מערכות מסדי נתונים כוללות מבני נתונים מורכבים. על מנת להפוך את המערכת ליעילה מבחינת שליפה של נתונים ולהפחית את המורכבות מבחינת השימושיות של המשתמשים מפתחים משתמשים בהפשטה כלומר מסתירים פרטים לא רלוונטיים מהמשתמשים. גישה זו מפשטת את עיצוב מסד הנתונים.
רמת הפשטה ב-DBMS
ישנן בעיקר 3 רמות של הפשטת נתונים:
- רמה פיזית או פנימית
- רמה לוגית או מושגית
- תצוגה או רמה חיצונית
רמה פיזית או פנימית
זוהי הרמה הנמוכה ביותר של הפשטת נתונים. זה אומר לנו איך הנתונים מאוחסנים בפועל בזיכרון. שיטות גישה כמו גישה רציפה או אקראית ושיטות ארגון קבצים כמו B+ עצי וגיבוב משמשות לאותו הדבר. גודל השימושיות של הזיכרון ומספר הפעמים שהרשומות הם גורמים שעלינו לדעת בעת תכנון מסד הנתונים.
נניח שעלינו לשמור את הפרטים של עובד. בלוקים של אחסון וכמות הזיכרון המשמשת למטרות אלו נשמרים מוסתרים מהמשתמש.
רמה לוגית או מושגית
רמה זו כוללת את המידע המאוחסן בפועל במסד הנתונים בצורה של טבלאות. זה גם מאחסן את הקשר בין ישויות הנתונים במבנים פשוטים יחסית. ברמה זו המידע הזמין למשתמש ברמת התצוגה אינו ידוע.
אנו יכולים לאחסן את התכונות השונות של עובד ומערכות יחסים, למשל. עם המנהל ניתן גם לאחסן.
הרמה הלוגית מתארת אפוא את בסיס הנתונים כולו במונחים של מספר קטן של מבנים פשוטים יחסית. למרות שהטמעה של המבנים הפשוטים ברמה הלוגית עשויה להיות כרוכה במבנים מורכבים ברמה הפיזית, המשתמש ברמה הלוגית אינו צריך להיות מודע למורכבות זו. זה מכונה עצמאות נתונים פיזיים. מנהלי מסדי נתונים שחייבים להחליט איזה מידע לשמור במסד הנתונים משתמשים ברמת ההפשטה הלוגית.
תצוגה או רמה חיצונית
זוהי רמת ההפשטה הגבוהה ביותר. רק חלק ממסד הנתונים בפועל נצפה על ידי המשתמשים. רמה זו קיימת כדי להקל על הנגישות של מסד הנתונים על ידי משתמש בודד. משתמשים מציגים נתונים בצורה של שורות ועמודות. טבלאות ויחסים משמשים לאחסון נתונים. ייתכן שקיימות תצוגות מרובות של אותו מסד נתונים. משתמשים יכולים פשוט להציג את הנתונים ולקיים אינטראקציה עם אחסון מסד הנתונים ופרטי היישום מוסתרים מהם. למרות שהרמה הלוגית משתמשת במבנים פשוטים יותר, המורכבות נשארת בגלל מגוון המידע המאוחסן במסד נתונים גדול. משתמשים רבים במערכת מסד הנתונים אינם זקוקים לכל המידע הזה; במקום זאת הם צריכים לגשת רק לחלק ממסד הנתונים. רמת התצוגה של ההפשטה קיימת כדי לפשט את האינטראקציה שלהם עם המערכת
דוּגמָה: במקרה של אחסון נתוני לקוחות
Java כפול למחרוזת
- רמה פיזית - הוא יכיל בלוק אחסון (bytesGBTBetc)
- רמה הגיונית - הוא יכיל את השדות ואת תכונות הנתונים.
- רמת צפייה - זה עובד עם CLI אוֹ ממשק משתמש גישה למסד הנתונים
המטרה העיקרית של הפשטת נתונים היא להשיג עצמאות נתונים על מנת לחסוך בזמן ובעלות הנדרשים כאשר מסד הנתונים משתנה או משתנה.
עצמאות נתונים
עצמאות נתונים מוגדר בעיקר כמאפיין של DBMS שעוזר לך לשנות את סכימת מסד הנתונים ברמה אחת של מערכת מבלי להידרש לשנות את הסכימה ברמה הבאה. זה עוזר להפריד את הנתונים מכל התוכניות שעושות בהם שימוש.
יש לנו שתי רמות של עצמאות נתונים הנובעות מרמות ההפשטה הללו:
- פיזי אֲנִי עצמאות נתונים ברמת cal
- עצמאות נתונים ברמה לוגית
עצמאות נתונים ברמה פיזית
זה מתייחס למאפיין של היכולת לשנות את הסכימה הפיזית ללא שינויים כלשהם בסכימה הרעיונית או הלוגית שנעשתה למטרות אופטימיזציה, למשל. המבנה המושגי של מסד נתונים לא יושפע מכל שינוי בגודל האחסון של שרת מערכת מסד הנתונים. שינוי מקבצי גישה רציפה לקבצים אקראית הוא דוגמה כזו. שינויים או שינויים אלה במבנה הפיזי עשויים לכלול:
- שימוש בהתקני אחסון חדשים.
- שינוי מבני נתונים המשמשים לאחסון.
- שינוי אינדקסים או שימוש בטכניקות ארגון קבצים חלופיות וכו'.
עצמאות נתונים ברמה לוגית
זה מתייחס למאפיין של היכולת לשנות את הסכימה הלוגית מבלי להשפיע על הסכימה החיצונית או תוכנית היישום. תצוגת המשתמש של הנתונים לא תושפע משינויים כלשהם בתצוגה הרעיונית של הנתונים. שינויים אלה עשויים לכלול הכנסה או מחיקה של תכונות המשנות ישויות של מבני טבלה או קשרים לסכימה הלוגית וכו'.