Schematy DBMS: wewnętrzne, koncepcyjne, zewnętrzne

⚡ Inteligentne podsumowanie

Schematy DBMS organizują bazę danych w trzy abstracPoziomy dostępu pozwalają użytkownikom, projektantom i administratorom pracować na odpowiednim poziomie szczegółowości. Schematy wewnętrzne, koncepcyjne i zewnętrzne razem tworzą trójpoziomową architekturę ANSI-SPARC, która zapewnia niezależność danych.

🧱 Koncepcja główna: Dane abstracMetoda ta ukrywa złożoność pamięci masowej poprzez podzielenie opisu bazy danych na trzy oddzielne poziomy schematu.
💾 Schemat wewnętrzny: Najniższy poziom definiuje fizyczną pamięć masową, rekordy, indeksy i ścieżki dostępu na dysku.
🗂️. Schemat koncepcyjny: Pojedynczy poziom logiczny opisuje wszystkie jednostki, atrybuty, relacje i reguły integralności dla całej bazy danych.
👤 Schemat zewnętrzny: Wiele widoków użytkownika ujawnia tylko dane potrzebne określonej grupie i ukrywa resztę.
🔗 Mapapings: Mapa konceptualno-wewnętrzna i zewnętrzno-konceptualnapingłączą poziomy i umożliwiają niezależność.
🛡️ Niezależność danych: Pamięć masową można zmieniać bez naruszania logicznego projektu, a logiczny projekt można rozwijać bez naruszania istniejących widoków.
🎯 Główny cel: Każdy użytkownik widzi widok dostosowany do jego potrzeb, a administrator może swobodnie konfigurować fizyczną pamięć masową.

Czytaj więcej

Co to jest Data Abs?traccja w DBMS?

Systemy baz danych opierają się na złożonych strukturach danych. Aby usprawnić system wyszukiwania danych i zmniejszyć złożoność dla użytkowników, programiści stosują metodę abs.traccja. Dane abstracukrywa szczegóły dotyczące sposobu przechowywania i utrzymywania danych, a ujawnia tylko te informacje, które dany typ użytkownika musi zobaczyć.

Istnieją trzy główne poziomy abs danychtraccja:

Poziom wewnętrzny: Rzeczywista struktura pamięci fizycznej i ścieżki dostępu.
Poziom koncepcyjny lub logiczny: Struktura i ograniczenia całej bazy danych.
Poziom zewnętrzny lub widok: Opisuje różne widoki użytkownika.

Te trzy poziomy są opisane przez trzy odpowiadające sobie schematy, znane jako trójpoziomowa architektura ANSI-SPARC. Schemat to projekt lub opis bazy danych na jednym poziomie; same dane nazywane są instancją. Poniższy diagram pokazuje, jak poszczególne poziomy są ze sobą powiązane.

Przyjrzyjmy się każdemu poziomowi szczegółowo, zaczynając od warstwy pamięci masowej i przechodząc aż do warstwy użytkownika.

Poziom wewnętrzny / Schemat

Schemat wewnętrzny definiuje fizyczną strukturę pamięci masowej bazy danych. Schemat wewnętrzny to bardzo niskopoziomowa reprezentacja całej bazy danych. Zawiera wiele wystąpień wielu typów rekordów wewnętrznych. W terminologii ANSI nazywany jest również „zapisanym rekordem”.

Fakty dotyczące schematu wewnętrznego:

Schemat wewnętrzny to najniższy poziom abs danychtraccja.
Przechowuje informacje o faktycznej reprezentacji całej bazy danych, np. o faktycznym przechowywaniu danych na dysku w formie rekordów.
Widok wewnętrzny informuje nas, jakie dane są przechowywane w bazie danych i w jaki sposób.
Nigdy nie zajmuje się bezpośrednio urządzeniami fizycznymi. Zamiast tego schemat wewnętrzny traktuje urządzenie fizyczne jako zbiór stron fizycznych.

Po zdefiniowaniu warstwy pamięci masowej, znajdujący się nad nią logiczny projekt jest opisany za pomocą schematu koncepcyjnego.

Schemat/poziom koncepcyjny

Schemat koncepcyjny opisuje strukturę całej bazy danych dla społeczności użytkowników. Schemat ten ukrywa informacje o fizycznych strukturach pamięci masowej i koncentruje się na opisie typów danych, encji, relacji itd.

Ten poziom logiczny znajduje się pomiędzy poziomem użytkownika a widokiem fizycznego magazynu. Istnieje tylko jeden widok koncepcyjny pojedynczej bazy danych.

Fakty dotyczące schematu pojęciowego:

Definiuje wszystkie jednostki bazy danych, ich atrybuty i relacje.
Przechowuje informacje dotyczące bezpieczeństwa i integralności.
Na poziomie koncepcyjnym dane dostępne dla użytkownika muszą być zawarte na poziomie fizycznym lub możliwe do uzyskania z poziomu fizycznego.

Projekt koncepcyjny idealnie wpisuje się w relacyjny model danych, gdzie encje stają się tabelami, a relacje kluczami. Powyżej poziomu koncepcyjnego poszczególni użytkownicy widzą tylko istotny dla nich wycinek danych, opisany przez schemat zewnętrzny.

Schemat zewnętrzny / Poziom

Schemat zewnętrzny opisuje część bazy danych, którą interesuje się dany użytkownik. Ukrywa on przed użytkownikiem niezwiązane z nią szczegóły bazy danych. Dla każdej bazy danych może istnieć „n” widoków zewnętrznych.

Każdy widok zewnętrzny jest definiowany przy użyciu schematu zewnętrznego, który składa się z definicji różnych typów rekordów zewnętrznych dla danego widoku.

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

Fakty dotyczące schematu zewnętrznego:

Poziom zewnętrzny dotyczy wyłącznie danych wyświetlanych przez określonych użytkowników końcowych.
Poziom ten obejmuje jeden lub więcej schematów zewnętrznych.
Poziom schematu zewnętrznego jest najbliższy użytkownikowi.
Schemat zewnętrzny opisuje segment bazy danych potrzebny określonej grupie użytkowników i ukrywa pozostałe szczegóły dotyczące tej grupy.

Schemat trzypoziomowy Archiporównano teksturę

Te trzy poziomy najłatwiej zapamiętać obok siebie. Każdy odpowiada na inne pytanie, jest skierowany do innej grupy docelowej i zmienia się z różnych powodów.

WYGLĄD	Schemat wewnętrzny	Schemat koncepcyjny	Schemat zewnętrzny
Nazywane również	Poziom fizyczny	Poziom logiczny	Poziom widoku
Opisuje	Jak dane są przechowywane na dysku	Jakie dane i relacje istnieją	Co widzi grupa użytkowników
Publiczność	Administrator bazy danych	Projektant baz danych	Użytkownik końcowy
Ile	jeden	jeden	Wiele
Skóry	Nic poniżej tego	Przechowywanie fizyczne	Niepowiązane dane

Poziomy nie działają w izolacji. Są połączone mapą.pings, które są mechanizmem zapewniającym niezależność danych.

Mapapings Pomiędzy poziomami schematu

Mapaping to korespondencja, jaką system DBMS zachowuje między dwoma sąsiednimi poziomami, dzięki czemu żądanie na wyższym poziomie może zostać przełożone na działanie na niższym poziomie. Architektura trójpoziomowa wykorzystuje dwie mapypings:

Mapa koncepcyjna/wewnętrznaping: Łączy projekt logiczny z fizycznym magazynem. Definiuje, w jaki sposób encje i atrybuty w schemacie koncepcyjnym odpowiadają przechowywanym rekordom i plikom w schemacie wewnętrznym. W przypadku zmiany magazynu, uwzględniana jest tylko ta mapa.ping jest zaktualizowane.
Mapa zewnętrzna/koncepcyjnaping: Łączy każdy widok użytkownika z całościowym projektem logicznym. Definiuje, jak pola widoczne dla użytkownika odnoszą się do encji w schemacie koncepcyjnym. Wraz z rozwojem projektu logicznego, uwzględniana jest tylko mapa, której dotyczy.pingsą aktualizowane.

Ponieważ te mapypingAby absorbować zmiany, można reorganizować pamięć masową bez konieczności ponownego pisania programów użytkownika, co jest dokładnie tym, czego potrzebujesz niezależność danych architektura ma zapewnić.

Cel schematu 3-poziomowego Architektura

Oto niektóre cele wykorzystania architektury trójschematowej:

Każdy użytkownik powinien mieć dostęp do tych samych danych, ale widzieć je w spersonalizowanym widoku.
Użytkownik nie powinien mieć bezpośredniego dostępu do szczegółów fizycznego przechowywania bazy danych.
Administrator bazy danych powinien mieć możliwość zmiany struktury bazy danych bez zakłócania widoku użytkowników.
Wewnętrzna struktura bazy danych nie powinna ulec zmianie, gdy zostaną wprowadzone zmiany w fizycznych aspektach przechowywania.

Zalety schematu bazy danych

Można zarządzać danymi niezależnie od fizycznego miejsca przechowywania.
Szybsza migracja do nowych środowisk graficznych.
Architektura DBMS umożliwia wprowadzanie zmian na poziomie prezentacji bez wpływu na pozostałe dwie warstwy.
Ponieważ każdy poziom jest oddzielny, możliwe jest korzystanie z różnych zestawów programistów.
Rozwiązanie jest bezpieczniejsze, ponieważ klient nie ma bezpośredniego dostępu do logiki biznesowej bazy danych.
Jeśli jedna warstwa ulegnie awarii, nie nastąpi utrata danych, ponieważ zawsze będziesz chroniony, uzyskując dostęp do drugiej warstwy.

Wady schematu bazy danych

Kompletny schemat bazy danych to skomplikowana struktura, którą trudno zrozumieć każdemu.
Jest trudny w konfiguracji i utrzymaniu.
Fizyczne rozdzielenie warstw może mieć wpływ na wydajność bazy danych.

FAQ

Schemat to ogólny projekt bazy danych, który rzadko ulega zmianom. Instancja to rzeczywiste dane przechowywane w danym momencie, które zmieniają się przy każdym dodaniu, aktualizacji lub usunięciu.

Schemat koncepcyjny to pojedynczy, uzgodniony projekt całej bazy danych. Każda grupa użytkowników potrzebuje innego jego fragmentu, dlatego wiele schematów zewnętrznych powstaje na podstawie tego jednego schematu koncepcyjnego.

Dwie mapypings absorbuje zmiany. Zmiana w pamięci aktualizuje jedynie mapę koncepcyjno-wewnętrzną.ping, a zmiana logiczna aktualizuje tylko mapę zewnętrzno-koncepcyjnąpingwięc wyższe poziomy pozostają nienaruszone.

Tak. Sztuczna inteligencja może przekształcić opis pisemny w projekt relacji encji na poziomie koncepcyjnym, proponując tabele, klucze i relacje. Projektant powinien jednak nadal sprawdzać reguły normalizacji i integralności.

Schemat zewnętrzny, czyli poziom widoku, jest najbliższy użytkownikowi. Prezentuje tylko dane potrzebne danej grupie, ukrywając zarówno cały logiczny projekt, jak i fizyczną przestrzeń dyskową.