抽象，就是对一系列的事物的共性进行提取概括，而隐藏或者不关心它们的内部细节。我们常用的数据库系统，有基于 MySQL 的，有基于 Oracle 的，有基于 DB2 的，有基于 MS SQL Server 的，还有一些非关系型的数据库系统，NoSql 数据库系统···我们该怎样来抽象这些数据库系统呢？
首先，需要弄清楚三个概念：数据，模式和模型。
数据 模式 模型
数据是我们保存在数据库中的真实的数据。
模式我们对这些数据进行的结构性的描述，比如我们将学生信息抽象为姓名，性别，学号，班级，家庭地址等等。通过模式，将要保存的数据进行归类划分。
模型是对模式的抽象，比如使用 Table 来保存数据的方式，我们将其称之为关系模型。
以上就是数据，模式以及模型的概念。它们之间的关系，可以通过抽象来定义，比如模式是对数据的结构性抽象，模型是对模式的抽象。也可以通过实现来定义，如数据是符合某个模式的数据集，模式是对某种模型的实现。
三级层次
我们可以将数据库系统划分为三级层次：
- 用户层次
用户层次也叫外部层次，是站在用户的角度，描述用户看到的数据库中的数据，举个例子，我们在设计学生表的时候，可能设计来诸多的字段，但最终呈现给用户的可能只是这些字段中的一部分，或者是将这些字段进行某种组合最终得到的结果（如学生总成绩，平均成绩）。
- 逻辑层次
逻辑层次也叫做全局层次或者概念层次，是从全局的角度看到的数据。对应于上例中，就是一个完整的学生表中所存放的数据。
- 物理层次
物理层次也叫做内层次，是从实现的角度看到的数据，也就是实际存放在物理磁盘上的数据，包括存储路径，存储方式，索引方式等。
三级模式
所谓三级模式，就是分别对三级层次中的数据进行结构性的抽象和描述。也分为三个方面。
- 外模式/用户模式
对用户看到的（局部）数据进行描述。
- 全局模式/逻辑模式/概念模式
从整体上对数据进行描述。
3.内模式/物理模式
从物理存储上对数据进行表述，指数据是采用什么方式存储的。
上面的模式，也可以叫做视图。如外视图/用户视图，逻辑视图等。
一般来讲，我们单说模式，指的是数据的全局模式。单说视图，指的是外部视图。
两层映像
三级模式存在两种相邻的关系：外模式和逻辑模式之间的关系，以及逻辑模式和内模式之间的关系。
通过外模式可以查看到逻辑模式中的数据，通过逻辑模式可以查看到存放在物理模式中的数据，这之间有个转换的过程，也就是映像。
所谓映像，就是将一种结构映射成另一种结构的过程。在这三层模式中，存在两种映像。
- E-C 映像
外模式到逻辑模式中的映像，通过 E-C 映像，实现了逻辑模式向外部模式的转换。
2.C-I 映像
逻辑模式到内模式的映像，通过 C-I 映像，实现了内模式向逻辑模式的转换。
以上，就介绍了数据库系统中三级模式和两层映像，这也是数据库系统的标准结构。
为什么要这样做
为什么使用三级层次，两层映像的方式来设计数据库系统呢？或者说为什么要使用层次结构来设计数据库系统呢？
这是为了保证两个独立性：逻辑数据独立性和物理数据独立性。
所谓逻辑数据独立性，就是在逻辑模式上进行修改时，不必修改外部模式（应用程序），只需要修改 E-C 映像即可。
所谓物理数据独立性，就是在物理模式发生变化时（采用不同的 DBMS，物理模式发生变化），不用修改概念模式，只需调整 C-I 映像。
这就是数据库系统采用三级模式+两层映像的原因：某个层次上做出的修改，不用影响到其他的层，只需修改层与层之间的映像即可。
总结
本文从抽象的角度介绍了数据库系统中的几个概念：数据，模式和模型，以及数据库系统的分层设计思想，作为抽象的概念，它们不局限于某个具体的数据库系统实现，而是可以应用所有的数据库系统中，这对我们学习数据库系统，具有很好的指导作用，特别是分层设计的思想，很值得学习。
完。
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