Schematy DBMS: wewnętrzne, koncepcyjne, zewnętrzne

Systemy baz danych składają się ze złożonych struktur danych. Dlatego, aby uczynić system wydajnym w pobieraniu danych i zmniejszyć złożoność użytkowników, programiści stosują metodę Abstrakcji Danych.

Istnieją głównie trzy poziomy abstrakcji danych:

Poziom wewnętrzny: aktualna FIZYCZNA struktura pamięci i ścieżki dostępu.
Poziom koncepcyjny lub logiczny: Struktura i ograniczenia dla całej bazy danych
Poziom zewnętrzny lub widok: opisuje różne widoki użytkownika

Przeanalizujmy je szczegółowo

Poziom/schemat wewnętrzny

Schemat wewnętrzny definiuje fizyczną strukturę przechowywania bazy danych. Schemat wewnętrzny jest reprezentacją całej bazy danych na bardzo niskim poziomie. Zawiera wiele wystąpień wielu typów rekordów wewnętrznych. W terminologii ANSI nazywa się to także „przechowywanym rekordem”.

Fakty na temat schematu wewnętrznego:

Schemat wewnętrzny to najniższy poziom abstrakcji danych
Pomaga zachować informację o rzeczywistej reprezentacji całej bazy danych. Podobnie jak faktyczne przechowywanie danych na dysku w postaci zapisów
Widok wewnętrzny mówi nam, jakie dane są przechowywane w bazie danych i w jaki sposób
Nigdy nie zajmuje się urządzeniami fizycznymi. Zamiast tego schemat wewnętrzny postrzega urządzenie fizyczne jako zbiór fizycznych stron

Schemat/poziom koncepcyjny

Schemat koncepcyjny opisuje strukturę bazy danych całej bazy danych dla społeczności użytkowników. Ten schemat ukrywa informacje o fizycznych strukturach pamięci masowej i koncentruje się na opisie typów danych, jednostek, relacji itp.

Ten poziom logiczny znajduje się pomiędzy poziomem użytkownika a widokiem pamięci fizycznej. Istnieje jednak tylko jeden widok koncepcyjny pojedynczej bazy danych.

Fakty dotyczące schematu pojęciowego:

Definiuje wszystkie encje bazy danych, ich atrybuty i relacje
Informacje dotyczące bezpieczeństwa i integralności
Na poziomie koncepcyjnym dane dostępne dla użytkownika muszą być zawarte na poziomie fizycznym lub z niego można je wyprowadzić

Schemat/poziom zewnętrzny

Schemat zewnętrzny opisuje część bazy danych, którą zainteresowany jest konkretny użytkownik. Ukrywa on przed użytkownikiem niepowiązane szczegóły bazy danych. Dla każdej bazy danych może być „n” widoków zewnętrznych.

Każdy widok zewnętrzny definiowany jest za pomocą schematu zewnętrznego, na który składają się definicje różnych typów rekordów zewnętrznych tego konkretnego widoku.

Widok zewnętrzny to po prostu zawartość bazy danych widziana przez konkretnego użytkownika. Przykładowo użytkownik z działu sprzedaży zobaczy tylko dane dotyczące sprzedaży.

Fakty dotyczące schematu zewnętrznego:

Poziom zewnętrzny dotyczy wyłącznie danych, które przeglądają konkretni użytkownicy końcowi.
Poziom ten obejmuje pewne schematy zewnętrzne.
Poziom schematu zewnętrznego jest najbliższy użytkownikowi
Schemat zewnętrzny opisuje segment bazy danych, który jest potrzebny określonej grupie użytkowników i ukrywa pozostałe szczegóły bazy danych przed określoną grupą użytkowników.

Cel trzeciego poziomu/schematu bazy danych

Oto niektóre cele stosowania schematu Three Archistruktura:

Każdy użytkownik powinien mieć dostęp do tych samych danych, ale mieć możliwość zobaczenia dostosowanego widoku danych.
Użytkownik nie musi bezpośrednio zajmować się szczegółami przechowywania fizycznej bazy danych.
Administrator danych powinien mieć możliwość zmiany struktury przechowywania bazy danych bez zakłócania widoku użytkownika
Wewnętrzna struktura bazy danych powinna pozostać nienaruszona, gdy wprowadzane są zmiany w fizycznych aspektach przechowywania.

Zalety schematu bazy danych

Możesz zarządzać danymi niezależnie od pamięci fizycznej
Szybsza migracja do nowych środowisk graficznych
DBMS Architecture pozwala na wprowadzanie zmian na poziomie prezentacji bez wpływu na dwie pozostałe warstwy
Ponieważ każdy poziom jest oddzielny, możliwe jest korzystanie z różnych zestawów programistów
Jest bezpieczniejsze, ponieważ klient nie ma bezpośredniego dostępu do logiki biznesowej bazy danych
W przypadku awarii jednego poziomu nie ma utraty danych, ponieważ dostęp do drugiego poziomu jest zawsze bezpieczny

Wady Schemat bazy danych

Kompletny schemat bazy danych to złożona struktura, którą trudno zrozumieć każdemu
Trudne w konfiguracji i utrzymaniu
Fizyczne oddzielenie warstw może mieć wpływ na wydajność bazy danych

Podsumowanie

Istnieją głównie trzy poziomy abstrakcji danych: poziom wewnętrzny, poziom koncepcyjny lub logiczny lub poziom zewnętrzny lub poziom widoku
Schemat wewnętrzny definiuje fizyczną strukturę przechowywania bazy danych
Schemat koncepcyjny opisuje strukturę bazy danych całej bazy danych dla społeczności użytkowników
Schemat zewnętrzny opisuje część bazy danych, która interesuje konkretnego użytkownika
DBMS Architektura pozwala na dokonanie zmian na poziomie prezentacji bez wpływu na pozostałe dwie warstwy