logo

Datan abstraktio ja tiedon riippumattomuus

Tietokantajärjestelmät koostuvat monimutkaisista tietorakenteista. Tehdäkseen järjestelmästä tehokkaan tiedonhaussa ja vähentääkseen käyttäjien käytettävyyden monimutkaisuutta, kehittäjät käyttävät abstraktiota eli piilottavat käyttäjiltä epäolennaisia ​​yksityiskohtia. Tämä lähestymistapa yksinkertaistaa tietokannan suunnittelua. 

Abstraktion taso DBMS:ssä

Tiedon abstraktion tasoa on pääasiassa kolme: 



  • Fyysinen tai sisäinen taso
  • Looginen tai käsitteellinen taso
  • Näytä tai ulkoinen taso

Fyysinen tai sisäinen taso

Tämä on datan abstraktion alin taso. Se kertoo meille, kuinka tiedot todella tallennetaan muistiin. Samaan käytetään pääsymenetelmiä, kuten peräkkäistä tai satunnaiskäyttöä, ja tiedostojen organisointimenetelmiä, kuten B+-puut ja hajautus. Muistin käytettävyyskoko ja tietueiden lukumäärä ovat tekijöitä, jotka meidän on tiedettävä tietokantaa suunniteltaessa. 
Oletetaan, että meidän on tallennettava työntekijän tiedot. Tallennuslohkot ja näihin tarkoituksiin käytetyt muistin määrät pidetään piilossa käyttäjältä. 

Looginen tai käsitteellinen taso

Tämä taso sisältää tiedot, jotka todella on tallennettu tietokantaan taulukoiden muodossa. Se myös tallentaa datakokonaisuuksien väliset suhteet suhteellisen yksinkertaisiin rakenteisiin. Tällä tasolla käyttäjän näkymätasolla käytettävissä olevaa tietoa ei tunneta. 
Voimme tallentaa työntekijän erilaisia ​​ominaisuuksia ja suhteita mm. johtajan kanssa voidaan myös tallentaa. 

Looginen taso siis kuvaa koko tietokantaa pienellä määrällä suhteellisen yksinkertaisia ​​rakenteita. Vaikka yksinkertaisten rakenteiden toteuttaminen loogisella tasolla voi sisältää monimutkaisia ​​fyysisen tason rakenteita, loogisen tason käyttäjän ei tarvitse olla tietoinen tästä monimutkaisuudesta. Tätä kutsutaan fyysiseksi datariippumattomuudeksi. Tietokannan ylläpitäjät, joiden on päätettävä, mitä tietoja tietokannassa säilytetään, käyttävät loogista abstraktiotasoa.



Näytä tai ulkoinen taso

Tämä on korkein abstraktion taso. Käyttäjät näkevät vain osan varsinaisesta tietokannasta. Tämä taso on tarkoitettu helpottamaan yksittäisen käyttäjän pääsyä tietokantaan. Käyttäjät näkevät tiedot rivien ja sarakkeiden muodossa. Taulukoita ja suhteita käytetään tietojen tallentamiseen. Samasta tietokannasta voi olla useita näkymiä. Käyttäjät voivat vain tarkastella tietoja ja olla vuorovaikutuksessa tietokannan tallennustilan kanssa, ja toteutustiedot ovat piilossa heiltä. Vaikka looginen taso käyttää yksinkertaisempia rakenteita, monimutkaisuus säilyy suureen tietokantaan tallennetun tiedon moninaisuuden vuoksi. Monet tietokantajärjestelmän käyttäjät eivät tarvitse kaikkia näitä tietoja; sen sijaan heidän on käytettävä vain osaa tietokannasta. Abstraktionäkymän taso on olemassa niiden vuorovaikutuksen yksinkertaistamiseksi järjestelmän kanssa

Esimerkki: Asiakastietojen tallentamisessa

järjestelmäohjelmisto
  • Fyysinen taso - se sisältää tallennuslohkon (tavuja GBTBetc)
  • Looginen taso -  se sisältää kentät ja tietojen attribuutit.
  • Näytä taso - se toimii CLI tai GUI pääsy tietokantaan




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

Tiedonabstrahoinnin päätarkoituksena on saavuttaa tietojen riippumattomuus, jotta säästetään aikaa ja kustannuksia, jotka tarvitaan tietokannan muokkaamiseen tai muuttamiseen. 

Tietojen riippumattomuus

Tietojen riippumattomuus määritellään pääasiassa DBMS:n ominaisuudeksi, joka auttaa sinua muuttamaan tietokantakaaviota yhdellä järjestelmän tasolla ilman, että skeemaa on muutettava seuraavalla tasolla. se auttaa pitämään tiedot erillään kaikista niitä käyttävistä ohjelmista.
Meillä on nimittäin kaksi tiedon riippumattomuuden tasoa, jotka johtuvat näistä abstraktiotasoista: 

  • Phys i cal-tason tietojen riippumattomuus
  • Loogisen tason tiedon riippumattomuus
Data-abstraktio-ja-data-riippumattomuus' src='//techcodeview.com/img/dbms/89/data-abstraction-and-data-independence-1.webp' title=Tietojen riippumattomuus

Fyysisen tason tietojen riippumattomuus

Se viittaa ominaisuuteen, että fyysistä kaaviota voidaan muokata ilman, että käsitteelliseen tai loogiseen skeemaan tehdään muutoksia optimointitarkoituksiin, esim. käsitteellinen rakenne tietokanta tietokantajärjestelmän palvelimen tallennuskoon muutokset eivät vaikuta siihen. Yksi tällainen esimerkki on vaihtaminen peräkkäisistä tiedostoista hajasaantitiedostoihin. Nämä fyysisen rakenteen muutokset voivat sisältää: 

  • Hyödynnetään uusia tallennuslaitteita.
  • Tallennukseen käytettävien tietorakenteiden muokkaaminen.
  • Indeksien muuttaminen tai vaihtoehtoisten tiedostojen organisointitekniikoiden käyttö jne.

Loogisen tason tietojen riippumattomuus

Se viittaa ominaisuuteen, jolla voidaan muokata loogista skeemaa vaikuttamatta ulkoiseen skeemaan tai sovellusohjelmaan. Tietojen käsitteellisen näkymän muutokset eivät vaikuttaisi käyttäjän näkemykseen tiedoista. Nämä muutokset voivat sisältää attribuuttien lisäämisen tai poistamisen, jotka muuttavat taulukkorakenteiden entiteettejä tai suhteita loogiseen skeemaan jne.