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：

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

数据库模式：

• 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：三级模式两层映射；

• 外模式：对应的是用户视图，用户和应用程序所关注的内容，只与用户相关， 比如我们上面说指的DBMS，数据库管理系统；
• 概念模式：逻辑模式，逻辑结构，对应的是DBA视图，整个数据库的核心，主要是概念级数据库，里面主要包含的是所有数据的逻辑结构和特征的描述，比如：我们用create语句所创建的基本表（基表）就是概念模式所对应的内容；
• 外模式-概念模式映射：外模式的数据来源于概念模式，所以外模式与概念模式之间存在某种映射！保证了数据的逻辑独立性
• 内模式：存储模式、物理模式，对应的是内部视图，主要是物理级数据库，对应是计算机磁盘上存储的基本数据文件；
• 概念模式-内模式映射：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；保证了数据的物理独立性。
• 逻辑独立性：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，我们不用去修改外模式对应的应用程序，只需修改外模式-概念模式映射关系就可以了；
• 物理独立性：概念模式-内模式映射保证了数据库的物理独立性；指的是外模式所对应的应用程序，与内模式的物理存储之间相互独立；当内模式中的物理存储发生了变化时，外模式的应用程序无需发生变化，只需要更改相关映射关系即可。例如：数据迁移后，物理存储相对之前发生了变化，无需修改用户面对的应用程序，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；
• 关系表：关系模型，关系类型，简称：关系，关系型数据库中的表；
• 基本表：使用create创建的表一般都是基本表，也叫基表；

视图

• 一般传统意义上的视图没有存储数据，每次都需要通过查询原始表从而动态生成所需数据，所以它比查询直接存储了相关数据的表而言，性能和效率较差；
• 需要关联多表进行的查询，而且使用视图则简化了用户操作；
• 通过同一数据，查询不同的字段和字段的相关操作，使得用户可以在不同角度上看待同一数据；
• 如果数据库的概念模型发生了变化，用户视图无需更改，只需更改外模式和概念模式的映射，具体一定程度的逻辑独立性；
• 在视图中可以指定原始表的部分字段显示，也可以限制用户对原始表的操作，视图只读不可写，还可以限制用户访问，从而保护了原始表；
• 物化视图：本身会存储数据，因为原始表数据更新时，物化视图也要更新，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，增加了全局的概念；
• 不同于集中式数据库，数据存储在同一个物理节点，分布式数据库数据存储在不同的物理节点；
• 分布式数据库在访问数据时，可以从先从临近的节点去访问，所以在效率上比集中式数据库具有更多的优化操作；
• 负载均衡；
• 对同一数据在不同节点上，可以存储相关的数据副本，起到数据备份作用，从而解决一些数据库可靠性和安全问题；
• 数据库可靠性和安全问题：一个节点上的数据库挂了，不至于数据丢失，因为同一数据在其他节点进行了备份，可以直接访问其他存活节点上的数据库；