北川 博之著「データベースシステム（オーム社）」を参考に，データベースシステムの知識をまとめます。
目次
スキーマとインスタンスの定義
スキーマとは，DB中のデータの構造，形式，関連，各種整合性制約等を記述したものを指します。スキーマは「データのあるべき姿を規定したデータ」という，ある種の高次元のデータと捉えることができるため，しばしばメタデータとよばれることもあります。スキーマを用いることで，大量のデータを管理するためのルールを定めることができます。 一方，インスタンスとは，スキーマというルールに沿って実際に格納されたデータのことを指します。
DBSでは，スキーマというデータ管理ルールとインスタンスというデータの実体を用いて，データを抽象化して扱うことが可能です。この抽象化自体を構造化として，下図のような三階層モデルが広く普及しています。
三階層モデルは米国の標準化委員会（ANSI/SPARC）により提案され，ANSI/SPARCモデルともよばれます。
内部スキーマとは，物理的なデータの管理方法を規定したルールのことを指します。概念スキーマとは，DB全体を論理的に記述したルールのことを指します。外部スキーマとは，アプリケーションに対するデータの提供方法を規定したルールのことを指します。
データベースシステムが克服する問題とメリットでも述べている通り，DBSではアプリケーションとの独立性を重視します。三階層モデルに基づくと，独立性には「論理的データ独立性」と「物理的データ独立性」の二種類があります。前者は，外部スキーマと概念スキーマを互いに影響を及ぼすことなく変更することができる性質のことを指し，後者は概念スキーマと内部スキーマを互いに影響を及ぼすことなく変更することができる性質のことを指します。
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