Σχήματα DBMS: Εσωτερικά, Εννοιολογικά, Εξωτερικά

Τι είναι τα δεδομένα Abstracση στο DBMS;

Τα συστήματα βάσεων δεδομένων βασίζονται σε πολύπλοκες δομές δεδομένων. Για να καταστεί το σύστημα αποτελεσματικό για την ανάκτηση δεδομένων και να μειωθεί η πολυπλοκότητα για τους χρήστες, οι προγραμματιστές χρησιμοποιούν τη μέθοδο των data abs.tracση. Απολύτως δεδομέναtracΗ ση αποκρύπτει τις λεπτομέρειες σχετικά με τον τρόπο αποθήκευσης και συντήρησης των δεδομένων και εκθέτει μόνο ό,τι χρειάζεται να δει κάθε τύπος χρήστη.

Υπάρχουν κυρίως τρία επίπεδα αποκλίσεων δεδομένωνtraction:

1. Εσωτερικό Επίπεδο: Η πραγματική δομή φυσικής αποθήκευσης και οι διαδρομές πρόσβασης.
2. Εννοιολογικό ή Λογικό Επίπεδο: Η δομή και οι περιορισμοί για ολόκληρη τη βάση δεδομένων.
3. Εξωτερικό ή επίπεδο προβολής: Περιγράφει διάφορες προβολές χρηστών.

Αυτά τα τρία επίπεδα περιγράφονται από τρία αντίστοιχα σχήματα, γνωστά από κοινού ως τριεπίπεδη αρχιτεκτονική ANSI-SPARC. Ένα σχήμα είναι ο σχεδιασμός ή η περιγραφή της βάσης δεδομένων σε ένα επίπεδο. Τα ίδια τα δεδομένα ονομάζονται στιγμιότυπο (instance). Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει πώς τα επίπεδα βρίσκονται το ένα πάνω από το άλλο.

Ας μελετήσουμε κάθε επίπεδο λεπτομερώς, ξεκινώντας από το επίπεδο αποθήκευσης και προχωρώντας προς τα πάνω, προς τον χρήστη.

Εσωτερικό Επίπεδο / Σχήμα

Το εσωτερικό σχήμα ορίζει τη φυσική δομή αποθήκευσης της βάσης δεδομένων. Το εσωτερικό σχήμα είναι μια πολύ χαμηλού επιπέδου αναπαράσταση ολόκληρης της βάσης δεδομένων. Περιέχει πολλαπλές εμφανίσεις πολλαπλών τύπων εσωτερικών εγγραφών. Σε όρους ANSI, ονομάζεται επίσης «αποθηκευμένη εγγραφή».

Στοιχεία σχετικά με το εσωτερικό σχήμα:

• Το εσωτερικό σχήμα είναι το χαμηλότερο επίπεδο των abs δεδομένωνtracσία.
• Διατηρεί πληροφορίες σχετικά με την πραγματική αναπαράσταση ολόκληρης της βάσης δεδομένων, όπως την πραγματική αποθήκευση των δεδομένων στο δίσκο με τη μορφή εγγραφών.
• Η εσωτερική προβολή μας λέει ποια δεδομένα αποθηκεύονται στη βάση δεδομένων και πώς.
• Δεν ασχολείται ποτέ απευθείας με φυσικές συσκευές. Αντίθετα, το εσωτερικό σχήμα βλέπει μια φυσική συσκευή ως μια συλλογή φυσικών σελίδων.

Μόλις οριστεί το επίπεδο αποθήκευσης, ο λογικός σχεδιασμός που βρίσκεται από πάνω του περιγράφεται από το εννοιολογικό σχήμα.

Εννοιολογικό Σχήμα / Επίπεδο

Το εννοιολογικό σχήμα περιγράφει τη δομή ολόκληρης της βάσης δεδομένων για την κοινότητα των χρηστών. Αυτό το σχήμα αποκρύπτει πληροφορίες σχετικά με τις φυσικές δομές αποθήκευσης και εστιάζει στην περιγραφή τύπων δεδομένων, οντοτήτων, σχέσεων και ούτω καθεξής.

Αυτό το λογικό επίπεδο βρίσκεται μεταξύ του επιπέδου χρήστη και της προβολής φυσικής αποθήκευσης. Υπάρχει μόνο μία εννοιολογική προβολή μιας ενιαίας βάσης δεδομένων.

Γεγονότα σχετικά με το εννοιολογικό σχήμα:

• Ορίζει όλες τις οντότητες της βάσης δεδομένων, τα χαρακτηριστικά τους και τις σχέσεις τους.
• Διατηρεί πληροφορίες ασφάλειας και ακεραιότητας.
• Σε εννοιολογικό επίπεδο, τα δεδομένα που είναι διαθέσιμα σε έναν χρήστη πρέπει να περιέχονται ή να μπορούν να προκύψουν από το φυσικό επίπεδο.

Ο εννοιολογικός σχεδιασμός είναι μια φυσική προσαρμογή για ένα σχεσιακό μοντέλο δεδομένων, όπου οι οντότητες γίνονται πίνακες και οι σχέσεις γίνονται κλειδιά. Πάνω από το εννοιολογικό επίπεδο, οι μεμονωμένοι χρήστες βλέπουν μόνο το κομμάτι δεδομένων που τους αφορά, το οποίο περιγράφεται από το εξωτερικό σχήμα.

Εξωτερικό Σχήμα / Επίπεδο

Ένα εξωτερικό σχήμα περιγράφει το μέρος της βάσης δεδομένων που ενδιαφέρει έναν συγκεκριμένο χρήστη. Αποκρύπτει τις άσχετες λεπτομέρειες της βάσης δεδομένων από τον χρήστη. Μπορεί να υπάρχει "n" αριθμός εξωτερικών προβολών για κάθε βάση δεδομένων.

Κάθε εξωτερική προβολή ορίζεται χρησιμοποιώντας ένα εξωτερικό σχήμα, το οποίο αποτελείται από ορισμούς διαφόρων τύπων εξωτερικής εγγραφής για τη συγκεκριμένη προβολή.

Μια εξωτερική προβολή είναι απλώς το περιεχόμενο της βάσης δεδομένων όπως το βλέπει ένας συγκεκριμένος χρήστης. Για παράδειγμα, ένας χρήστης από το τμήμα πωλήσεων θα βλέπει μόνο δεδομένα που σχετίζονται με τις πωλήσεις.

Στοιχεία σχετικά με το εξωτερικό σχήμα:

• Το εξωτερικό επίπεδο σχετίζεται μόνο με τα δεδομένα που βλέπουν συγκεκριμένοι τελικοί χρήστες.
• Αυτό το επίπεδο περιλαμβάνει ένα ή περισσότερα εξωτερικά σχήματα.
• Το εξωτερικό επίπεδο σχήματος είναι το πλησιέστερο στον χρήστη.
• Το εξωτερικό σχήμα περιγράφει το τμήμα της βάσης δεδομένων που απαιτείται για μια συγκεκριμένη ομάδα χρηστών και αποκρύπτει τις υπόλοιπες λεπτομέρειες από αυτήν την ομάδα.

Τριεπίπεδο σχήμα ArchiΣύγκριση μεταξύ δομής και

Τα τρία επίπεδα είναι πιο εύκολο να τα θυμάστε δίπλα-δίπλα. Κάθε ένα απαντά σε διαφορετική ερώτηση, απευθύνεται σε διαφορετικό κοινό και αλλάζει για διαφορετικούς λόγους.

Τα επίπεδα δεν λειτουργούν μεμονωμένα. Συνδέονται μέσω χάρτη.pings, τα οποία είναι ο μηχανισμός που παρέχει ανεξαρτησία δεδομένων.

Χάρτηςpings Μεταξύ των Επιπέδων Σχήματος

Ενας χάρτηςping είναι η αντιστοιχία που διατηρεί το ΣΔΒΔ μεταξύ δύο γειτονικών επιπέδων, έτσι ώστε ένα αίτημα σε υψηλότερο επίπεδο να μπορεί να μεταφραστεί σε μια ενέργεια σε χαμηλότερο επίπεδο. Η αρχιτεκτονική τριών επιπέδων χρησιμοποιεί δύο αντιστοιχίσειςpings:

• Εννοιολογικός/εσωτερικός χάρτηςping: συνδέει τον λογικό σχεδιασμό με την φυσική αποθήκευση. Ορίζει πώς οι οντότητες και τα χαρακτηριστικά στο εννοιολογικό σχήμα αντιστοιχούν στις αποθηκευμένες εγγραφές και αρχεία στο εσωτερικό σχήμα. Όταν αλλάζει η αποθήκευση, μόνο αυτός ο χάρτηςping ενημερώνεται.
• Εξωτερικός/εννοιολογικός χάρτηςping: συνδέει κάθε προβολή χρήστη με το συνολικό λογικό σχεδιασμό. Ορίζει πώς τα πεδία που βλέπει ένας χρήστης σχετίζονται με τις οντότητες στο εννοιολογικό σχήμα. Όταν ο λογικός σχεδιασμός μεγαλώνει, μόνο ο επηρεαζόμενος χάρτηςpingΤα s ενημερώνονται.

Επειδή αυτοί οι χάρτεςpingαπορροφούν αλλαγές, η αποθήκευση μπορεί να αναδιοργανωθεί χωρίς να ξαναγραφτούν τα προγράμματα χρήστη, κάτι που είναι ακριβώς το ανεξαρτησία δεδομένων η αρχιτεκτονική έχει σχεδιαστεί για να παρέχει.

Στόχος του Σχήματος 3 Επιπέδων Archiδομή

Ακολουθούν ορισμένοι στόχοι της χρήσης της αρχιτεκτονικής τριών σχημάτων:

• Κάθε χρήστης θα πρέπει να έχει πρόσβαση στα ίδια δεδομένα, αλλά να βλέπει μια προσαρμοσμένη προβολή τους.
• Ο χρήστης δεν θα πρέπει να χρειάζεται να ασχολείται άμεσα με τις λεπτομέρειες αποθήκευσης της φυσικής βάσης δεδομένων.
• Ο διαχειριστής της βάσης δεδομένων θα πρέπει να είναι σε θέση να αλλάξει τη δομή αποθήκευσης της βάσης δεδομένων χωρίς να διαταράξει τις προβολές των χρηστών.
• Η εσωτερική δομή της βάσης δεδομένων θα πρέπει να παραμένει ανεπηρέαστη όταν γίνονται αλλαγές στις φυσικές πτυχές της αποθήκευσης.

Πλεονεκτήματα ενός Σχήματος Βάσης Δεδομένων

• Μπορείτε να διαχειριστείτε δεδομένα ανεξάρτητα από τον φυσικό χώρο αποθήκευσης.
• Ταχύτερη μετάβαση σε νέα γραφικά περιβάλλοντα.
• The Αρχιτεκτονική ΣΔΒΔ σας επιτρέπει να κάνετε αλλαγές σε επίπεδο παρουσίασης χωρίς να επηρεάσετε τα άλλα δύο επίπεδα.
• Επειδή κάθε επίπεδο είναι ξεχωριστό, είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν διαφορετικά σύνολα προγραμματιστών.
• Είναι πιο ασφαλές, καθώς ο πελάτης δεν έχει άμεση πρόσβαση στη λογική της επιχειρηματικής βάσης δεδομένων.
• Εάν ένα επίπεδο αποτύχει, δεν υπάρχει απώλεια δεδομένων, επειδή είστε πάντα ασφαλείς με την πρόσβαση στο άλλο επίπεδο.

Μειονεκτήματα ενός Σχήματος Βάσης Δεδομένων

• Ένα πλήρες σχήμα βάσης δεδομένων είναι μια σύνθετη δομή που είναι δύσκολο να κατανοηθεί από όλους.
• Είναι δύσκολο να εγκατασταθεί και να συντηρηθεί.
• Ο φυσικός διαχωρισμός των επιπέδων μπορεί να επηρεάσει την απόδοση της βάσης δεδομένων.

Συχνές Ερωτήσεις