Systemy baz danych składają się ze złożonych struktur danych. W związku z tym, aby system był wydajny w pobieraniu danych i zmniejszał złożoność użytkowników, programiści stosują metodę abstrakcji danych.
Istnieją głównie trzy poziomy abstrakcji danych:
- Poziom wewnętrzny: rzeczywista 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 jest również nazywany „zapisem przechowywanym”.
Fakty dotyczące schematu wewnętrznego:
- Schemat wewnętrzny to najniższy poziom abstrakcji danych
- Pomaga zachować informacje o rzeczywistej reprezentacji całej bazy danych. Podobnie jak faktyczne przechowywanie danych na dysku w postaci rekordów
- Widok wewnętrzny informuje nas, jakie dane są przechowywane w bazie danych i jak
- Nigdy nie zajmuje się urządzeniami fizycznymi. Zamiast tego schemat wewnętrzny przedstawia fizyczne urządzenie 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 i koncentruje się na opisie typów danych, jednostek, relacji itp.
Ten poziom logiczny znajduje się między poziomem użytkownika a widokiem fizycznej pamięci masowej. Jednak istnieje tylko jeden widok koncepcyjny pojedynczej bazy danych.
Fakty dotyczące schematu koncepcyjnego:
- Definiuje wszystkie jednostki bazy danych, ich atrybuty i relacje
- Informacje o bezpieczeństwie i integralności
- Na poziomie koncepcyjnym dane dostępne dla użytkownika muszą być zawarte lub możliwe do wyprowadzenia z poziomu fizycznego
Schemat / poziom zewnętrzny
Schemat zewnętrzny opisuje część bazy danych, którą interesuje się konkretny użytkownik. Ukrywa przed użytkownikiem niepowiązane szczegóły bazy danych. Dla każdej bazy danych może istnieć „n” zewnętrznych widoków.
Każdy widok zewnętrzny jest definiowany przy użyciu schematu zewnętrznego, który składa się z definicji różnych typów rekordów zewnętrznych tego konkretnego widoku.
Widok zewnętrzny to po prostu zawartość bazy danych, którą widzi określony konkretny użytkownik. Na przykład użytkownik z działu sprzedaży zobaczy tylko dane dotyczące sprzedaży.
Fakty dotyczące schematu zewnętrznego:
- Poziom zewnętrzny dotyczy tylko danych, które są przeglądane przez określonych użytkowników końcowych.
- Ten poziom zawiera kilka schematów zewnętrznych.
- Poziom schematu zewnętrznego jest najbliższy użytkownikowi
- Schemat zewnętrzny opisuje segment bazy danych, który jest potrzebny określonej grupie użytkowników i ukrywa pozostałe szczegóły z bazy danych przed określoną grupą użytkowników
Cel 3 poziomu / schematu bazy danych
Oto kilka celów korzystania z architektury trzech schematów:
- Każdy użytkownik powinien mieć dostęp do tych samych danych, ale mieć możliwość zobaczenia dostosowanego widoku danych.
- Użytkownik nie musi zajmować się bezpośrednio szczegółami fizycznej pamięci masowej bazy danych.
- DBA powinien mieć możliwość zmiany struktury przechowywania bazy danych bez zakłócania widoków użytkownika
- Wewnętrzna struktura bazy danych powinna pozostać nienaruszona w przypadku zmian fizycznych aspektów przechowywania.
Schemat bazy danych korzyści
- Możesz zarządzać danymi niezależnie od fizycznej pamięci masowej
- 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, można używać różnych zestawów programistów
- Jest to bezpieczniejsze, ponieważ klient nie ma bezpośredniego dostępu do logiki biznesowej bazy danych
- W przypadku awarii jednej warstwy nie ma utraty danych, ponieważ dostęp do drugiej warstwy jest zawsze bezpieczny
Wady Schemat bazy danych
- Kompletny schemat bazy danych to złożona struktura, która jest trudna do zrozumienia dla każdego
- Trudne w konfiguracji i utrzymaniu
- Fizyczne rozdzielenie warstw może wpłynąć na wydajność bazy danych
Podsumowanie
- Istnieją głównie trzy poziomy abstrakcji danych: poziom wewnętrzny, poziom koncepcyjny lub logiczny lub poziom zewnętrzny lub widok
- 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, którą interesuje się konkretny użytkownik
- Architektura DBMS umożliwia wprowadzanie zmian na poziomie prezentacji bez wpływu na pozostałe dwie warstwy