Datenunabhängigkeit in DBMS: Physisch und logisch mit Beispielen

By: Fiona Braun Fiona Braun
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Was ist Datenunabhängigkeit von DBMS?

Datenunabhängigkeit ist als eine Eigenschaft von DBMS definiert, die Ihnen hilft, das Datenbankschema auf einer Ebene eines Datenbanksystems zu ändern, ohne dass das Schema auf der nächsthöheren Ebene geändert werden muss. Datenunabhängigkeit hilft Ihnen, Daten von allen Programmen, die sie nutzen, getrennt zu halten.

Sie können diese gespeicherten Daten für Berechnungs- und Präsentationszwecke nutzen. In vielen Systemen ist Datenunabhängigkeit eine wesentliche Funktion für Komponenten des Systems.

Arten der Datenunabhängigkeit

In DBMS Es gibt zwei Arten der Datenunabhängigkeit

  1. Unabhängigkeit von physischen Daten
  2. Logische Datenunabhängigkeit.

Ebenen der Datenbank

Bevor wir uns mit der Datenunabhängigkeit befassen, ist eine Auffrischung der Datenbankebenen wichtig. Die Datenbank hat 3 Ebenen, wie im Diagramm unten dargestellt

  1. Physisch/intern
  2. Begrifflich
  3. Extern
Ebenen der Datenbank
Ebenen des DBMS ArchiStrukturdiagramm

Betrachten Sie ein Beispiel einer Universitätsdatenbank. Auf den verschiedenen Ebenen sieht die Umsetzung folgendermaßen aus:

Art des Schemas Implementierung
Externes Schema

Ansicht 1: Kursinfo(cid:int,cname:string)

Ansicht 2: studiereninfo(id:int. name:string)
Konzeptionelles Schema 
Students(id: int, name: string, login: string, age: integer) 
Courses(id: int, cname:string, credits:integer) 
Enrolled(id: int, grade:string)
Physikalisches Schema
  • Beziehungen werden als ungeordnete Dateien gespeichert.
  • Index zur ersten Spalte von Studenten.

Unabhängigkeit von physischen Daten

Die Unabhängigkeit der physischen Daten hilft Ihnen, konzeptionelle Ebenen von den internen/physischen Ebenen zu trennen. Es ermöglicht Ihnen, eine logische Beschreibung der Datenbank bereitzustellen, ohne dass physische Strukturen angegeben werden müssen. Im Vergleich zur logischen Unabhängigkeit ist es einfach, physische Datenunabhängigkeit zu erreichen.

Mit der physischen Unabhängigkeit können Sie die physischen Speicherstrukturen oder Geräte problemlos ändern, was sich auf das konzeptionelle Schema auswirkt. Jede vorgenommene Änderung würde durch die Zuordnung zwischen der konzeptionellen und der internen Ebene absorbiert. Die physische Datenunabhängigkeit wird durch das Vorhandensein der internen Ebene der Datenbank und die anschließende Transformation von der konzeptionellen Ebene der Datenbank auf die interne Ebene erreicht.

Beispiele für Änderungen unter „Physikalische Datenunabhängigkeit“.

Aufgrund der physischen Unabhängigkeit wirken sich die folgenden Änderungen nicht auf die konzeptionelle Ebene aus.

  • Verwendung eines neuen Speichergeräts wie einer Festplatte oder eines Magnetbands
  • Ändern der Dateiorganisationstechnik in der Datenbank
  • Wechsel zu anderen Datenstrukturen.
  • Ändern der Zugriffsmethode.
  • Indizes ändern.
  • Änderungen an Komprimierungstechniken oder Hashing-Algorithmen.
  • Änderung des Speicherorts der Datenbank von beispielsweise Laufwerk C auf Laufwerk D

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Unabhängigkeit logischer Daten

Logische Datenunabhängigkeit ist die Fähigkeit, das konzeptionelle Schema zu ändern, ohne es zu ändern

  1. Außenansichten
  2. Externe API oder Programme

Jede vorgenommene Änderung wird durch die Zuordnung zwischen externer und konzeptioneller Ebene absorbiert.

Im Vergleich zur Unabhängigkeit physischer Daten ist es eine Herausforderung, logische Datenunabhängigkeit zu erreichen.

Beispiele für Änderungen unter „Logische Datenunabhängigkeit“.

Aufgrund der logischen Unabhängigkeit wirken sich die folgenden Änderungen nicht auf die externe Ebene aus.

  1. Das Hinzufügen/Ändern/Löschen eines neuen Attributs, einer neuen Entität oder Beziehung ist möglich, ohne dass bestehende Anwendungsprogramme neu geschrieben werden müssen
  2. Zwei Datensätze zu einem zusammenführen
  3. Aufteilen eines vorhandenen Datensatzes in zwei oder mehr Datensätze

Unterschied zwischen physischer und logischer Datenunabhängigkeit

Logica-Datenunabhängigkeit Unabhängigkeit von physischen Daten
Bei der logischen Datenunabhängigkeit geht es hauptsächlich um die Struktur oder Änderung der Datendefinition. Hauptsächlich geht es um die Speicherung der Daten.
Dies ist schwierig, da das Abrufen von Daten hauptsächlich von der logischen Struktur der Daten abhängt. Es ist leicht abzurufen.
Im Vergleich zur physikalischen Unabhängigkeit der Logik ist es schwierig, eine logische Datenunabhängigkeit zu erreichen. Im Vergleich zur logischen Unabhängigkeit ist es einfach, physische Datenunabhängigkeit zu erreichen.
Wenn neue Felder zur Datenbank hinzugefügt oder daraus gelöscht werden, müssen Sie Änderungen im Anwendungsprogramm vornehmen. Eine Änderung auf der physischen Ebene erfordert normalerweise keine Änderung auf der Ebene des Anwendungsprogramms.
Änderungen auf den logischen Ebenen sind immer dann von Bedeutung, wenn die logischen Strukturen der Datenbank geändert werden. Auf internen Ebenen vorgenommene Änderungen können erforderlich sein oder auch nicht, um die Leistung der Struktur zu verbessern.
Beschäftigt sich mit konzeptionellen Schemata Besorgt über das interne Schema
Beispiel: Ein neues Attribut hinzufügen/ändern/löschen Beispiel: Änderung der Komprimierungstechniken, Hash-Algorithmen, Speichergeräte usw.

Bedeutung der Datenunabhängigkeit

  • Hilft Ihnen, die Qualität der Daten zu verbessern
  • Die Wartung des Datenbanksystems wird erschwinglich
  • Durchsetzung von Standards und Verbesserung der Datenbanksicherheit
  • Sie müssen die Datenstruktur in Anwendungsprogrammen nicht ändern
  • Ermöglichen Sie Entwicklern, sich auf die allgemeine Struktur der Datenbank zu konzentrieren, anstatt sich um die interne Implementierung zu kümmern
  • Es ermöglicht Ihnen, einen Zustand zu verbessern, der unbeschädigt oder ungeteilt ist
  • Datenbankinkongruenzen werden erheblich reduziert.
  • Um die Leistung des Systems zu verbessern, sind einfache Änderungen auf der physischen Ebene erforderlich.

Zusammenfassung

  • Datenunabhängigkeit ist eine Eigenschaft des DBMS, die Ihnen hilft, die Daten zu ändern Datenbankschema auf einer Ebene eines Datenbanksystems, ohne dass eine Änderung des Schemas auf der nächsthöheren Ebene erforderlich ist.
  • Zwei Ebenen der Datenunabhängigkeit sind 1) physisch und 2) logisch
  • Die Unabhängigkeit der physischen Daten hilft Ihnen, konzeptionelle Ebenen von den internen/physischen Ebenen zu trennen
  • Logische Datenunabhängigkeit ist die Fähigkeit, das konzeptionelle Schema zu ändern, ohne es zu ändern
  • Im Vergleich zur Unabhängigkeit physischer Daten ist es eine Herausforderung, logische Datenunabhängigkeit zu erreichen
  • Datenunabhängigkeit Hilft Ihnen, die Qualität der Daten zu verbessern

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