软件评测师数据库基础例题1分析与答案

软件评测师 责任编辑:xqyan 2014-01-03

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摘要:从数据库管理系统的角度看,数据库系统一般采用如图3-1所示的三级模式结构。图中①②处应填写 (1) ,③处应填写 (2)

3.2  例题分析

  例题1(软件评测师2008年5月上午第26~27题)

从数据库管理系统的角度看,数据库系统一般采用如图3-1所示的三级模式结构。图中①②处应填写 (1) ,③处应填写 (2)  .

(1)A. 外模式/概念模式B. 概念模式/内模式

C. 外模式/概念模式映像D. 概念模式/内模式映像

(2)A. 外模式/概念模式B. 概念模式/内模式

C. 外模式/概念模式映像D. 概念模式/内模式映像

图3-1  数据库三级模式结构

例题1分析

本题考查数据库模式的有关概念。

为了有效地组织并管理数据,提高数据库的逻辑独立性和物理独立性,人们为数据库设计了一个严谨的体系结构。数据库领域公认的标准结构是三级模式结构:包括外模式、模式和内模式。

美国标准协会(American National Standard Institute,ANSI)的数据库管理系统研究小组于1978年提出了标准化建议,将数据库结构分为3级,即面向用户或应用程序员的用户级、面向建立和维护数据库人员的概念级和面向系统程序员的物理级。

用户级对应外模式,概念级对应模式,物理级对应内模式,使不同级别的用户对数据库形成不同的视图。视图指观察、认识和理解数据的范围、角度和方法,是数据库在用户眼中的反映,显然不同层次(级别)的用户所看到的数据库不同。

(1)模式

模式又称为"概念模式"或"逻辑模式",对应概念级。它是由数据库设计者综合所有用户的数据并按照统一的观点构造的全局逻辑结构,是对数据库中全部数据的逻辑结构和特征的总体描述,是所有用户的公共数据视图(全局视图)。它由数据库管理系统提供的数据模式描述语言(Data Description Language,DDL)来描述并定义,体现和反映了数据库系统的整体观。

(2)外模式

外模式又称为"子模式",对应用户级。它是某个或某几个用户所看到的数据库的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式是从模式导出的一个子集,包含模式中允许特定用户使用的部分数据。用户可以通过外模式描述语言来描述并定义对应于用户的数据记录(外模式),也可以利用数据操纵语言(Data Manipulation Language,DML)处理这些数据记录。外模式反映了数据库的用户观。

(3)内模式

内模式又称为"存储模式",对应物理级。它是数据库中全体数据的内部表示或底层描述,是数据库最低一级的逻辑描述。它描述了数据在存储介质上的存储方式和物理结构,对应实际存储在外存储介质中的数据库。内模式由内模式描述语言来描述、定义,是数据库的存储观。

在一个数据库系统中只有数据库,因而作为定义并描述数据库存储结构的内模式和定义,以及描述数据库逻辑结构的模式也是。但建立在数据库系统之上的应用则是非常广泛且多样,所以对应的外模式不是,也不可能是。

(4)三级模式间的映射

数据库的三级模式是数据库在3个级别(层次)上的抽象,使用户能够逻辑地、抽象地处理数据,而不必关心数据在计算机中的物理表示和存储。实际上,对于一个数据库系统而言,物理级数据库是客观存在的,它是数据库操作的基础;概念级数据库中不过是物理数据库的一种逻辑且抽象的描述(即模式);用户级数据库则是用户与数据库的接口,它是概念级数据库的一个子集(外模式)。图3-2所示数据库的三级模式及二级映像。

 

图3-2  数据库的三级模式及二级映像

用户应用程序根据外模式操作数据,通过外模式/模式映射定义和建立某个外模式与模式间的对应关系,将外模式与模式相关联。当模式发生改变时,只要改变其映射,即可使外模式保持不变,对应的应用程序也可保持不变;另一方面,通过模式/内模式映射定义建立数据的逻辑结构(模式)与存储结构(内模式)间的对应关系。当数据的存储结构发生变化时只需改变模式/内模式映射,即可保持模式不变,因此应用程序也可以保持不变。

本题主要考查数据库系统在三级模式之间提供的二级映像,即模式/内模式映像和外模式/模式映像,这是因为二级映射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。数据的独立性指数据与程序独立,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,大大减少了应用程序编制的工作量。

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;外模式/模式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。

例题1答案

(1)C(2)D


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