Databázové systémy obsahují složité datové struktury. Pro zefektivnění systému z hlediska získávání dat a snížení složitosti z hlediska použitelnosti uživatelů používají vývojáři abstrakci, tj. skrytí nepodstatných detailů před uživateli. Tento přístup zjednodušuje návrh databáze.
Úroveň abstrakce v DBMS
Existují především 3 úrovně abstrakce dat:
- Fyzická nebo vnitřní úroveň
- Logická nebo koncepční úroveň
- Pohled nebo Externí úroveň
Fyzická nebo vnitřní úroveň
Toto je nejnižší úroveň abstrakce dat. Říká nám, jak jsou data ve skutečnosti uložena v paměti. K tomu se používají přístupové metody, jako je sekvenční nebo náhodný přístup, a metody organizace souborů, jako jsou stromy B+ a hash. Použitelnost velikost paměti a počet záznamů jsou faktory, které potřebujeme znát při návrhu databáze.
Předpokládejme, že potřebujeme uložit podrobnosti o zaměstnanci. Bloky úložiště a množství paměti použité pro tyto účely jsou uživateli skryty.
Logická nebo koncepční úroveň
Tato úroveň zahrnuje informace, které jsou skutečně uloženy v databázi ve formě tabulek. Také ukládá vztah mezi datovými entitami v relativně jednoduchých strukturách. Na této úrovni nejsou informace dostupné uživateli na úrovni zobrazení neznámé.
Můžeme ukládat různé atributy zaměstnance a vztahy např. s manažerem lze také uložit.
Logická úroveň tak popisuje celou databázi z hlediska malého počtu relativně jednoduchých struktur. Přestože implementace jednoduchých struktur na logické úrovni může zahrnovat složité struktury na fyzické úrovni, uživatel logické úrovně si tuto složitost nemusí být vědom. To se nazývá nezávislost na fyzických datech. Správci databáze, kteří se musí rozhodnout, jaké informace mají v databázi uchovávat, používají logickou úroveň abstrakce.
Pohled nebo Externí úroveň
Toto je nejvyšší úroveň abstrakce. Uživatelé si prohlížejí pouze část aktuální databáze. Tato úroveň slouží k usnadnění přístupu k databázi jednotlivým uživatelům. Uživatelé prohlížejí data ve formě řádků a sloupců. K ukládání dat se používají tabulky a vztahy. Může existovat více pohledů na stejnou databázi. Uživatelé mohou pouze prohlížet data a pracovat s databázovým úložištěm a detaily implementace jsou před nimi skryté. I když logická úroveň používá jednodušší struktury, složitost zůstává kvůli rozmanitosti informací uložených ve velké databázi. Mnoho uživatelů databázového systému všechny tyto informace nepotřebuje; místo toho potřebují přístup pouze k části databáze. Úroveň abstrakce pohledu existuje pro zjednodušení jejich interakce se systémem
Příklad: V případě uložení zákaznických dat
np.kde
- Fyzická úroveň - bude obsahovat blok úložiště (bytesGBTBetc)
- Logická úroveň - bude obsahovat pole a atributy dat.
- Zobrazit úroveň - funguje to s CLI nebo GUI přístup k databázi
Hlavním účelem abstrakce dat je dosáhnout nezávislosti na datech, aby se ušetřil čas a náklady potřebné při úpravě nebo změně databáze.
Nezávislost na datech
Nezávislost na datech je definována hlavně jako vlastnost DBMS, která vám pomáhá změnit schéma databáze na jedné úrovni systému, aniž byste museli měnit schéma na další úrovni. pomáhá udržovat data oddělená od všech programů, které je využívají.
Máme konkrétně dvě úrovně nezávislosti dat vyplývající z těchto úrovní abstrakce:
- Phys i nezávislost dat na úrovni cal
- Nezávislost dat na logické úrovni
Nezávislost dat na fyzické úrovni
Vztahuje se na charakteristiku schopnosti modifikovat fyzické schéma bez jakýchkoli změn koncepčního nebo logického schématu provedených pro účely optimalizace, např. Koncepční struktura databáze nebude ovlivněna žádnou změnou velikosti úložiště databázového systému serveru. Jedním takovým příkladem je změna ze sekvenčního na soubory s náhodným přístupem. Tyto změny nebo úpravy fyzické struktury mohou zahrnovat:
- Využití nových úložných zařízení.
- Úprava datových struktur používaných pro ukládání.
- Změna indexů nebo použití alternativních technik organizace souborů atd.
Nezávislost dat na logické úrovni
Vztahuje se na charakteristiku schopnosti modifikovat logické schéma bez ovlivnění externího schématu nebo aplikačního programu. Uživatelský pohled na data by nebyl ovlivněn žádnými změnami koncepčního pohledu na data. Tyto změny mohou zahrnovat vložení nebo odstranění atributů, které mění entity struktury tabulky nebo vztahy k logickému schématu atd.