Indépendance des données dans le SGBD

• Introduction
• Qu’est-ce que l’indépendance des données ?
• Types d’indépendance des données

Introduction

Aujourd’hui, nous allons aborder l’un des sujets les plus importants des systèmes de gestion de bases de données, à savoir l’indépendance des données. La raison derrière la mise en œuvre de trois niveaux d’abstraction de données n’est autre que l’indépendance des données. L’indépendance des données est quelque chose qui traite des changements qui ont lieu à différents niveaux de schéma. Outre le sens de l’indépendance des données, vous en apprendrez davantage sur ses besoins et ses types ici. Alors, commençons sans plus tarder!

Qu’est-ce que l’indépendance des données ?

Nous connaissons tous les deux termes “données” et “indépendance” séparément, nous pouvons donc plus ou moins déchiffrer la signification de l’ensemble du terme “indépendance des données” dans le même sens. Il ressort clairement du terme lui-même que nous parlons d’indépendance des données présentes dans une base de données. En termes techniques, vous pouvez le dire comme suit : “L’indépendance des données est la propriété du SGBD qui permet à l’utilisateur de modifier la définition du schéma à un niveau sans avoir à modifier la définition du schéma aux niveaux supérieurs suivants”. Il est très nécessaire que lorsque nous apportons des changements à un niveau, cela n’entrave pas les autres niveaux. Pour être précis, l’indépendance des données fait référence à l’indépendance ou à l’autonomie des données présentes dans les trois niveaux de l’architecture de base de données. De plus, c’est quelque chose qui vous aide à garder les données séparées des programmes d’application qui les utilisent. Il est souvent considéré comme un type de transparence des données qui préoccupe fortement un système de gestion de base de données centralisée.

Avant d’examiner un aspect plus profond de l’indépendance des données, rappelons rapidement les niveaux d’une base de données. Le schéma interne ou physique est le premier niveau qui est en connexion directe avec la base de données également au niveau de la mémoire. Le second est le schéma conceptuel ou logique qui sert de médiateur entre le troisième et le premier niveau. Le troisième niveau est le schéma externe qui dicte la façon dont la base de données est visible pour les multiples utilisateurs finaux. En supposant une instance d’une base de données de bibliothèque, l’implémentation de ces trois niveaux ressemble quelque peu à ceci:

L’indépendance des données sépare les données de l’API et implémente les modifications apportées à l’un des niveaux aux mappages inter-niveaux. Cela aide à maintenir la liberté de ces niveaux individuels de la base de données en même temps. D’un certain point de vue, l’indépendance des données et l’indépendance des opérations mettent en évidence le phénomène d’abstraction des données dans un SGBD.

Comment obtenir l’indépendance des données dans le SGBD ?

Pour acquérir l’indépendance des données, nous nous assurons que notre base de données remplit les conditions requises pour l’abstraction des données. En termes simples, l’abstraction de données est le processus qui consiste à cacher les détails non pertinents à l’utilisateur final. Si nous pensons par rapport aux entités du monde réel, nous pouvons prendre l’exemple d’une voiture. Lorsqu’un conducteur conduit une voiture, il a un savoir-faire complet pour conduire une voiture, mais si pour une raison quelconque, il est incapable de démarrer la voiture, il aura besoin de l’aide d’un mécanicien automobile. C’est parce que le conducteur ne sait que conduire une voiture, il ne sait pas comment traiter les problèmes de circuits internes, la raison étant que les circuits internes et le mécanisme de la voiture lui sont cachés. De même, la structure interne est invisible pour les programmeurs et les utilisateurs finaux. Cette propriété de limitation de la visibilité dans une base de données est appelée abstraction de données. Une base de données peut contenir jusqu’à trois niveaux d’abstraction. Ces trois niveaux sont énumérés ci-dessous:

• Niveau physique (Schéma interne)
• Niveau conceptuel (niveau logique)
• Niveau de vue

Le niveau physique d’abstraction des données prend en charge le schéma interne. Ce niveau d’abstraction définit comment les données d’une base de données sont stockées. Il stocke les structures de données détaillées et complexes de la base de données auxquelles les utilisateurs finaux et les programmeurs ne seraient pas intéressés. Il est également considéré comme le niveau d’abstraction de données le plus bas.

Le niveau conceptuel, qui est le niveau intermédiaire de l’abstraction des données, concerne le niveau logique du schéma. Le niveau précédent répond à la question “Comment?’. De même, ce niveau répond à la question ” Pourquoi?”Il décrit quelles données et quels types de données sont stockées dans la base de données.

Le dernier et le plus haut niveau d’abstraction de données est le niveau de vue. Ce niveau indique comment les données doivent être visualisées par différents n utilisateurs. Il est responsable de l’interaction de l’utilisateur avec la base de données.

Prenons un exemple à très faible échelle où nous avons stocké les coordonnées des clients d’un magasin. Donc, si nous parlons du niveau physique, les données sont stockées sous forme de blocs de mémoire en octets, gigaoctets, téraoctets, etc. Fondamentalement, il traite du stockage de mémoire complexe. Ces informations ne sont pas visibles par les programmeurs. Le niveau logique décrira les détails du client saisis et leurs types de données. La relation logique est implémentée entre les données à ce niveau à l’aide de langages de programmation. Ce niveau est principalement traité par les programmeurs. Au niveau de la vue, l’utilisateur interagit avec le système via l’interface graphique pour entrer les données, peut-être dans un format de formulaire ou dans un autre format défini. Maintenant, chaque niveau doit être indépendant de l’autre, de sorte que lorsque nous apportons des modifications à un niveau, nous ne sommes pas obligés d’apporter des modifications au niveau supérieur suivant. Et c’est ce que fait l’indépendance des données.

Afin de maintenir ces trois niveaux d’abstraction de données, nous pourrions avoir besoin d’apporter des modifications à un niveau de la base de données, ce qui pourrait être très compliqué sinon pour l’indépendance des données. Vous serez d’accord sur le fait que changer l’ensemble du programme d’application pour refléter un léger changement dans le schéma physique n’est pas en notre faveur en termes de temps et de programmation. L’indépendance des données garantit que les modifications apportées à un niveau n’affectent pas les autres niveaux de la base de données. Sur la base des trois niveaux d’abstraction des données, l’indépendance des données est divisée en deux types.

Types d’indépendance des données

Découvrons les deux types d’indépendance des données et leurs propriétés. Les deux catégories sont:

• Indépendance des données physiques
• Indépendance des données logiques

Indépendance des données physiques: Sous l’indépendance des données physiques, nous avons la liberté de modifier le schéma physique sans être tenus de modifier les programmes d’application pour cela. Il est chargé de séparer le niveau interne du niveau conceptuel d’une structure de base de données. L’indépendance des données physiques permet de fournir une description logique ou un aperçu de la base de données, qui n’est pas nécessairement nécessaire pour spécifier les détails de la structure logique d’une base de données. Selon l’indépendance des données physiques, les modifications apportées au niveau interne ne sont pas censées modifier la définition du niveau conceptuel ou du schéma de niveau de vue.

L’indépendance physique vous permet de modifier les structures de stockage de fichiers, les algorithmes de hachage, les techniques de compression, les périphériques de stockage, l’emplacement de la base de données, la méthode d’accès, les index, etc. Donc, fondamentalement, il traite de la mise en œuvre de techniques de stockage de mémoire efficaces. Toute modification apportée à ce niveau sera appliquée au mappage entre les niveaux interne et conceptuel de la base de données. Gardez à l’esprit que les modifications introduites doivent être localisées. L’indépendance des données physiques est atteinte par le niveau physique, puis la transformation du niveau conceptuel au niveau interne de la base de données est effectuée.

Occasionnellement, nous sommes amenés à mettre à jour le niveau interne pour améliorer les performances de notre SGBD en vue de la gestion de la mémoire. Ainsi, l’indépendance des données physiques joue indéniablement un rôle essentiel en raison du fait que modifier les techniques de stockage en fonction de nos exigences est une chose à laquelle un SGBD efficace doit être enclin.

Indépendance des données logiques: L’indépendance des données logiques donne la liberté de modifier le niveau conceptuel du schéma sans imposer de modification des vues externes et des programmes ou API externes. Les modifications effectuées à ce niveau sont appliquées au mappage au niveau de la vue logique et de la vue finale. Les programmes d’application étant fortement dépendants du niveau conceptuel, il est difficile d’atteindre l’indépendance logique des données par rapport à l’indépendance physique des données. Tout changement mineur ou majeur dans la structure logique de la base de données nous obligerait également à modifier les programmes. Ainsi, atteindre l’indépendance logique des données peut être assez difficile. L’indépendance logique des données régit la séparation entre le niveau de la vue finale et le niveau conceptuel.

L’indépendance logique des données nous permet d’apporter des modifications telles que l’ajout, la modification ou la suppression d’un attribut, d’une entité ou même d’une relation. Faire de telles modifications ne nécessite pas de réécrire le programme d’application, mais d’apporter des modifications correspondantes au programme. Il nous permet de fusionner deux enregistrements en un seul sans affecter la couche externe. Si l’on veut diviser un enregistrement existant en deux, cela est possible sans interférer avec la structure de niveau de vue de l’utilisateur final d’une base de données donnée.

Apporter des modifications opportunes au niveau conceptuel afin de maintenir votre SGBD à jour est essentiel. C’est pourquoi on dit que l’indépendance logique des données joue un rôle central. Cela permet non seulement d’améliorer les performances et la vitesse du SGBD, mais s’avère également utile pour rendre votre base de données beaucoup plus pratique et plus fiable.

Avantages de l’indépendance des données

L’indépendance des données est incontestable lorsqu’il s’agit d’être l’une des caractéristiques les plus significatives d’un système de gestion de base de données. Plusieurs raisons justifient le besoin d’indépendance des données dans le SGBD. Jetons donc un coup d’œil aux avantages qui satisfont les besoins du SGBD.

• Qualité des données – L’indépendance des données contribue à améliorer la qualité des données stockées dans une base de données. Étant donné que la modification de la structure de la base de données devient plus pratique avec l’indépendance des données, le stockage des données devient efficace. Il facilite l’amélioration de l’état indivis ou intact. Par conséquent, il en résulte une amélioration de la qualité des données stockées.
• Maintenance rentable – L’indépendance des données nous évite de devoir apporter des modifications à tous les niveaux schématiques de notre base de données si des modifications sont nécessaires dans un niveau schématique. Ainsi, la maintenance de notre base de données devient abordable dans une bonne mesure.
• Aspect sécurité – L’application correcte des normes et protocoles de protection de la base de données devient plus facile. Par conséquent, l’indépendance des données est en effet utile pour améliorer la sécurité des bases de données.
• Développeurs Se concentrant sur la Structure générale: Les développeurs peuvent se concentrer uniquement sur la gestion et la mise à jour de la structure logique sans se soucier de l’implantation interne. Les changements sont directement absorbés par le niveau conceptuel et la cartographie du niveau interne.
• Réduction de l’incongruité des données – L’indépendance des données permet de modifier la structure de notre base de données en raison de l’augmentation de sa compatibilité. Cela aide à contrôler l’incongruité des données.
• Améliorer les performances – L’indépendance des données alimente la cause de l’abstraction des données. En outre, cela facilite la mise en œuvre en douceur de nouveaux changements. En conséquence, l’accès, la récupération ou la modification des données devient rapide et pratique. C’est ainsi que l’indépendance des données s’avère utile pour améliorer les performances des bases de données.

Comme nous pouvons le déduire des points énumérés ci-dessus soulignant les mérites de l’indépendance des données, l’indépendance des données agit comme l’une des armes du SGBD qui surmonte les inconvénients des systèmes basés sur des fichiers. On peut y voir l’immunité des applications utilisateurs contre les modifications apportées à la définition du schéma et à l’organisation des données. Chaque pièce a deux faces, il en va de même avec cela aussi. Maintenant que vous êtes assez convaincu que l’indépendance des données est la clé pour gagner en fiabilité et en sécurité d’une base de données, vous devez vous interroger sur son aspect plus sombre. Ensuite, permettez-moi de vous dire qu’il n’y a que deux lacunes majeures que nous rencontrons généralement lorsqu’il s’agit d’indépendance des données. Le premier est la complexité accrue qui accompagne l’adoption de l’indépendance des données. Les bases de données doivent être soigneusement conçues pour exploiter au mieux l’indépendance des données. Le deuxième inconvénient est lié au premier. Les programmes d’application dépendent fortement du schéma logique des données. Par conséquent, la modification de la structure conceptuelle impose de modifier le programme d’application respectif.

J’espère que ce blog a été en mesure de faire la lumière sur l’indépendance des données et d’ajouter de la valeur à vos connaissances sur le SGBD. Outre l’indépendance des données, plusieurs autres facteurs ont un impact important sur une base de données. Pour bien comprendre ces sujets pertinents du SGBD, vous pouvez vous référer à d’autres blogs d’un excellent apprentissage. Restez à l’écoute et continuez votre voyage d’apprentissage avec nous. Vous préférerez peut-être opter pour un cours intensif sur le SGBD avec de bonnes chances d’obtenir un certificat. Nous avons de nombreux cours certifiés qui vous profiteront de l’une ou l’autre manière. Alors, qu’attendez-vous d’autre? Allez vous inscrire à un nouveau cours ici! Bon apprentissage!