1.3-数据库系统的内部体系结构（教案）-《Access数据库应用基础》同步教学（科学出版社）

教案 编号：PTzZ-300 流水号：19 （首页）共 4页 课程 《Access数据库应用基础》 一体化 理论 章节（课题）及内容 数据库系统的内部体系结构 班级日期 中职 2024.05 授课方式 讲授与任务驱动相结合 课时 1 作业题数 1 拟用时间 40分钟 教学目标 使学生理解以下理论知识： · 掌握数据库系统的三级模式结构：外模式、模式和内模式。 · 了解数据库系统的两级映像：外模式/模式映像和模式/内模式映像 教学资源准备 多媒体设备 课本教材 学生练习素材 教学重点 1. 数据库系统的三级模式结构。 2. 数据库系统的两级映像。 教学难点 1. 数据库系统内部体系结构的工作原理。 2. 数据库系统内部体系结构在实际应用中的价值。 教学方法 讲授法、任务驱动法、演示法、体验探究法等。 · 讲授法：讲解数据库系统的三级模式结构和两级映像。 · 案例分析法：通过实际案例，分析数据库系统内部体系结构在实际应用中的价值。 授课教师： 审阅签名： 教学过程 教学活动内容 时间分配教学方法 课前导入 · 引导学生回顾数据库系统的基本概念和特点。 · 介绍数据库系统在现代社会的重要性，以及它在各个领域的应用 2分钟 讲授新课 练习指导 数据库系统的三级模式结构是数据库管理系统（DBMS）的核心组成部分，它包括外模式、模式和内模式三个层次。这三个模式各自有不同的功能和作用，共同实现了数据库系统的数据抽象和独立性。 1. **外模式（用户视图）**： - **定义**：外模式是数据库系统中最接近用户的层次，它描述了用户看到的数据视图，即用户与数据库系统交互的界面。 - **功能**：外模式主要用于支持用户的数据视图，包括数据的描述、数据的可见范围、数据的访问方式等。 - **特点**：外模式是用户与数据库系统之间的接口，它屏蔽了数据库内部的复杂性，使得用户可以专注于自己的业务逻辑。 2. **模式（全局视图）**： - **定义**：模式是数据库系统的中间层，它描述了整个数据库的数据结构，包括所有的数据对象、数据之间的关系以及对数据的约束。 - **功能**：模式是数据库系统的逻辑表示，它提供了数据的完整描述，包括数据的名称、类型、长度、取值范围等。 - **特点**：模式是数据库系统的基础，它确保了数据的逻辑独立性和物理独立性，使得数据的逻辑结构和物理存储结构可以独立变化。 3. **内模式（存储模式）**： - **定义**：内模式是数据库系统中最底层的部分，它描述了数据在物理存储介质上的存储方式和物理结构。 - **功能**：内模式负责管理数据的物理存储，包括数据的存放位置、存储方式、索引结构等。 - **特点**：内模式提供了数据的物理独立性，使得应用程序和用户不必关心数据的物理存储细节，同时也方便了数据库管理员的存储管理。 三级模式结构通过两级映像（外模式/模式映像和模式/内模式映像）实现数据的逻辑独立性和物理独立性。这种结构确保了数据库系统具有较好的可维护性、可扩展性和数据安全性。 数据库系统的两级映像是指在数据库系统中，数据的逻辑表示和物理表示之间的转换关系。这种映像关系有助于实现数据的独立性和抽象化。数据库系统的两级映像主要包括外模式/模式映像和模式/内模式映像。 1. 外模式/模式映像： 外模式是数据库用户（如应用程序员）看到的数据视图，它描述了用户所关心的数据及其组织方式。模式是数据库管理员（如DBA）看到的数据视图，它描述了整个数据库的全局结构和组织方式。外模式/模式映像是将用户的外模式映射到全局模式的过程。 在这个映像关系中，每个用户都有自己的外模式，这些外模式可以是不同的，甚至可以相互重叠。模式则是数据库的整体结构，它包含了所有用户的数据和约束。通过外模式/模式映像，用户可以看到自己关心的数据，而不需要关心整个数据库的结构。这样可以实现数据的逻辑独立性，当数据库的全局结构发生变化时，只需要修改映像关系，而不需要修改用户的应用程序。 2. 模式/内模式映像： 内模式是数据库物理存储的视图，它描述了数据在磁盘上的存储方式、存储结构和存储空间分配等。模式/内模式映像是将全局模式映射到内模式的过程。 在这个映像关系中，模式描述了数据库的全局结构和组织方式，而内模式描述了数据在磁盘上的物理存储方式。通过模式/内模式映像，数据库管理系统可以将逻辑上的数据结构转换为物理上的存储结构，从而实现数据的物理独立性。当数据库的物理存储方式发生变化时，只需要修改映像关系，而不需要修改全局模式或用户