一、三级模式结构

数据库系统的三级模式结构包括外模式、模式和内模式，如图1-16所示。

图1-16　数据库系统的三级模式结构

1.模式（schema）

模式是数据库中全部数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公开数据视图，也称逻辑模式。一个数据库只有一个模式。数据库模式以某种数据模型为基础，综合了各种用户的需求，并将这些需求有机地结合成一个逻辑整体。模式位于数据库系统结构的中间层，既不涉及数据的物理存储细节，也不涉及具体的应用程序开发。

定义模式时不仅要定义数据的逻辑结构，例如数据项的名字、类型和取值范围等，而且要定义数据之间的联系，定义数据相关的安全性、完整性要求。DBMS提供模式描述语言（模式DDL）来严格地定义模式。

2.外模式（external schema）

外模式是数据库用户（包括应用程序开发人员和最终用户）使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是与特定应用相关的数据的逻辑表示，也称子模式或用户模式。一个数据库可以有多个外模式，外模式是模式的子集。

不同的用户在应用需求、看待数据的方式、对数据的保密要求等方面如果存在差异，则其外模式的描述是不同的。即使对模式中的同一数据，在外模式中的结构、类型、长度和保密级别都可以不同。一个外模式可以为多个应用程序所使用，一个应用程序只能使用一个外模式。

外模式是数据库安全性的一个有力保障措施，每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据，而无法看见和访问数据库中的其他数据。DBMS提供子模式描述语言（子模式DDL）来严格定义子模式。

3.内模式（internal schema）

内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，也称存储模式。一个数据库只有一个内模式。

内模式主要反映数据的物理存储结构和存储方式，如记录的存储方式是堆存储，还是按照某个（些）属性值的升（降）序存储；索引的组织方式是什么，是hash索引还是B+树索引；数据是否压缩，是否加密；数据的存储结构是定长结构还是变长结构，一个记录不能跨物理页存储等等。DBMS提供内模式描述语言（内模式DDL）来严格定义内模式。