Независимость данных

Независимость данных — это тип прозрачности данных, который важен для централизованной СУБД . ^[1] Это относится к иммунитету пользовательских приложений к изменениям, внесенным в определение и организацию данных. Прикладные программы в идеале не должны быть подвержены деталям представления и хранения данных. СУБД обеспечивает абстрактное представление данных, которое скрывает такие детали. ^[2]

Существует два типа независимости данных: физическая и логическая независимость данных.

Независимость данных и независимость операций вместе дают свойство абстракции данных . Существует два уровня независимости данных. ^[3]

Логическая структура данных известна как «определение схемы». В общем случае, если пользовательское приложение работает с подмножеством атрибутов отношения , оно не должно быть затронуто позже, когда новые атрибуты добавляются к тому же отношению. Логическая независимость данных указывает на то, что концептуальная схема может быть изменена без влияния на существующие схемы.

Физическая структура данных называется «физическим описанием данных». Физическая независимость данных касается сокрытия деталей структуры хранения от пользовательских приложений. Приложение не должно заниматься этими вопросами, поскольку концептуально нет никакой разницы в операциях, выполняемых с данными. Существует три типа независимости данных:

1. Логическая независимость данных: Возможность изменять логическую (концептуальную) схему без изменения внешней схемы (представления пользователя) называется логической независимостью данных. Например, добавление или удаление новых сущностей, атрибутов или отношений в концептуальной схеме или необходимость переписывать существующие прикладные программы.
2. Физическая независимость данных: Возможность изменять физическую схему без изменения логической схемы называется физической независимостью данных. Например, изменение внутренней схемы, например, использование другой организации файлов или структур хранения, устройств хранения или стратегии индексации, должно быть возможным без необходимости изменения концептуальных или внешних схем.
3. Независимость данных на уровне представления: всегда независима, никакого эффекта, поскольку выше уровня представления не существует другого уровня.

Независимость данных можно объяснить следующим образом: каждый более высокий уровень архитектуры данных невосприимчив к изменениям следующего более низкого уровня архитектуры.

Логическая схема остается неизменной, даже если место хранения или тип некоторых данных изменяются по причинам оптимизации или реорганизации. При этом внешняя схема не меняется. При этом могут потребоваться изменения внутренней схемы из-за того, что здесь была реорганизована некоторая физическая схема. Физическая независимость данных присутствует в большинстве баз данных и файловых сред, в которых аппаратное хранение кодировки, точное расположение данных на диске, слияние записей и т. д. скрыты от пользователя.

Возможность изменять определение схемы на одном уровне, не затрагивая схему этого определения на следующем более высоком уровне, называется независимостью данных. Существует два уровня независимости данных: физическая независимость данных и логическая независимость данных.

1. Физическая независимость данных — это возможность изменять физическую схему без необходимости переписывать прикладные программы. Изменения на физическом уровне иногда необходимы для повышения производительности. Это означает, что мы изменяем физическое хранилище/уровень, не влияя на концептуальный или внешний вид данных. Новые изменения поглощаются методами отображения.
2. Логическая независимость данных — это возможность изменять логическую схему, не вызывая переписывания прикладных программ. Изменения на логическом уровне необходимы всякий раз, когда логическая структура базы данных изменяется (например, когда счета денежного рынка добавляются в банковскую систему). Логическая независимость данных означает, что если мы добавляем несколько новых столбцов или удаляем некоторые столбцы из таблицы, то представление пользователя и программы не должны меняться. Например: рассмотрим двух пользователей A и B. Оба выбирают поля «EmployeeNumber» и «EmployeeName». Если пользователь B добавляет новый столбец (например, salary) в свою таблицу, это не повлияет на внешнее представление для пользователя A, хотя внутренняя схема базы данных была изменена для обоих пользователей A и B.

Логическую независимость данных достичь сложнее, чем физическую независимость данных, поскольку прикладные программы сильно зависят от логической структуры данных, к которым они получают доступ.

• Прозрачность сети
• Прозрачность репликации
• 12 правил Кодда
• Архитектура ANSI-SPARC