二代数据库

层次模型和网状模型数据库：

• 数据之间的关联关系由复杂的指针系统来维系，结构描述复杂
• 数据检索操作系统依赖于指针系统指示的路径
• 逐一记录操作，不能有效支持记录集合的操作

关系数据库：

• 数据之间的关联关系由Table中属性来表征，结构描述简单
• 数据检索操作不依赖于路径信息或过程信息，支持非过程化的数据操作
• 有效支持记录集合的操作
• 较为完善的理论基础
• 消除了指针

由关系数据库到对象关系数据库、面向对象数据库

• 按行按列形式组织数据：关系（数据项）不可再分（关系的第1范式）[关系数据库不允许复合属性、多值属性的出现]
• 关系运算：关系代数、元组演算、域演算
• 关系数据库的设计理论

复合属性：在一个数据项（属性）内部又可以分出两项（两者可并存）

多值属性：在一行记录中某个属性有多个值

对象-关系数据库：

• 可有效支持不满足关系第1范式的数据项
• 以对象来封装需分解的数据项
• 行对象与列对象；聚集对象与结构对象

面向对象数据库：

• 面向对象技术与集合/聚集操作技术（SQL）的结合
• 支持复杂的数据类型，数据封装与抽象数据结构
• 支持面向对象的一些特征：类、继承、封装、多态...

XML数据库：

• 是数据库的另一种形式，被称为半结构化数据库
• 数据与数据的语义合并在一起进行存储和处理
• 面向数据交换提出，在互联网世界得到广泛应用

由多种多样的数据库到多数据库开放式互连：

ODBC JDBC

由普通数据库到与各种先进技术结合所形成的新型数据库