logo

Duomenų abstrakcija ir duomenų nepriklausomumas

Duomenų bazių sistemas sudaro sudėtingos duomenų struktūros. Siekdami, kad sistema būtų efektyvi duomenų gavimo požiūriu ir sumažintų naudotojų patogumo sudėtingumą, kūrėjai naudoja abstrakciją, ty slepia nuo vartotojų nesusijusias detales. Šis metodas supaprastina duomenų bazės kūrimą. 

Abstrakcijos lygis DBVS

Iš esmės yra 3 duomenų abstrahavimo lygiai: 



  • Fizinis arba vidinis lygis
  • Loginis arba konceptualus lygis
  • Rodinys arba išorinis lygis

Fizinis arba vidinis lygis

Tai yra žemiausias duomenų abstrakcijos lygis. Tai mums nurodo, kaip duomenys iš tikrųjų saugomi atmintyje. Tam naudojami prieigos metodai, pvz., nuosekli arba atsitiktinė prieiga, ir failų organizavimo metodai, tokie kaip B+ medžiai ir maiša. Atminties naudojimo dydis ir įrašų skaičius yra veiksniai, kuriuos turime žinoti kurdami duomenų bazę. 
Tarkime, mums reikia saugoti darbuotojo duomenis. Atminties blokai ir šiems tikslams naudojamas atminties kiekis yra paslėpti nuo vartotojo. 

Loginis arba konceptualus lygis

Šis lygis apima informaciją, kuri iš tikrųjų yra saugoma duomenų bazėje lentelių pavidalu. Jis taip pat išsaugo ryšį tarp duomenų objektų gana paprastose struktūrose. Šiame lygyje vartotojui prieinama informacija peržiūros lygiu nežinoma. 
Galime saugoti įvairius darbuotojo atributus ir santykius pvz. su vadovu taip pat gali būti saugomi. 

Taigi loginis lygis apibūdina visą duomenų bazę pagal nedidelį skaičių palyginti paprastų struktūrų. Nors paprastų struktūrų įgyvendinimas loginiame lygmenyje gali apimti sudėtingas fizinio lygio struktūras, loginio lygio vartotojas neturi žinoti šio sudėtingumo. Tai vadinama fizine duomenų nepriklausomybe. Duomenų bazių administratoriai, kurie turi nuspręsti, kokią informaciją saugoti duomenų bazėje, naudoja loginį abstrakcijos lygį.



Rodinys arba išorinis lygis

Tai aukščiausias abstrakcijos lygis. Vartotojai mato tik dalį tikrosios duomenų bazės. Šis lygis sukurtas tam, kad atskiram vartotojui būtų lengviau pasiekti duomenų bazę. Vartotojai duomenis peržiūri eilučių ir stulpelių pavidalu. Duomenims saugoti naudojamos lentelės ir ryšiai. Gali būti keli tos pačios duomenų bazės rodiniai. Vartotojai gali tiesiog peržiūrėti duomenis ir sąveikauti su duomenų bazės saugykla, o įgyvendinimo detalės yra paslėptos nuo jų. Nors loginis lygis naudoja paprastesnes struktūras, sudėtingumas išlieka dėl didelėje duomenų bazėje saugomos informacijos įvairovės. Daugeliui duomenų bazių sistemos vartotojų visos šios informacijos nereikia; vietoj to jiems reikia pasiekti tik dalį duomenų bazės. Vaizdo abstrakcijos lygis egzistuoja siekiant supaprastinti jų sąveiką su sistema

Pavyzdys: Kliento duomenų saugojimo atveju

matematika pow java
  • Fizinis lygis - jame bus saugyklų blokas (baitai GBTBetc)
  • Loginis lygis -  jame bus duomenų laukai ir atributai.
  • Žiūrėti lygį - veikia su CLI arba GUI prieiga prie duomenų bazės




Duomenų abstrakcija' src='//techcodeview.com/img/dbms/89/data-abstraction-and-data-independence.webp' title=Duomenų abstrakcija

Pagrindinis duomenų paėmimo tikslas – pasiekti duomenų nepriklausomumą, siekiant sutaupyti laiko ir išlaidų, reikalingų keičiant ar keičiant duomenų bazę. 

Duomenų nepriklausomumas

Duomenų nepriklausomumas iš esmės apibrėžiamas kaip DBVS savybė, padedanti pakeisti duomenų bazės schemą viename sistemos lygyje, nereikalaujant keisti schemos kitame lygyje. tai padeda atskirti duomenis nuo visų juos naudojančių programų.
Turime būtent du duomenų nepriklausomumo lygius, atsirandančius dėl šių abstrakcijos lygių: 

  • Fizik i kalinio lygio duomenų nepriklausomumas
  • Loginio lygio duomenų nepriklausomumas
Duomenų abstrakcija ir duomenų nepriklausomybė' src='//techcodeview.com/img/dbms/89/data-abstraction-and-data-independence-1.webp' title=Duomenų nepriklausomumas

Fizinio lygio duomenų nepriklausomumas

Tai reiškia galimybę modifikuoti fizinę schemą nekeičiant konceptualios ar loginės schemos optimizavimo tikslais, pvz. konceptualią struktūrą duomenų bazėje duomenų bazės sistemos serverio saugyklos dydžio pasikeitimas neturėtų įtakos. Vienas iš tokių pavyzdžių yra keitimas iš nuoseklių į laisvosios prieigos failus. Šie fizinės struktūros pakeitimai ar modifikacijos gali apimti: 

  • Naujų saugojimo įrenginių naudojimas.
  • Saugojimui naudojamų duomenų struktūrų keitimas.
  • Indeksų keitimas arba alternatyvių failų organizavimo metodų naudojimas ir pan.

Loginio lygio duomenų nepriklausomumas

Tai reiškia, kad galima modifikuoti loginę schemą nepažeidžiant išorinės schemos ar taikomosios programos. Jokie konceptualaus duomenų rodinio pakeitimai neturės įtakos naudotojo duomenų rodiniui. Šie pakeitimai gali apimti atributų įterpimą arba ištrynimą, keičiantį lentelės struktūrų objektus arba ryšius su logine schema ir pan.