Independența datelor în DBMS: fizică și logică cu exemple

prin: Fiona Brown Fiona Brown
Hours Actualizat

⚡ Rezumat inteligent

Independența datelor este o proprietate a SGBD care permite modificarea schemei la un anumit nivel fără a impune o modificare la nivelul imediat superior. Aceasta se prezintă în două forme, fizică și logică, și păstrează datele separate de programele care le utilizează.

  • 🧩 Ideea de bază: O modificare la un nivel de schemă este absorbită de hartăpings, astfel încât nivelurile superioare și programele de aplicație rămân neatinse.
  • 💾 Independență fizică: Dispozitivele de stocare, organizarea fișierelor și indexurile se pot modifica fără a afecta schema conceptuală.
  • 🗂️ Independență logică: Entitățile și atributele pot fi adăugate sau modificate fără a rescrie vizualizări sau programe externe.
  • 🏛️ Trei niveluri: Schemele fizice, conceptuale și externe oferă straturile pe care le separă independența.
  • 🇧🇷 Dificultate relativă: Independența fizică este ușor de obținut; independența logică este mai dificilă deoarece programele depind de o structură logică.
  • 🔗 Hartăpings: Hartă conceptuală internă și externă-conceptualăpingsunt cele care fac posibil fiecare tip de independență.
  • ✅ Beneficiu: Costuri de întreținere mai mici, securitate îmbunătățită și dezvoltatori concentrați pe design mai degrabă decât pe stocare.
Citește mai mult

Independența datelor în SGBD

Ce este independența datelor într-un SGBD?

Independența datelor este definită ca o proprietate a unui SGBD care vă ajută să modificați schema bazei de date la un nivel al unui sistem de baze de date fără a fi necesară o modificare a schemei la nivelul superior. Independența datelor vă ajută să păstrați datele separate de toate programele care le utilizează.

Puteți utiliza aceste date stocate pentru calcul și prezentare. În multe sisteme, independența datelor este o funcție esențială pentru componentele sistemului.

Tipuri de independență a datelor

In Baze de date Există două tipuri de independență față de date:

  1. Independența datelor fizice.
  2. Independenta logica a datelor.

Ambele tipuri se bazează pe designul stratificat al unei baze de date, așa că este util să revizuiți mai întâi aceste niveluri.

Nivelurile unei baze de date

Înainte de a învăța despre independența datelor, este importantă o reamintire a nivelurilor bazei de date. Baza de date are trei niveluri, așa cum se arată în diagrama de mai jos:

  1. Fizic / Intern
  2. Conceptual
  3. Extern
Diagrama arhitecturii SGBD cu niveluri
Niveluri ale SGBD ArchiDiagrama de tectură

Acestea sunt aceleași straturi descrise în detaliu la Scheme DBMSLuați în considerare un exemplu de bază de date universitară. La diferite niveluri, implementarea arată astfel:

Tipul Schemei Punerea în aplicare
Schema externă

Vizualizare 1: Info_curs(cid:int, cname:string)

Vizualizare 2: student_info(id:int, name:string)
Schemă conceptuală 
Students(id: int, name: string, login: string, age: integer)
Courses(id: int, cname: string, credits: integer)
Enrolled(id: int, grade: string)
Schema fizica
  • Relații stocate ca fișiere neordonate.
  • Index pe prima coloană a Studenților.

Independența datelor fizice

Independența fizică a datelor vă ajută să separați nivelul conceptual de nivelul intern sau fizic. Vă permite să oferiți o descriere logică a bazei de date fără a fi nevoie să specificați structuri fizice. Comparativ cu independența logică, este ușor de obținut independența fizică a datelor.

Cu independență fizică, puteți modifica structurile sau dispozitivele de stocare fizică fără niciun efect asupra schemei conceptuale. Orice modificare efectuată este absorbită de hartă.ping între nivelurile conceptual și intern. Independența fizică a datelor se realizează prin prezența nivelului intern al bazei de date și transformarea de la nivelul conceptual la nivelul intern.

Exemple de modificări în condițiile independenței datelor fizice

Din cauza independenței fizice, niciuna dintre modificările de mai jos nu va afecta stratul conceptual:

  • Utilizarea unui dispozitiv de stocare nou, cum ar fi un hard disk sau o bandă magnetică.
  • Modificarea tehnicii de organizare a fișierelor în baza de date.
  • Trecerea la diferite structuri de date.
  • Schimbarea metodei de acces.
  • Modificarea indicilor.
  • Modificări ale tehnicilor de compresie sau algoritmi de hash.
  • Schimbarea locației bazei de date, de exemplu de pe unitatea C pe unitatea D.

ARTICOLE SIMILARE

Independența logică a datelor

Independența logică a datelor este capacitatea de a modifica schema conceptuală fără a schimba:

  1. Vederi exterioare.
  2. API-uri sau programe externe.

Orice modificare făcută este absorbită de hartăping între nivelurile extern și conceptual. Comparativ cu independența fizică a datelor, este dificil să se obțină independența logică a datelor.

Exemple de modificări sub independența logică a datelor

Din cauza independenței logice, niciuna dintre modificările de mai jos nu va afecta stratul extern:

  1. Adăugarea, modificarea sau ștergerea unui nou atribut, entitate sau relație este posibilă fără a rescrie programele de aplicație existente.
  2. Fuzionarea a două înregistrări într-una singură.
  3. Descompunerea unei înregistrări existente în două sau mai multe înregistrări.

Diferența dintre independența datelor fizice și logice

Independența logică a datelor Independența datelor fizice
Preocupat în principal de structura sau modificarea definiției datelor. Preocupat în principal de stocarea datelor.
Dificil, deoarece recuperarea datelor depinde în principal de structura logică. Ușor de recuperat.
Comparativ cu independența fizică, este dificil de obținut. Comparativ cu independența logică, este ușor de realizat.
Trebuie să faceți modificări în programul aplicației dacă se adaugă sau se șterg câmpuri noi. O modificare la nivel fizic nu necesită, de obicei, o modificare la nivel de program de aplicație.
Modificarea la nivel logic este semnificativă ori de câte ori structurile logice ale bazei de date sunt schimbate. Modificările la nivel intern pot fi sau nu necesare pentru a îmbunătăți performanța.
Preocupat de schema conceptuală. Preocupat de schema internă.
Exemplu: adăugarea, modificarea sau ștergerea unui atribut nou. Exemplu: modificarea tehnicilor de compresie, a algoritmilor de hashing, a dispozitivelor de stocare etc.

Importanța independenței datelor

  • Te ajută să îmbunătățești calitatea datelor.
  • Face ca întreținerea sistemului de baze de date să fie mai accesibilă.
  • Implementează standarde și îmbunătățește securitatea bazelor de date.
  • Nu este nevoie să modificați structurile de date din programele de aplicație.
  • Permite dezvoltatorilor să se concentreze pe structura generală a bazei de date, mai degrabă decât pe implementarea internă.
  • Reduce substanțial inconsistența bazei de date.
  • Vă permite să faceți modificări la nivel fizic pentru a îmbunătăți performanța sistemului.

Întrebări frecvente

Programele și vizualizările aplicațiilor depind de structura logică, astfel încât modificarea entităților sau atributelor se poate reflecta în acestea. Stocarea fizică se află sub schema conceptuală, astfel încât modificările sale rămân ascunse.

Hartapingîntre niveluri. Independența fizică se bazează pe harta conceptuală-internăping, iar independența logică se bazează pe harta conceptuală externăping, deci fiecare schimbare este absorbită mai degrabă decât propagată.

Nr. Adăugarea sau eliminareaping Un index este o modificare fizică absorbită de independența fizică a datelor. Interogările returnează aceleași rezultate, doar mai rapid sau mai lent, și codul aplicației nu trebuie modificat.

Deoarece stocarea se poate modifica liber, un instrument de optimizare bazat pe inteligență artificială poate migra datele către stocarea în coloane sau poate adăuga indexuri pentru a accelera antrenamentul modelului, totul fără a modifica interogările pe care aplicațiile le utilizează deja.

Fizică. Relocarea fișierelor de pe o unitate pe alta modifică doar nivelul intern. Datorită independenței fizice a datelor, schema conceptuală și fiecare vizualizare a aplicației rămân neafectate.

Rezumați această postare cu: