Datu neatkarība DBVS: fiziski un loģiski ar piemēriem

Kas ir DBVS datu neatkarība?

Datu neatkarība ir definēta kā DBVS īpašums, kas palīdz mainīt datu bāzes shēmu vienā datu bāzes sistēmas līmenī, neprasot mainīt shēmu nākamajā augstākajā līmenī. Datu neatkarība palīdz saglabāt datus nošķirtiem no visām programmām, kas tos izmanto.

Šos saglabātos datus varat izmantot skaitļošanai un prezentācijai. Daudzās sistēmās datu neatkarība ir būtiska sistēmas sastāvdaļu funkcija.

Šajā apmācībā jūs uzzināsit:

Datu neatkarības veidi

DBVS ir divu veidu datu neatkarība

  1. Fizisko datu neatkarība
  2. Loģisko datu neatkarība.

Datu bāzes līmeņi

Pirms mēs apgūstam datu neatkarību, ir svarīgi atsvaidzināt datu bāzes līmeņus. Datu bāzei ir 3 līmeņi, kā parādīts zemāk redzamajā diagrammā

  1. Fiziskā/iekšējā
  2. Konceptuāls
  3. Ārējais

DBVS arhitektūras diagrammas līmeņi



Apsveriet universitātes datu bāzes piemēru. Dažādos līmeņos tā izskatīsies šādi:

Shēmas veidsĪstenošana
Ārējā shēma Skatīt 1 : Informācija par kursu (cid: int, cname: string)
Skats 2 : studeninfo (id: int. nosaukums: string)
Konceptuālā Šema
Students(id: int, name: string, login: string, age: integer) Courses(id: int, cname.string, credits:integer) Enrolled(id: int, grade:string) 
Fiziskā shēma
  • Attiecības tiek saglabātas kā nesakārtoti faili.
  • Indekss skolēnu pirmajā slejā.

Fizisko datu neatkarība

Fizisko datu neatkarība palīdz atdalīt konceptuālos līmeņus no iekšējiem/fiziskajiem līmeņiem. Tas ļauj jums sniegt loģisku datu bāzes aprakstu, nenorādot fiziskās struktūras. Salīdzinot ar loģisko neatkarību, ir viegli sasniegt fizisko datu neatkarību.

Izmantojot fizisko neatkarību, jūs varat viegli mainīt fiziskās uzglabāšanas struktūras vai ierīces, ietekmējot konceptuālo shēmu. Visas veiktās izmaiņas absorbētu konceptuālā un iekšējā līmeņa kartēšana. Datu fiziskā neatkarība tiek panākta, izmantojot datu bāzes iekšējo līmeni un pēc tam pārveidojot no datu bāzes konceptuālā līmeņa uz iekšējo līmeni.

Izmaiņu piemēri saskaņā ar fizisko datu neatkarību

Fiziskās neatkarības dēļ neviena no tālāk minētajām izmaiņām neietekmēs konceptuālo slāni.

  • Izmantojot jaunu atmiņas ierīci, piemēram, cieto disku vai magnētiskās lentes
  • Failu organizēšanas tehnikas maiņa datu bāzē
  • Pāreja uz dažādām datu struktūrām.
  • Piekļuves metodes maiņa.
  • Indeksu modificēšana.
  • Izmaiņas saspiešanas tehnikā vai jaukšanas algoritmos.
  • Datu bāzes atrašanās vietas maiņa no C diska uz D disku

Loģisko datu neatkarība

Loģisko datu neatkarība ir spēja mainīt konceptuālo shēmu, nemainot to

  1. Ārējie skati
  2. Ārējā API vai programmas

Visas veiktās izmaiņas absorbēs kartēšana starp ārējo un konceptuālo līmeni.

Salīdzinot ar fizisko datu neatkarību, ir grūti panākt loģisku datu neatkarību.

Izmaiņu piemēri saskaņā ar loģisko datu neatkarību

Loģiskās neatkarības dēļ neviena no tālāk minētajām izmaiņām neietekmēs ārējo slāni.

  1. Pievienot/modificēt/dzēst jaunu atribūtu, entītiju vai attiecības ir iespējams bez esošo lietojumprogrammu pārrakstīšanas
  2. Divu ierakstu apvienošana vienā
  3. Esoša rekorda sadalīšana divos vai vairākos ierakstos

Atšķirība starp fizisko un loģisko datu neatkarību

Logica datu neatkarība Fizisko datu neatkarība
Loģisko datu neatkarība galvenokārt attiecas uz struktūru vai datu definīcijas maiņu.Galvenokārt attiecas uz datu glabāšanu.
Tas ir grūti, jo datu atgūšana galvenokārt ir atkarīga no datu loģiskās struktūras.To ir viegli atgūt.
Salīdzinājumā ar loģiku Fizisko neatkarību ir grūti panākt loģisku datu neatkarību.Salīdzinot ar loģisko neatkarību, ir viegli panākt fizisku datu neatkarību.
Ja datubāzē tiek pievienoti vai dzēsti jauni lauki, lietojumprogrammā ir jāveic izmaiņas.Izmaiņas fiziskajā līmenī parasti nav jāmaina lietojumprogrammu līmenī.
Izmaiņas loģiskajos līmeņos ir nozīmīgas ikreiz, kad tiek mainītas datu bāzes loģiskās struktūras.Iekšējos līmeņos veiktās izmaiņas var būt vajadzīgas, lai uzlabotu struktūras darbību.
Bažas par konceptuālo shēmuBažas par iekšējo shēmu
Piemērs: pievienot/modificēt/dzēst jaunu atribūtuPiemērs: izmaiņas saspiešanas tehnikā, jaukšanas algoritmos, atmiņas ierīcēs utt

Datu neatkarības nozīme

  • Palīdz uzlabot datu kvalitāti
  • Datu bāzes sistēmas uzturēšana kļūst par pieņemamu cenu
  • Standartu ieviešana un datu bāzes drošības uzlabošana
  • Lietojumprogrammu datu struktūra nav jāmaina
  • Atļaut izstrādātājiem koncentrēties uz datu bāzes vispārējo struktūru, nevis uztraukties par iekšējo ieviešanu
  • Tas ļauj uzlabot nebojātu vai nedalītu stāvokli
  • Datu bāzes neatbilstība ir ievērojami samazināta.
  • Lai uzlabotu sistēmas veiktspēju, ir viegli veikt izmaiņas fiziskajā līmenī.

Kopsavilkums

  • Datu neatkarība ir DBVS īpašums, kas palīdz mainīt datu bāzes shēmu vienā datu bāzes sistēmas līmenī, neprasot mainīt shēmu nākamajā augstākajā līmenī.
  • Divi datu neatkarības līmeņi ir 1) fizisks un 2) loģisks
  • Fizisko datu neatkarība palīdz atdalīt konceptuālos līmeņus no iekšējiem/fiziskajiem līmeņiem
  • Loģisko datu neatkarība ir spēja mainīt konceptuālo shēmu, nemainot to
  • Salīdzinot ar fizisko datu neatkarību, ir grūti panākt loģisku datu neatkarību
  • Datu neatkarība palīdz uzlabot datu kvalitāti