Бази данни - анализ


Категория на документа: Информатика


 The Three-Level ANSI-SPARC Architecture

ANSI-SPARC призна необходимостта от подход на три нива със системен каталог.

Фундаменталното значение на този и по-късните доклади е идентифицирането на три нива на абстракция, чрез които могат да се опишат данните. Нивата формират архитектура на три нива ( three-level architecture) състояща се от външно ( external), концептуално или логическо (conceptual), е едно вътрешно или физическо (internal) level, Figure 2.1.

Начинът, по който потребителте възприемат (си представят, виждат) данните, се нарича the external level.

Начинат по който СУБД (DBMS) и Операционната система (operating system) възприемат (представят) данните is the internal level, където данните реално се съхраняват чрез структури от данни и файлова организация.

Figure 2.1.

Conceptual Level
Conceptual level =Концептуално (логическо) ниво. Изгледът на общността на потребителите на базата данни. Това ниво описва какви данни се съхраняват в базата данни и връзките между тях. Това ниво съдържа логическата структура на цялата база данни, така както я вижда DBA.

Това е цялостен Изглед на необходимите данните на организацията, изглед който е независим от всякакви съображения за съхранение. Концептуално ниво представя:
• Всички същности, техните атрибути и техните връзки (взаимодействия);
• ограниченията (constraints, бизнес логиката) наложени на данните;
• семантична информация за данните (информация за смисъла на данните);
• информация за сигурността и целостта.
Концептуалното ниво поддържа всеки Външен изглед, така че всички данни, достъпни за потребителя трябва да се съдържат в, или да могат да се получат от концептуалното ниво.

Schemas, Mappings, and Instances

Общото описание на базата данни се нарича схемата на базата данни(the database schema). Съществуват три различни типа схеми в базата данни и те са дефинирани според нивата на абстракция в архитектурата на три нива (three-level architecture), илюстрирани на фигурата по-долу. На най-високо ниво ние имаме няколко външни схеми (наричан също подсхеми subschemas), които съответстват на различни потребителски изгледи на данните. На концептуално ниво имаме концептуална схема, която описва всички обекти, атрибути и връзки, както и целостта и ограниченията. На най-ниското ниво на абстракция имаме вътрешна схема, която е пълно описание на вътрешния модел, съдържащи дефиниции на съхраняваните записи, методите на представяне, полетата за данни и индекси.

СУБД-то е отговорно за "преобразуване" на данните между тези три вида схеми. Освен това СУБД-то трябва също да проверява доколко схемите са съгласувани, т.е. да има пълно съответствие между описанията (схемите); с други думи СУБД трябва да проверява дали всяка външна схема може да се получи (изведе) от концептуалната схема, и трябва да използва информацията в концептуалната схема за да провери доколко файловете от вътрешното ниво "покриват" (съответстват) на концептуалната схема. Всичко това се означава с термина Mappings.

Data Independence
Главната цел на the three-level architecture е да осигури независимост на данните, което означава, че по-горните нива не се повлияват от някои промени в по-ниските. Има два вида data independence: logical and physical. Логическата независимост на данните се отнася до факта, че някои промени в концептуалната схема не водят до промени във външната. На горното ниво няма да се наложат промени, защото изгледите могат да се получат от новите две таблици. Администраторът на БД може да оптимизира схемата на концептуално ниво, заедно със съответните промени в начина на получаване на изгледите, без това да повлияе приложните програми и съответно потребителите. Физическата Независимост на данните се отнася до факта, че промени във физическото представяне на данните не води до промени в концептуалната схема. Промени във файловата организация, методите на достъп, смяната на операционната система, добавянето на индекси, смяната на запомнящата среда обикновено не повлияват концептуалната схема. Даже смяната на СУБД може да не доведе до промени в логическата схема.
The ANSI-SPARC architecture предвижда два mapping -а (две преобразувания, трансформации) и може да окаже отрицателно влияние върху производителността, но в замяна осигурява по-висока степен на независимост на данни от програмите.

Figure 2.3 illustrates where each type of data independence occurs in relation to the threelevel

architecture

Database Languages

A data sublanguage consists of two parts:
* a Data Definition Language (DDL) and
* a Data Manipulation Language (DML).

The Data Definition Language (DDL) Език за описание на данните

DDL е език, който позволява на DBA или потребитела до опише и именува същностите, атрибутите и връзките, които са необходими за приложните програми (приложенията), заедно с свързаните с тях ограничения за цялостност и защита на данните.
Схемата на базата данни се специфицира чрез множество от дефиниции изрозени чрез езиковите средствата на Data Definition Language. DDL се използва както за описание на схемата, така и за внасяне на промени в съществуваща схема. DDL не може да се използва за манипулиране на базата данни. Резултатът от компилацията (compilation, обработката) на операторите на езика (DDL statements) е множество от таблици, които се съхраняват в специални таблици наречени системен каталог (system catalog). Системният каталог интегрира метаданните (metadata), т.е. данни за данните, които описват обектите в БД и правят по-просто тези обекти да се достъпват и манипулират. The DBMS обикновено се консултира (се обръща) към the system catalog преди да достъпи да данните в БД.

The Data Manipulation Language (DML)
DML = език, който предоставя набор от операции за поддържане на основните операции за манипулиране на данните, съхранявани в базата данни. Операциите за манипулиране на данните обикновено включват следното:
• въвеждането на нови данни в базата данни;
• промяна на данните, съхранявани в базата данни;



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Бази данни - анализ 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.