数据库体系结构概念集中式数据库、分布式数据库

数据库模式

前言&＃xff1a;

平时我们接触的‘数据库’一般指的是DBMS&＃xff0c;数据库管理系统&＃xff0c;DBMS是软件如&＃xff1a;mysql、oracle、dm等等都是集中式数据库&＃xff0c;但它们不能代表整个数据库&＃xff0c;只是通过这些软件来管理相应的数据内容&＃xff1b;

数据库模式&＃xff1a;

• 集中式数据库
• 分布式数据库

集中式数据库

上图是集中数据库的体系结构图&＃xff1a;三级模式两层映射&＃xff1b;

• 外模式&＃xff1a;对应的是用户视图&＃xff0c;用户和应用程序所关注的内容&＃xff0c;只与用户相关&＃xff0c; 比如我们上面说指的DBMS&＃xff0c;数据库管理系统&＃xff1b;
• 概念模式&＃xff1a;逻辑模式&＃xff0c;逻辑结构&＃xff0c;对应的是DBA视图&＃xff0c;整个数据库的核心&＃xff0c;主要是概念级数据库&＃xff0c;里面主要包含的是所有数据的逻辑结构和特征的描述&＃xff0c;比如&＃xff1a;我们用create语句所创建的基本表&＃xff08;基表&＃xff09;就是概念模式所对应的内容&＃xff1b;
• 外模式-概念模式映射&＃xff1a;外模式的数据来源于概念模式&＃xff0c;所以外模式与概念模式之间存在某种映射&＃xff01;保证了数据的逻辑独立性
• 内模式&＃xff1a;存储模式、物理模式&＃xff0c;对应的是内部视图&＃xff0c;主要是物理级数据库&＃xff0c;对应是计算机磁盘上存储的基本数据文件&＃xff1b;
• 概念模式-内模式映射&＃xff1a;概念模式与内模式也就是与物理存储之间存在某种映射关系&＃xff1b;保证了数据的物理独立性。
• 逻辑独立性&＃xff1a;外模式-概念模式映射保证了数据的逻辑独立性;当概念模式中的逻辑结构发生了变化&＃xff0c;我们不用去修改外模式对应的应用程序&＃xff0c;只需修改外模式-概念模式映射关系就可以了&＃xff1b;
• 物理独立性&＃xff1a;概念模式-内模式映射保证了数据库的物理独立性&＃xff1b;指的是外模式所对应的应用程序&＃xff0c;与内模式的物理存储之间相互独立&＃xff1b;当内模式中的物理存储发生了变化时&＃xff0c;外模式的应用程序无需发生变化&＃xff0c;只需要更改相关映射关系即可。例如&＃xff1a;数据迁移后&＃xff0c;物理存储相对之前发生了变化&＃xff0c;无需修改用户面对的应用程序&＃xff0c;只需修改路径映射即可。

关系的三种类型

• 针对关系型数据库&＃xff1b;
• 关系表&＃xff1a;关系模型&＃xff0c;关系类型&＃xff0c;简称&＃xff1a;关系&＃xff0c;关系型数据库中的表&＃xff1b;
• 基本表&＃xff1a;使用create创建的表一般都是基本表&＃xff0c;也叫基表&＃xff1b;

视图

• 一般传统意义上的视图没有存储数据&＃xff0c;每次都需要通过查询原始表从而动态生成所需数据&＃xff0c;所以它比查询直接存储了相关数据的表而言&＃xff0c;性能和效率较差&＃xff1b;
• 需要关联多表进行的查询&＃xff0c;而且使用视图则简化了用户操作&＃xff1b;
• 通过同一数据&＃xff0c;查询不同的字段和字段的相关操作&＃xff0c;使得用户可以在不同角度上看待同一数据&＃xff1b;
• 如果数据库的概念模型发生了变化&＃xff0c;用户视图无需更改&＃xff0c;只需更改外模式和概念模式的映射&＃xff0c;具体一定程度的逻辑独立性&＃xff1b;
• 在视图中可以指定原始表的部分字段显示&＃xff0c;也可以限制用户对原始表的操作&＃xff0c;视图只读不可写&＃xff0c;还可以限制用户访问&＃xff0c;从而保护了原始表&＃xff1b;
• 物化视图&＃xff1a;本身会存储数据&＃xff0c;因为原始表数据更新时&＃xff0c;物化视图也要更新&＃xff0c;所以物化视图适合多读少写的场景。

分布式数据库

• 在集中式数据库的三级模式两层映射基础上&＃xff0c;增加了全局的概念&＃xff1b;
• 不同于集中式数据库&＃xff0c;数据存储在同一个物理节点&＃xff0c;分布式数据库数据存储在不同的物理节点&＃xff1b;
• 分布式数据库在访问数据时&＃xff0c;可以从先从临近的节点去访问&＃xff0c;所以在效率上比集中式数据库具有更多的优化操作&＃xff1b;
• 负载均衡&＃xff1b;
• 对同一数据在不同节点上&＃xff0c;可以存储相关的数据副本&＃xff0c;起到数据备份作用&＃xff0c;从而解决一些数据库可靠性和安全问题&＃xff1b;
• 数据库可靠性和安全问题&＃xff1a;一个节点上的数据库挂了&＃xff0c;不至于数据丢失&＃xff0c;因为同一数据在其他节点进行了备份&＃xff0c;可以直接访问其他存活节点上的数据库&＃xff1b;