为了有效地组织、管理数据库中的数据，提高数据库的逻辑独立性和物理独立性，人们为数据库设计了三级模式结构，即外模式（External Schema）、模式（Schema）和内模式（Internal Schema）
模式
定义：模式也称为逻辑模式（Logic Schema），它是由数据库设计者综合所有的数据需求，从全局的角度对数据库中全部数据的逻辑结构和特征的总体描述，是所有用户的公共数据视图即全局视图。
它是数据库模式结构的中间层，既不涉及数据的物理存储细节和硬件环境，也与具体的应用程序、所使用的应用开发工具及高级程序设计语言无关。
- 模式通过模式DDL定义。定义模式时不仅要定义数据的逻辑结构（如数据的型、数据类型、取值范围等），而且要定义与数据有关的安全性、完整性要求，定义这些数据之间的联系。
- 以逻辑模式为框架的数据库称为概念数据库。
外模式
- 定义：外模式也称为子模式（Subschema）或用户模式（User Schema），是程序员和最终用户能看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。
- 外模式通常是模式的子集。
- 由于外模式是面向程序员和最终用户的，因此又称为用户数据视图。可以有多个外模式。另一方面，同一外模式也可以为某一用户的多个应用系统所使用，但一个应用程序只能使用一个外模式。
- 外模式主要通过外模式DDL定义，也有一些外模式通过DML描述。
- 以用户模式为框架的数据库称为用户数据库。
- 使用外模式可以带来几点好处
- 数据库设计者和用户不必关心整个数据库的数据，而只关心与自己的局部应用有关的一部分数据，并且不需了解它们的物理存储结构，这就使得程序设计和数据使用工作都得到了简化。
- 由于使用外模式，用户只能操作与其有关的数据，而不能操作与其无关的数据，这有利于数据的安全保密。
- 由于同一模式可以派生出多个外模式，故有利于数据独立性和数据共享
内模式
- 定义：内模式也称为存储模式（Storage Schema）或物理模式（Physical Schema），它是数据物理结构和存储方式的底层描述，包括记录的存储方式、索引组织方式、数据是否压缩和加密。
- 一个数据库只有一个内模式，内模式通过内模式DDL定义。
- 以物理模式为框架的数据库称为物理数据库
三种数据库的关系
概念数据库、用户数据库与物理数据库的相互关系：在数据库系统中，只有物理数据库才是真正存在的，它是存放在计算机外存上的数据文件。概念数据库、用户数据库在计算机外存上是不存在的。概念数据库是物理数据库的逻辑抽象形式，物理数据库是概念数据库的具体实现。用户数据库是概念数据库的子集，即是物理数据库子集的逻辑抽象形式。
数据库的二级映像技术
- 定义：数据库的二级映像技术是指外模式与模式映像、模式与内模式映像技术。二级映像技术不仅在三级模式之间建立联系，同时保证了数据独立性。
- 外模式/模式映像：外模式/模式映像定义并保证了外模式与模式之间的对应关系。外模式/模式映像定义通常保存在外模式中。外模式/模式映像保证了数据的逻辑独立性。
- 外模式/模式映像保证了数据的逻辑独立性。即当模式改变时，DBA可以通过修改外模式/模式映像的手段使外模式不变。由于应用程序是根据外模式设计的，即使模式改变了，只要外模式不变，应用程序不必修改仍可照常运行。因此外模式/模式映像保证了数据与应用程序的逻辑独立性。
- 模式/内模式映像：模式/内模式映像定义并保证了模式与内模式之间的对应关系。它描述了数据的记录、数据项在计算机内部是如何组织和表示的。
- 模式/内模式映像保证了数据的物理独立性。即当数据库的物理模式改变了，通过修改模式/内模式映像的手段使模式不变。由于应用程序和用户是根据模式访问数据的，即使物理模式改变了，只要模式不变，应用程序或用户的访问方式不必修改仍可照常访问数据。因此模式/内模式映像保证了数据与应用程序的物理独立性。