Independența datelor în DBMS: fizică și logică cu exemple
Fiona Brown
Ce este independența datelor a DBMS?
Independența datelor este definită ca o proprietate a SGBD care vă ajută să schimbați schema bazei de date la un nivel al unui sistem de baze de date, fără a necesita modificarea schemei la nivelul următor superior. Independența datelor vă ajută să păstrați datele separate de toate programele care le folosesc.
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 a datelor
- Independenta datelor fizice
- Independenta logica a datelor.
Niveluri ale bazei de date
Înainte de a învăța Independența datelor, este importantă o reîmprospătare a nivelurilor bazei de date. Baza de date are 3 niveluri, așa cum se arată în diagrama de mai jos
- Fizic/Intern
- Conceptual
- Extern
Luați în considerare un exemplu de bază de date universitară. La diferite niveluri, așa va arăta implementarea:
| Tipul Schemei | Punerea în aplicare |
|---|---|
| Schema externă |
Vizualizați 1: Informații curs (cid:int,cname:string) Vizualizați 2: studeninfo(id:int. nume:șir) |
| Shema conceptuală |
Students(id: int, name: string, login: string, age: integer) Courses(id: int, cname:string, credits:integer) Enrolled(id: int, grade:string) |
| Schema fizica |
|
Independența datelor fizice
Independența datelor fizice vă ajută să separați nivelurile conceptuale de nivelurile interne/fizice. Vă permite să furnizați o descriere logică a bazei de date fără a fi nevoie să specificați structuri fizice. În comparație cu independența logică, este ușor să obții independența datelor fizice.
Cu Independența fizică, puteți schimba cu ușurință structurile fizice de stocare sau dispozitivele cu efect asupra schemei conceptuale. Orice schimbare efectuată ar fi absorbită de maparea dintre nivelurile conceptuale și cele interne. Independenta datelor fizice se realizeaza prin prezenta nivelului intern al bazei de date si apoi transformarea de la nivelul conceptual al bazei de date la nivelul intern.
Exemple de modificări la Independența datelor fizice
Datorită independenței fizice, oricare dintre modificările de mai jos nu va afecta stratul conceptual.
- Folosind un nou dispozitiv de stocare, cum ar fi hard disk sau benzi magnetice
- 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 ale algoritmilor de hashing.
- Schimbarea locației bazei de date de la unitatea C, de exemplu, la unitatea D
Independența logică a datelor
Independența logică a datelor este abilitatea de a schimba schema conceptuală fără modificarea
- Vederi exterioare
- API sau programe externe
Orice schimbare efectuată va fi absorbită de maparea dintre nivelurile externe și conceptuale.
În comparație cu independența datelor fizice, este o provocare să obții independența datelor logice.
Exemple de modificări la Independența datelor logice
Datorită independenței logice, oricare dintre modificările de mai jos nu va afecta stratul extern.
- Adăugarea/Modificarea/Ștergerea unui nou atribut, entitate sau relație este posibilă fără o rescrie a programelor de aplicație existente
- Îmbinând două înregistrări într-una singură
- Spargerea unui record existent în două sau mai multe înregistrări
Diferența dintre independența datelor fizice și logice
| Independența datelor Logica | Independența datelor fizice |
|---|---|
| Independența logică a datelor se preocupă în principal de structura sau de modificarea definiției datelor. | Preocupat în principal de stocarea datelor. |
| Este dificil, deoarece recuperarea datelor depinde în principal de structura logică a datelor. | Este ușor de recuperat. |
| În comparație cu independența logică fizică, este dificil să se obțină independența logică a datelor. | În comparație cu independența logică, este ușor să obțineți independența datelor fizice. |
| Trebuie să faceți modificări în programul Aplicație dacă sunt adăugate sau șterse câmpuri noi din baza de date. | O modificare a nivelului fizic de obicei nu necesită modificare la nivelul programului de aplicație. |
| Modificarea la niveluri logice este semnificativă ori de câte ori se modifică structurile logice ale bazei de date. | Modificările efectuate la niveluri interne pot fi necesare sau nu pentru a îmbunătăți performanța structurii. |
| Preocupat de schema conceptuală | Preocupat de schema internă |
| Exemplu: Adăugați/Modificați/Ștergeți un nou atribut | Exemplu: modificarea tehnicilor de compresie, algoritmi de hashing, dispozitive de stocare etc |
Importanța independenței datelor
- Vă ajută să îmbunătățiți calitatea datelor
- Întreținerea sistemului de baze de date devine accesibilă
- Aplicarea standardelor și îmbunătățirea securității bazelor de date
- Nu trebuie să modificați structura datelor în programele de aplicație
- Permiteți dezvoltatorilor să se concentreze pe structura generală a bazei de date, mai degrabă decât să-și facă griji cu privire la implementarea internă
- Vă permite să îmbunătățiți starea care este nedeteriorată sau nedivizată
- Incongruența bazei de date este mult redusă.
- Este necesar să faceți cu ușurință modificări la nivel fizic pentru a îmbunătăți performanța sistemului.
Rezumat
- Independența datelor este proprietatea DBMS care vă ajută să schimbați Schema bazei de date la un nivel al unui sistem de baze de date fără a necesita modificarea schemei la nivelul următor superior.
- Două niveluri de independență a datelor sunt 1) fizic și 2) logic
- Independența datelor fizice vă ajută să separați nivelurile conceptuale de nivelurile interne/fizice
- Independența logică a datelor este abilitatea de a schimba schema conceptuală fără modificarea
- În comparație cu independența datelor fizice, este o provocare să obții independența datelor logice
- Independența datelor Vă ajută să îmbunătățiți calitatea datelor
