Schémata DBMS: Interní, Koncepční, Externí

Co je to Data Abstracv DBMS?

Databázové systémy jsou postaveny na složitých datových strukturách. Aby byl systém efektivní pro vyhledávání dat a aby se snížila složitost pro uživatele, vývojáři používají metodu abstrakce dat.tracce. Data abstracskrývá podrobnosti o tom, jak jsou data ukládána a spravována, a zpřístupňuje pouze to, co každý typ uživatele potřebuje vidět.

Existují hlavně tři úrovně datových abstracakce:

1. Vnitřní úroveň: Skutečná struktura fyzického úložiště a přístupové cesty.
2. Koncepční nebo logická úroveň: Struktura a omezení pro celou databázi.
3. Externí nebo úroveň zobrazení: Popisuje různé uživatelské pohledy.

Tyto tři úrovně jsou popsány třemi odpovídajícími schématy, společně známými jako tříúrovňová architektura ANSI-SPARC. Schéma je návrh nebo popis databáze na jedné úrovni; samotná data se nazývají instance. Níže uvedený diagram ukazuje, jak jsou úrovně umístěny nad sebou.

Pojďme si podrobně prostudovat každou úroveň, počínaje úložnou vrstvou a postupně směrem k uživateli.

Interní úroveň / schéma

Interní schéma definuje fyzickou úložnou strukturu databáze. Interní schéma je reprezentací celé databáze na velmi nízké úrovni. Obsahuje více výskytů různých typů interních záznamů. V terminologii ANSI se také nazývá „uložený záznam“.

Fakta o interním schématu:

• Interní schéma je nejnižší úrovní datových abstracvání.
• Uchovává informace o skutečné reprezentaci celé databáze, například o skutečném uložení dat na disku ve formě záznamů.
• Interní pohled nám říká, jaká data jsou v databázi uložena a jak.
• Nikdy se přímo nezabývá fyzickými zařízeními. Interní schéma místo toho vnímá fyzické zařízení jako kolekci fyzických stránek.

Jakmile je úložná vrstva definována, je logický návrh, který se nad ní nachází, popsán koncepčním schématem.

Koncepční schéma / úroveň

Konceptuální schéma popisuje strukturu celé databáze pro komunitu uživatelů. Toto schéma skrývá informace o fyzických úložných strukturách a zaměřuje se na popis datových typů, entit, vztahů atd.

Tato logická úroveň se nachází mezi uživatelskou úrovní a zobrazením fyzického úložiště. Existuje pouze jedno koncepční zobrazení jedné databáze.

Fakta o koncepčním schématu:

• Definuje všechny databázové entity, jejich atributy a jejich vztahy.
• Uchovává informace o zabezpečení a integritě.
• Na koncepční úrovni musí být data dostupná uživateli obsažena na fyzické úrovni nebo z ní odvozitelná.

Koncepční návrh je přirozeným doplňkem relační datový model, kde se entity stávají tabulkami a vztahy klíči. Nad koncepční úrovní vidí jednotliví uživatelé pouze tu část dat, která je pro ně relevantní a která je popsána externím schématem.

Externí schéma / úroveň

Externí schéma popisuje část databáze, o kterou má konkrétní uživatel zájem. Skrývá před uživatelem nesouvisející detaily databáze. Pro každou databázi může existovat „n“ počet externích zobrazení.

Každý externí pohled je definován pomocí externího schématu, které se skládá z definic různých typů externích záznamů pro daný pohled.

Externí zobrazení je jednoduše obsah databáze, jak ho vidí jeden konkrétní uživatel. Například uživatel z obchodního oddělení uvidí pouze data související s prodejem.

Fakta o externím schématu:

• Externí úroveň se vztahuje pouze k datům zobrazeným konkrétními koncovými uživateli.
• Tato úroveň zahrnuje jedno nebo více externích schémat.
• Externí úroveň schématu je nejblíže uživateli.
• Externí schéma popisuje segment databáze potřebný pro určitou skupinu uživatelů a skrývá před touto skupinou zbývající podrobnosti.

Tříúrovňové schéma Architextura ve srovnání

Tyto tři úrovně se nejsnáze zapamatují vedle sebe. Každá odpovídá na jinou otázku, je zaměřena na jiné publikum a mění se z různých důvodů.

Úrovně nefungují izolovaně. Jsou propojeny mapou.pings, což je mechanismus zajišťující datovou nezávislost.

MapapingMezi úrovněmi schématu

Mapaping je korespondence, kterou systém DBMS udržuje mezi dvěma sousedními úrovněmi, takže požadavek na vyšší úrovni lze přeložit do akce na nižší úrovni. Tříúrovňová architektura používá dvě mapovacípings:

• Koncepční/interní mapaping: Propojuje logický návrh s fyzickým úložištěm. Definuje, jak entity a atributy v koncepčním schématu odpovídají uloženým záznamům a souborům v interním schématu. Při změně úložiště se použije pouze toto mapování.ping je aktualizován.
• Externí/koncepční mapaping: propojuje každý uživatelský pohled s celkovým logickým návrhem. Definuje, jak se pole, která uživatel vidí, vztahují k entitám v koncepčním schématu. Když se logický návrh rozrůstá, zobrazuje se pouze ovlivněná mapa.pingjsou aktualizovány.

Protože tyto mapypingabsorbují změny, úložiště lze reorganizovat bez přepisování uživatelských programů, což je přesně to, co datová nezávislost architektura je navržena tak, aby poskytovala.

Cíl tříúrovňového schématu Architecture

Zde jsou některé cíle použití architektury se třemi schématy:

• Každý uživatel by měl mít přístup ke stejným datům, ale zároveň by měl mít k nim přizpůsobený pohled.
• Uživatel by se neměl muset přímo zabývat podrobnostmi fyzického úložiště databáze.
• Správce databáze by měl být schopen změnit strukturu úložiště databáze, aniž by narušil zobrazení uživatelů.
• Vnitřní struktura databáze by měla zůstat nedotčena, pokud jsou provedeny změny ve fyzických aspektech úložiště.

Výhody schématu databáze

• Data můžete spravovat nezávisle na fyzickém úložišti.
• Rychlejší migrace do nových grafických prostředí.
• Jedno Architektura DBMS umožňuje provádět změny na úrovni prezentace bez ovlivnění ostatních dvou vrstev.
• Protože každá vrstva je samostatná, je možné použít různé sady vývojářů.
• Je to bezpečnější, protože klient nemá přímý přístup k obchodní logice databáze.
• Pokud jedna vrstva selže, nedojde ke ztrátě dat, protože jste vždy zabezpečeni přístupem k druhé vrstvě.

Nevýhody schématu databáze

• Kompletní schéma databáze je složitá struktura, které je pro každého obtížné porozumět.
• Je obtížné jej nastavit a udržovat.
• Fyzické oddělení vrstev může ovlivnit výkon databáze.

Nejčastější dotazy