Схеми на СУБД: вътрешни, концептуални, външни

Какво е Data Abstracция в СУБД?

Системите от бази данни са изградени върху сложни структури от данни. За да направят системата ефективна за извличане на данни и да намалят сложността за потребителите, разработчиците използват метода на абсорбиране на данни.tracция. Данни абс.tracцията скрива подробностите за това как данните се съхраняват и поддържат и разкрива само това, което всеки тип потребител трябва да види.

Има основно три нива на данни abstracТА:

1. Вътрешно ниво: Действителната структура на физическото съхранение и пътищата за достъп.
2. Концептуално или логическо ниво: Структурата и ограниченията за цялата база данни.
3. Външно или ниво на изглед: Описва различни потребителски гледни точки.

Тези три нива са описани от три съответстващи схеми, известни заедно като ANSI-SPARC тристепенна архитектура. Схемата е дизайнът или описанието на базата данни на едно ниво; самите данни се наричат ​​екземпляр. Диаграмата по-долу показва как нивата са разположени едно над друго.

Нека разгледаме подробно всяко ниво, започвайки от слоя за съхранение и движейки се нагоре към потребителя.

Вътрешно ниво / Схема

Вътрешната схема определя физическата структура на съхранение на базата данни. Вътрешната схема е представяне на цялата база данни на много ниско ниво. Тя съдържа множество съвпадения на различни типове вътрешни записи. В терминологията на ANSI се нарича още „съхранен запис“.

Факти за вътрешната схема:

• Вътрешната схема е най-ниското ниво на данни abstracТА.
• Той съхранява информация за действителното представяне на цялата база данни, като например действителното съхранение на данните на диска под формата на записи.
• Вътрешният изглед ни казва какви данни се съхраняват в базата данни и как.
• Тя никога не се занимава директно с физически устройства. Вместо това, вътрешната схема разглежда физическото устройство като колекция от физически страници.

След като слоят за съхранение е дефиниран, логическият дизайн, който се намира над него, се описва от концептуалната схема.

Концептуална схема / ниво

Концептуалната схема описва структурата на цялата база данни за общността от потребители. Тази схема скрива информация за физическите структури за съхранение и се фокусира върху описанието на типове данни, обекти, взаимоотношения и т.н.

Това логическо ниво се намира между потребителското ниво и изгледа за физическо съхранение. Има само един концептуален изглед на една база данни.

Факти за концептуалната схема:

• Дефинира всички обекти в базата данни, техните атрибути и техните взаимоотношения.
• Съдържа информация за сигурност и целостност.
• На концептуално ниво, данните, достъпни за потребителя, трябва да се съдържат на физическо ниво или да могат да бъдат извлечени от него.

Концептуалният дизайн е естествено вписване в релационен модел на данни, където обектите стават таблици, а връзките – ключове. Над концептуалното ниво, отделните потребители виждат само сегмента от данни, който е от значение за тях, описан от външната схема.

Външна схема / ниво

Външната схема описва частта от базата данни, от която се интересува конкретен потребител. Тя скрива несвързаните детайли на базата данни от потребителя. Може да има „n“ брой външни изгледи за всяка база данни.

Всеки външен изглед е дефиниран с помощта на външна схема, която се състои от дефиниции на различни типове външни записи за този конкретен изглед.

Външният изглед е просто съдържанието на базата данни, както е видяно от един конкретен потребител. Например, потребител от отдела по продажбите ще вижда само данни, свързани с продажбите.

Факти за външната схема:

• Външното ниво е свързано само с данните, преглеждани от конкретни крайни потребители.
• Това ниво включва една или повече външни схеми.
• Външното ниво на схемата е най-близо до потребителя.
• Външната схема описва сегмента от базата данни, необходим за определена потребителска група, и скрива останалите детайли от тази група.

Тристепенна схема Archiтекстура в сравнение

Трите нива са най-лесни за запомняне едно до друго. Всяко отговаря на различен въпрос, насочено е към различна аудитория и се променя по различни причини.

Нивата не работят изолирано. Те са свързани чрез карта.pings, които са механизмът, осигуряващ независимост на данните.

КартаpingМежду нивата на схемата

Картаping е съответствието, което СУБД поддържа между две съседни нива, така че заявка на по-високо ниво може да бъде преведена в действие на по-ниско ниво. Тристепенната архитектура използва две картиpings:

• Концептуална/вътрешна картаping: свързва логическия дизайн с физическото хранилище. Той определя как обектите и атрибутите в концептуалната схема съответстват на съхранените записи и файлове във вътрешната схема. Когато хранилището се промени, само това съпоставянеping се актуализира.
• Външна/концептуална картаping: свързва всеки потребителски изглед с цялостния логически дизайн. Той определя как полетата, които потребителят вижда, се отнасят към обектите в концептуалната схема. Когато логическият дизайн расте, само засегнатата картаpingса актуализирани.

Защото тези картиpingабсорбират промените, паметта може да бъде реорганизирана без пренаписване на потребителски програми, което е точно... независимост на данните Архитектурата е проектирана да осигурява.

Цел на 3-степенната схема Archiтекстура

Ето някои цели на използването на архитектурата с три схеми:

• Всеки потребител трябва да има достъп до едни и същи данни, но да вижда персонализиран изглед към тях.
• Потребителят не би трябвало да се занимава директно с подробности за физическото съхранение на базата данни.
• Администраторът на базата данни трябва да може да променя структурата на съхранение на базата данни, без да нарушава зрителния възглед на потребителите.
• Вътрешната структура на базата данни трябва да остане незасегната, когато се правят промени във физическите аспекти на съхранението.

Предимства на схемата на базата данни

• Можете да управлявате данните независимо от физическото хранилище.
• По-бърза миграция към нови графични среди.
• - Архитектура на СУБД ви позволява да правите промени на ниво презентация, без да засягате другите два слоя.
• Тъй като всяко ниво е отделно, е възможно да се използват различни набори от разработчици.
• По-сигурно е, тъй като клиентът няма директен достъп до бизнес логиката на базата данни.
• Ако едното ниво се повреди, няма загуба на данни, защото винаги сте защитени, като имате достъп до другото ниво.

Недостатъци на схемата на базата данни

• Пълната схема на базата данни е сложна структура, която е трудна за разбиране от всеки.
• Трудно е да се настрои и поддържа.
• Физическото разделяне на нивата може да повлияе на производителността на базата данни.

Въпроси и Отговори