视频字幕
数据库的三级模式和两级映像体系结构是数据库系统的核心架构。这种结构将数据库的描述分为三个抽象层次：外模式、概念模式和内模式，以及两个层次之间的映像关系。外模式是用户看到的局部视图，概念模式是全局的逻辑结构，内模式是物理存储方式。两级映像分别连接这三个层次，实现数据独立性。
三级模式分别对应不同的抽象层次。外模式是用户模式，每个用户或应用程序看到的是数据库的一个局部视图，可以有多个外模式。概念模式是逻辑模式，描述整个数据库的逻辑结构，是所有用户的公共视图。内模式是物理模式，描述数据在存储设备上的实际组织方式，包括文件结构、索引和数据压缩等物理细节。
两级映像是连接三级模式的关键机制。外模式与概念模式之间的映像定义了用户视图如何从全局逻辑结构中导出，当概念模式改变时，可以通过修改这个映像来保持外模式不变，实现逻辑数据独立性。概念模式与内模式之间的映像定义了逻辑结构如何在物理层面存储，当存储方式改变时，通过修改映像保持概念模式不变，实现物理数据独立性。
数据独立性是三级模式体系结构的核心优势。逻辑数据独立性指当概念模式发生改变时，比如增加新的数据项或修改数据关系，外模式和应用程序可以通过修改外模式与概念模式的映像来保持不变。物理数据独立性指当内模式改变时，比如改变存储结构或索引方式，概念模式、外模式和应用程序都可以通过修改概念模式与内模式的映像来保持不变。
三级模式和两级映像体系结构为数据库系统带来了重要优势。它实现了数据独立性，使得数据库的逻辑结构和物理结构可以独立变化而不影响应用程序。这种结构提高了系统的灵活性和可维护性，支持多用户共享数据，降低了系统维护和升级的成本。同时，它还便于数据库的设计和管理，是现代数据库系统的重要理论基础。