Adatfüggetlenség a DBMS-ben

• Bevezetés
• mi az Adatfüggetlenség?
• az adatok függetlenségének típusai

Bevezetés

ma az adatbázis-kezelő rendszerek egyik legfontosabb témáját fogjuk felvenni, ami az Adatfüggetlenség. Az adat absztrakció három szintjének megvalósításának oka nem más, mint az adatfüggetlenség elérése. Az adatok függetlensége a séma különböző szintjein zajló változásokkal foglalkozik. Az adatfüggetlenség jelentése mellett itt megismerheti annak szükségességét és típusát. Így, kezdjük el minden további nélkül!

mi az Adatfüggetlenség?

az ‘adat’ és a ‘függetlenség’ két kifejezést már mindannyian külön-külön ismerjük, így többé-kevésbé megfejthetjük a teljes ‘adatfüggetlenség’ kifejezés jelentését ugyanabban az értelemben. Magától a kifejezéstől egyértelmű, hogy az adatbázisban lévő adatok függetlenségéről beszélünk. Technikai szavakkal a következőképpen fogalmazhatja meg: ‘az Adatfüggetlenség a DBMS tulajdonsága, amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy a sémadefiníciót egy szinten megváltoztassa, anélkül, hogy a sémadefiníciót a következő magasabb szinteken meg kellene változtatni’. Nagyon szükséges, hogy amikor egy szinten változtatásokat hajtunk végre, az ne akadályozza a többi szintet. Pontosabban: az adatfüggetlenség az adatbázis-architektúra három szintjén jelen lévő adatok függetlenségére vagy önállóságára utal. Sőt, ez valami, ami segíti Önt abban, hogy az adatokat elkülönítse az alkalmazásprogramoktól. Gyakran tekintik az adatok átláthatóságának olyan típusának, amellyel a központosított adatbázis-kezelő rendszer nagyon foglalkozik.

mielőtt az adatfüggetlenség mélyebb aspektusába néznénk, gyorsan Emlékezzünk vissza az adatbázis szintjeire. A belső vagy fizikai séma az első szint, amely közvetlenül kapcsolódik az adatbázishoz, amely szintén a memória szintjén van. A második a fogalmi vagy logikai séma, amely közvetítőként szolgál a harmadik és az első szint között. A harmadik szint a külső séma, amely meghatározza, hogy az adatbázis hogyan látható a több végfelhasználó számára. Feltételezve egy könyvtári adatbázis egy példányát, e három szint megvalósítása némileg így néz ki:

az Adatfüggetlenség elválasztja az adatokat az API-tól, és végrehajtja a szintek közötti leképezések egyik szintjén végrehajtott módosításokat. Segít az adatbázis ezen egyes szintjeinek szabadságának fenntartásában. Bizonyos szempontból az adatfüggetlenség és a műveletfüggetlenség együtt hozza ki az adat absztrakciós jelenséget egy DBMS – ben.

hogyan érhető el az adatfüggetlenség a DBMS – ben?

az adatok függetlenségének megszerzése érdekében gondoskodunk arról, hogy adatbázisunk megfeleljen az adatkivonás követelményeinek. Egyszerű szavakkal, az adat absztrakció az a folyamat, amely az irreleváns részleteket elrejti a végfelhasználó elől. Ha a valós világbeli entitásokra gondolunk, akkor példát vehetünk egy autóra. Amikor a sofőr autót vezet, teljes know-how-val rendelkezik az autó vezetéséről, de ha valamilyen okból nem tudja elindítani az autót, akkor Autószerelő segítségére lesz szüksége. Ez azért van így, mert a vezető csak azt tudja, hogyan kell autót vezetni, nem tudja, hogyan kell kezelni a belső áramköri problémákat, mivel az autó belső áramköre és mechanizmusa rejtve van tőle. Hasonlóképpen, a belső struktúra láthatatlan a programozók és a végfelhasználók számára. Ezt a tulajdonságot, amely korlátozza az adatbázis láthatóságát, adat absztrakciónak nevezzük. Az adatbázis legfeljebb három absztrakciós szintet tartalmaz. Ezt a három szintet az alábbiakban soroljuk fel:

• fizikai szint (belső séma)
• fogalmi szint (logikai szint)
• nézet szint

az adatok absztrakciójának fizikai szintje gondoskodik a belső sémáról. Ez az absztrakciós szint határozza meg az adatbázis adatainak tárolását. Tárolja az adatbázis részletes és összetett adatstruktúráit, amelyek a végfelhasználókat és a programozókat nem érdekelnék. Az adatok absztrakciójának legalacsonyabb szintjének is tekinthető.

a fogalmi szint, amely az adat absztrakció középső szintje, a séma logikai szintjére vonatkozik. Az előző szint megválaszolja a kérdést: Hogyan?’. Hasonlóképpen, ez a szint megválaszolja a kérdést: Miért? Leírja, hogy milyen és milyen típusú adatokat tárolnak az adatbázisban.

az adatok absztrakciójának utolsó és legmagasabb szintje a Nézetszint. Ez a szint megmutatja, hogy az adatokat hogyan kell megtekinteni a különböző n felhasználók. Felelős az adatbázissal való felhasználói interakcióért.

Vegyünk egy nagyon alacsony léptékű példát, ahol egy üzlet vásárlóinak adatait tároltuk. Tehát, ha a fizikai szintről beszélünk, az adatokat memóriablokkként tárolják bájtokban, gigabájtokban, terabájtokban stb. Alapvetően komplex memória tárolással foglalkozik. Ez az információ nem látható a programozók számára. A logikai szint leírja a bevitt Ügyféladatokat és azok adattípusait. A logikai kapcsolat az adatok között ezen a szinten programozási nyelvek segítségével valósul meg. Ezt a szintet elsősorban a programozók kezelik. A nézet szintjén a felhasználó a GUI-n keresztül lép kapcsolatba a rendszerrel az adatok beviteléhez, esetleg űrlapformátumban vagy más beállított formátumban. Most minden szintnek függetlennek kell lennie a másiktól, így amikor az egyik szinten változtatásokat hajtunk végre, akkor nem kell a következő magasabb szinten változtatnunk. Ez az, amit az adatfüggetlenség tesz.

az adatok absztrakciójának e három szintjének fenntartása érdekében előfordulhat, hogy az adatbázis egyik szintjén változtatásokat kell végrehajtanunk, ami nagy gondot okozhat, ha nem az adatok függetlensége. Ön egyetért azzal a ponttal, hogy a teljes alkalmazási program megváltoztatása a fizikai séma enyhe változásának tükrözése érdekében nem kedvez nekünk az idő és a programozás szempontjából. Az adatfüggetlenség biztosítja, hogy az egyik szinten végzett módosítások ne befolyásolják az adatbázis többi szintjét. Az adatok absztrakciójának három szintje alapján az adatfüggetlenség két típusra oszlik.

az adatok függetlenségének típusai

Ismerje meg az adatok függetlenségének két típusát és tulajdonságait. A két kategória a következő:

• fizikai adatok függetlensége
• logikai adatok függetlensége

fizikai adatok függetlensége: A fizikai adatok függetlensége alatt, megkapjuk a szabadságot a fizikai séma megváltoztatására anélkül, hogy köteleznénk az alkalmazási programok megváltoztatására. Feladata a belső szint elválasztása az adatbázis-struktúra fogalmi szintjétől. A fizikai adatok függetlensége lehetővé teszi az adatbázis logikai leírásának vagy áttekintésének megadását, nem feltétlenül szükséges az adatbázis logikai struktúrájának részleteinek megadásához. A fizikai adatok függetlenségének megfelelően a belső szinten végrehajtott bármilyen változtatásnak nem szabad megváltoztatnia a fogalmi szint vagy a nézet szintű séma meghatározását.

a fizikai függetlenség lehetővé teszi a fájltároló struktúrák, a hash algoritmusok, a tömörítési technikák, a tárolóeszközök, az adatbázis helye, a hozzáférési módszer, az indexek stb. Tehát alapvetően a hatékony memóriatárolási technikák megvalósításával foglalkozik. Az ezen a szinten végrehajtott bármilyen változtatást az adatbázis belső és fogalmi szintjei közötti leképezésre alkalmazzák. Ne feledje, hogy a bevezetett módosításokat lokalizálni kell. A fizikai adatok függetlenségét a fizikai szint éri el, majd az adatbázis fogalmi szintjéről a belső szintre történő átalakítást hajtják végre.

időnként frissítenünk kell a belső szintet a DBMS teljesítményének növelése érdekében, tekintettel a memóriakezelésre. Így a fizikai adatok függetlensége tagadhatatlanul létfontosságú szerepet játszik azon a tényen alapulva, hogy a tárolási technikáknak a követelményeinkkel összhangban történő megváltoztatása olyan dolog, amelyre a hatékony DBMS-nek hajlamosnak kell lennie.

Logikai Adatok Függetlensége: A logikai adatfüggetlenség szabadságot ad a séma fogalmi szintjének megváltoztatására anélkül, hogy kényszerítené a külső nézetek és a külső programok vagy API megváltoztatását. Az ezen a szinten végrehajtott módosítások a logikai és végnézeti szintű leképezésen érvényesülnek. Az alkalmazási programok, amelyek nagymértékben függenek a fogalmi szinttől, megnehezítik a logikai adatok függetlenségének elérését a fizikai adatok függetlenségével összehasonlítva. Az adatbázis logikai szerkezetének bármilyen kisebb vagy nagyobb változása szükségessé tenné a programok megváltoztatását is. Így a logikai adatfüggetlenség elérése meglehetősen kihívást jelenthet. A logikai adatfüggetlenség szabályozza a végnézeti szint és a fogalmi szint közötti elválasztást.

a logikai adatfüggetlenség lehetővé teszi számunkra, hogy olyan változtatásokat hajtsunk végre, mint egy attribútum, entitás vagy akár egy kapcsolat hozzáadása, módosítása vagy törlése. Az ilyen módosítások elvégzése nem az alkalmazási program átírását igényli, hanem a program megfelelő módosítását. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy két rekordot egyesítsünk egybe anélkül, hogy befolyásolnánk a külső réteget. Ha egy meglévő rekordot ketté akar osztani, akkor ez lehetséges anélkül, hogy zavarná az adott adatbázis végfelhasználói nézetszintű struktúráját.

elengedhetetlen a fogalmi szint időben történő módosítása annak érdekében, hogy a DBMS naprakész legyen. Ez az oka annak, hogy a logikai adatok függetlensége kulcsfontosságú szerepet játszik. Ez nem csak segít javítani a teljesítményt és a sebességet a DBMS, hanem kiderül, hogy hasznos abban, hogy az adatbázis sokkal handier és megbízhatóbb.

az Adatfüggetlenség előnyei

az adatfüggetlenség vitathatatlan alapokon áll, amikor az adatbázis-kezelő rendszer egyik legfontosabb jellemzőjéről van szó. Számos oka van annak, hogy igazolják az adatfüggetlenség szükségességét a DBMS – ben. Vessünk egy pillantást azokra az előnyökre, amelyek kielégítik a DBMS igényeit.

• adatminőség – az adatok függetlensége segít az adatbázisban tárolt adatok minőségének javításában. Mivel az adatbázis-struktúra módosítása kényelmesebbé válik az adatok függetlenségével, az adattárolás hatékonyabbá válik. Ez megkönnyíti az osztatlan vagy sértetlen állapot javítását. Ezért a tárolt adatok minőségének javulását eredményezi.
• költséghatékony karbantartás-az adatok függetlensége megment minket attól, hogy az adatbázisunk összes sematikus szintjén változtatásokat hajtsunk végre, ha egy sematikus szinten változtatásokra van szükség. Ezáltal adatbázisunk fenntartása szép mértékben megfizethetővé válik.
• biztonsági szempont – az adatbázis árnyékolására szolgáló szabványok és protokollok megfelelő végrehajtása könnyebbé válik. Ezért az adatfüggetlenség valóban hasznos az adatbázis biztonságának javításában.
• az Általános struktúrára összpontosító Fejlesztők: a fejlesztők kizárólag a logikai struktúra kezelésére és frissítésére összpontosíthatnak anélkül, hogy a belső beültetéssel foglalkoznának. A változásokat közvetlenül elnyeli a fogalmi szint és a belső szint leképezés.
• az adatok Inkongruitásának csökkentése – az adatok függetlensége támogatja az adatbázis-struktúra módosítását a kompatibilitás növelése érdekében. Ez segít az adatok inkongruitásának szabályozásában.
• a teljesítmény javítása – az adatok függetlensége táplálja az adatok absztrakciójának okát. Ezenkívül megkönnyíti az új változások zökkenőmentes végrehajtását. Ennek eredményeként az adatok elérése, visszakeresése vagy módosítása gyorsabbá és kényelmesebbé válik. Így bizonyul hasznosnak az adatfüggetlenség az adatbázis teljesítményének javításában.

amint a fent felsorolt pontokból következtethetünk az adatfüggetlenség érdemeire, az adatfüggetlenség a DBMS egyik fegyvereként működik, amely leküzdi a fájl alapú rendszerek hátrányait. Ez lehet A felhasználói alkalmazások mentessége a sémadefinícióban és az adatok szervezésében végrehajtott változtatásokkal szemben. Minden érmének két arca van, ugyanez vonatkozik erre is. Most, hogy eléggé meg van győződve arról, hogy az adatok függetlensége a kulcs az adatbázis megbízhatóságának és biztonságának megszerzéséhez, kíváncsi kell lennie annak sötétebb aspektusára. Akkor hadd mondjam el, hogy csak két fő hiányosság van, amelyekkel általában találkozunk az adatfüggetlenség kezelése során. Az első a megnövekedett komplexitás, amely az adatok függetlenségének elfogadásával jár. Az adatbázisokat gondosan kell megtervezni az adatfüggetlenség optimális kihasználása érdekében. A második hátrány az előbbihez kapcsolódik. Az alkalmazási programok nagymértékben függenek az adatok logikai sémájától. Ezért a fogalmi struktúra megváltoztatása megköveteli az adott alkalmazási program megváltoztatását.

remélem, hogy ez a blog képes volt megfelelő fényt vetni az adatok függetlenségére és hozzáadott értéket adni a DBMS-ben szerzett ismereteihez. Az adatok függetlenségén kívül számos más tényező is nagy hatással van az adatbázisra. Ahhoz, hogy jól megértse a DBMS ilyen releváns témáit, hivatkozhat más nagyszerű tanulási blogokra. Maradjon velünk, és folytassa velünk a tanulási útját. Lehet, hogy inkább egy összeomlási tanfolyamot választ a DBMS-en, jó eséllyel bizonyítványt szerezhet. Számos tanúsított tanfolyamot kaptunk, amelyek egyik vagy másik módon előnyösek lesznek. Szóval, mire vársz még? Menj és iratkozz fel egy új tanfolyamra itt! Boldog tanulás!