Tietojen riippumattomuus DBMS:ssä: fyysinen ja looginen esimerkkien kanssa

by: Fiona Brown Fiona Brown
Hours Päivitetty

⚡ Älykäs yhteenveto

Data Independence on tietokannan hallinnan ominaisuus, jonka ansiosta yhden tason skeema muuttuu pakottamatta muutosta seuraavalla, ylemmällä tasolla. Se on kahdessa muodossa, fyysisenä ja loogisena, ja se pitää datan erillään sitä käyttävistä ohjelmista.

  • 🧩 Perusidea: Yhden skeematason muutos absorboituu karttaanpings, joten korkeammat tasot ja sovellusohjelmat pysyvät koskemattomina.
  • 💾 Fyysinen itsenäisyys: Tallennuslaitteet, tiedostojen organisointi ja indeksit voivat muuttua vaikuttamatta käsitteelliseen rakenteeseen.
  • 🗂️ Looginen riippumattomuus: Entiteettejä ja attribuutteja voidaan lisätä tai muuttaa ilman ulkoisten näkymien tai ohjelmien uudelleenkirjoittamista.
  • 🏛️ Kolme tasoa: Fyysiset, käsitteelliset ja ulkoiset skeemat tarjoavat kerrokset, jotka itsenäisyys erottaa.
  • 🇧🇷 Suhteellinen vaikeusaste: Fyysinen riippumattomuus on helppo saavuttaa; looginen riippumattomuus on vaikeampaa, koska ohjelmat ovat riippuvaisia ​​loogisesta rakenteesta.
  • 🔗 karttapings: Käsitteellinen-sisäinen ja ulkoinen-käsitteellinen karttapings mahdollistavat jokaisen itsenäisyyden muodon.
  • ✅ Hyöty: Pienemmät ylläpitokustannukset, parempi tietoturva ja kehittäjät keskittyvät suunnitteluun tallennustilan sijaan.
Lue lisää

Tietojen riippumattomuus DBMS:ssä

Mitä on datan riippumattomuus tietokannan hallinnan järjestelmässä?

Datan riippumattomuus määritellään tietokannan hallintajärjestelmän ominaisuudeksi, jonka avulla voit muuttaa tietokannan kaavaa yhdellä tietokantajärjestelmän tasolla ilman, että kaavaa tarvitsee muuttaa seuraavalla ylemmällä tasolla. Datan riippumattomuus auttaa pitämään tiedot erillään kaikista sitä käyttävistä ohjelmista.

Voit käyttää tätä tallennettua dataa laskentaan ja esityksiin. Monissa järjestelmissä datan riippumattomuus on olennainen toiminto järjestelmän komponenteille.

Tietojen riippumattomuuden tyypit

In DBMS Datariippumattomuutta on kahdenlaisia:

  1. Fyysisen datan riippumattomuus.
  2. Looginen datariippumattomuus.

Molemmat tyypit perustuvat tietokannan kerrosrakenteeseen, joten on hyödyllistä tarkastella näitä tasoja ensin.

Tietokannan tasot

Ennen kuin opimme datan riippumattomuudesta, on tärkeää kertaa tietokannan tasot. Tietokannassa on kolme tasoa, kuten alla olevassa kaaviossa on esitetty:

  1. Fyysinen / Sisäinen
  2. Käsitteellinen
  3. Ulkoinen
DBMS-arkkitehtuurikaavion tasot
DBMS:n tasot Architecture Kaavio

Nämä ovat samoja kerroksia, jotka on kuvattu yksityiskohtaisesti kohdassa Tietokannan hallintajärjestelmien skeematTarkastellaan esimerkkiä yliopiston tietokannasta. Eri tasoilla toteutus näyttää tältä:

Kaavan tyyppi Täytäntöönpano
Ulkoinen kaavio

Näkymä 1: Kurssin_info(cid:int, cname:string)

Näkymä 2: opiskelijan_tiedot(id:int, nimi:string)
Käsitteellinen skeema 
Students(id: int, name: string, login: string, age: integer)
Courses(id: int, cname: string, credits: integer)
Enrolled(id: int, grade: string)
Fyysinen kaavio
  • Suhteet tallennetaan järjestämättöminä tiedostoina.
  • Hakemisto ensimmäisessä opiskelijasarakkeessa.

Fyysisten tietojen riippumattomuus

Fyysinen datariippumattomuus auttaa erottamaan käsitteellisen tason sisäisestä eli fyysisestä tasosta. Sen avulla voit antaa loogisen kuvauksen tietokannasta ilman, että sinun tarvitsee määrittää fyysisiä rakenteita. Loogiseen riippumattomuuteen verrattuna fyysisen datariippumattomuuden saavuttaminen on helppoa.

Fyysisen riippumattomuuden ansiosta voit muuttaa fyysisiä tallennusrakenteita tai -laitteita ilman, että sillä on vaikutusta käsitteelliseen kaavioon. Kaikki tehdyt muutokset otetaan huomioon kartassa.ping käsitteellisen ja sisäisen tason välillä. Fyysinen datan riippumattomuus saavutetaan tietokannan sisäisen tason läsnäololla ja muunnoksella käsitteelliseltä tasolta sisäiselle tasolle.

Esimerkkejä muutoksista fyysisen datan riippumattomuuden tilassa

Fyysisen riippumattomuuden vuoksi mikään alla olevista muutoksista ei vaikuta käsitteelliseen kerrokseen:

  • Uuden tallennuslaitteen, kuten kiintolevyn tai magneettinauhan, käyttäminen.
  • Tiedostojen organisointitekniikan muokkaaminen tietokannassa.
  • Vaihtaminen erilaisiin tietorakenteisiin.
  • Käyttötavan muuttaminen.
  • Indeksien muokkaaminen.
  • Muutokset pakkaustekniikoissa tai hajautusalgoritmit.
  • Tietokannan sijainnin muuttaminen, esimerkiksi C-asemalta D-asemalle.

AIHEESEEN LIITTYVÄT ARTIKKELIT

Loogisten tietojen riippumattomuus

Looginen datariippumattomuus on kyky muuttaa käsitteellistä kaavaa muuttamatta:

  1. Ulkoiset näkymät.
  2. Ulkoiset API:t tai ohjelmat.

Kaikki tehdyt muutokset otetaan huomioon kartallaping ulkoisen ja käsitteellisen tason välillä. Fyysiseen datariippumattomuuteen verrattuna loogisen datariippumattomuuden saavuttaminen on haastavaa.

Esimerkkejä muutoksista loogisen datan riippumattomuuden alaisuudessa

Loogisen riippumattomuuden vuoksi mikään alla olevista muutoksista ei vaikuta ulkoiseen kerrokseen:

  1. Uuden attribuutin, entiteetin tai suhteen lisääminen, muokkaaminen tai poistaminen on mahdollista ilman olemassa olevien sovellusohjelmien uudelleenkirjoittamista.
  2. Kahden tietueen yhdistäminen yhdeksi.
  3. Olemassa olevan tietueen jakaminen kahdeksi tai useammaksi tietueeksi.

Ero fyysisen ja loogisen datariippumattomuuden välillä

Loogisten tietojen riippumattomuus Fyysisten tietojen riippumattomuus
Pääasiassa liittyy rakenteeseen tai datamääritelmän muuttamiseen. Lähinnä tietojen säilyttäminen.
Vaikeaa, koska tiedon haku riippuu pääasiassa loogisesta rakenteesta. Helppo noutaa.
Fyysiseen itsenäisyyteen verrattuna se on vaikea saavuttaa. Loogiseen riippumattomuuteen verrattuna se on helppo saavuttaa.
Sinun on tehtävä muutoksia sovellusohjelmaan, jos uusia kenttiä lisätään tai poistetaan. Fyysisen tason muutos ei yleensä vaadi muutosta sovellusohjelmatasolla.
Loogisella tasolla tapahtuvalla muokkaamisella on merkitystä aina, kun tietokannan loogisia rakenteita muutetaan. Sisäisen tason muutoksia ei välttämättä tarvita suorituskyvyn parantamiseksi.
Huolissaan käsitteellisestä kaavasta. Huolissa sisäisestä kaavasta.
Esimerkki: lisää, muokkaa tai poista uusi ominaisuus. Esimerkki: muutos pakkaustekniikoissa, hajautusalgoritmeissa, tallennuslaitteissa jne.

Tietojen riippumattomuuden merkitys

  • Auttaa parantamaan datan laatua.
  • Tekee tietokantajärjestelmän ylläpidosta edullisempaa.
  • Valvoo standardeja ja parantaa tietokannan turvallisuutta.
  • Sinun ei tarvitse muuttaa sovellusohjelmien tietorakenteita.
  • Antaa kehittäjille mahdollisuuden keskittyä tietokannan yleiseen rakenteeseen sisäisen toteutuksen sijaan.
  • Vähentää tietokannan epäjohdonmukaisuutta huomattavasti.
  • Voit tehdä muutoksia fyysisellä tasolla järjestelmän suorituskyvyn parantamiseksi.

UKK

Sovellusohjelmat ja näkymät ovat riippuvaisia ​​loogisesta rakenteesta, joten muuttuvat entiteetit tai attribuutit voivat heijastua niihin. Fyysinen tallennustila sijaitsee käsitteellisen rakenteen alapuolella, joten sen muutokset pysyvät piilossa.

Karttapingtasojen välillä. Fyysinen itsenäisyys perustuu käsitteelliseen sisäiseen karttaanping, ja looginen riippumattomuus perustuu ulkoiseen käsitteelliseen karttaanping, joten jokainen muutos absorboituu eikä etene.

Ei. Lisääminen tai poistaminenping Indeksi on fyysinen muutos, jonka fyysinen datan riippumattomuus absorboi. Kyselyt palauttavat samat tulokset, vain nopeammin tai hitaammin, eikä sovelluskoodia tarvitse muuttaa.

Koska tallennustilaa voi muuttaa vapaasti, tekoälyn viritystyökalu voi siirtää tietoja sarakemuotoiseen tallennustilaan tai lisätä indeksejä mallien koulutuksen nopeuttamiseksi muuttamatta sovellusten jo käyttämiä kyselyitä.

Fyysinen. Tiedostojen siirtäminen asemalta toiselle muuttaa vain sisäistä tasoa. Fyysisen datariippumattomuuden ansiosta käsitteellinen rakenne ja kaikki sovellusnäkymät pysyvät ennallaan.

Tiivistä tämä viesti seuraavasti: