Adnotare: Prelegerea ia în considerare diverse reprezentări privind datele din bazele de date. Descrie modelele de date (reprezentare externă, model conceptual, structură de stocare) și principalele etape ale proiectării bazei de date. Este considerat ciclul de viață al proiectului bazei de date.
Scopul prelegerii. Arătați existența unor reprezentări diferite despre date (diferite modele) pentru diferite grupuri de persoane care lucrează cu date. Luați în considerare reflectarea acestor reprezentări în arhitectura bazei de date pe trei niveluri (nivel extern, nivel conceptual, nivel intern), formulați demnitatea arhitecturii pe trei niveluri. Evidențiați principalele etape ale proiectării bazei de date ca proces de construire a modelelor de mai sus.
4.1. Reprezentări diferite despre datele din bazele de date
Crearea unei baze de date implică integrarea datelor destinate soluționării mai multor sarcini aplicate de diferiți utilizatori. În consecință, integrarea datelor trebuie să țină cont de cerințele de date ale fiecărui utilizator, pe baza reprezentării datelor și a relațiilor dintre acestea. Mai mult, aceste cerințe ar trebui să fie generalizate într-o singură perspectivă. care va servi drept bază pentru crearea unei baze de date unice (Figura 4.1).
Generalizarea reprezentărilor tuturor utilizatorilor cu privire la date se numește un model conceptual (schemă) al bazei de date. Modelul conceptual reprezintă o descriere informațională a ariei subiectului, luând în considerare relațiile logice, prin urmare se numește și model infologic (informațional-logic). În model nu există concepte legate de un computer, memorie de calculator, metode de plasare a datelor în memoria calculatorului și, de fapt, este un model al unui singur domeniu.
Fig. 4.1. Rezumați imaginea utilizatorului asupra datelor
Așa cum am menționat deja, un sistem de gestionare a bazelor de date este utilizat pentru a crea o bază de date și a lucra cu ea. Fiecare DBMS susține un anumit tip de date (formate de înregistrare și relații), numit model de date DBMS.
Următoarea etapă a dezvoltării bazelor de date implică alegerea unei reprezentări de model conceptual folosind modelul de date al unui anumit SGBD. Reprezentarea modelului conceptual obținut în acest fel se numește modelul logic al bazei de date. Sau cu alte cuvinte. un model logic este o schemă conceptuală specificată în limba unui anumit SGBD. Un model logic reprezintă datele și elementele de date, indiferent de conținutul și mediul lor de stocare. Mai mult, dezvoltatorul sistemului prin intermediul DBMS afișează modelul logic obținut al bazei de date în memoria calculatorului și determină metodele de acces. Reprezentarea rezultată a datelor în memoria unui computer se numește o reprezentare internă sau o structură de stocare. Programele de aplicație lucrează cu un model logic, iar fiecare utilizator este prezentat cu un subset al acestui model logic (subcircuit), reflectând ideea lui despre domeniu. Fiecare aplicație "vede" și procesează numai acele date care sunt necesare pentru aceasta.
O "viziune" adecvată a datelor de către programele de aplicații (utilizatori) este reprezentările externe. Interrelația dintre modelele de mai sus este prezentată în Fig. 4.2.
Fig. 4.2. Reprezentări diferite despre datele din baza de date
În cadrul acestei scheme, se disting trei niveluri diferite de descriere a datelor (externe, conceptuale, interne). Aceste niveluri formează așa-numita arhitectură ANSI / SPARC pe trei nivele. Propusă în 1975 de către Comitetul de planificare a standardelor și standardelor Institutul Național de Standardizare (ANSI) al Statelor Unite ale Americii (SPARC). Scopul principal al acestei arhitecturi este de a separa vizualizarea utilizatorului de datele din baza de date de reprezentarea lor fizică. Utilizarea acestor reprezentări de date face posibilă îndeplinirea cerinței de bază pentru baza de date - independența programelor și a datelor. Dacă schimbați programele de aplicație, vizualizarea externă corespunzătoare se poate schimba. dar modelul logic al datelor nu se modifică și, în consecință, alte programe de aplicații nu se vor schimba. Dacă schimbați reprezentarea internă (structurile de stocare), modelul logic nu se modifică, în consecință, programele de aplicații nu se modifică.
Utilizarea reprezentărilor corespunzătoare permite, de asemenea, să se delimiteze clar competențele diferitelor persoane care lucrează cu baza de date.
Reprezentările corespunzătoare permit descrierea "vederii" unei baze de date de către diferitele persoane care lucrează cu aceasta:
- reprezentare externă - reprezentarea specialistului în domeniu (utilizator);
- reprezentarea externă și modelul logic - reprezentarea programatorului de aplicații care dezvoltă o aplicație specifică pentru utilizator;
- modelul logic și reprezentarea internă - reprezentarea programatorului de sistem care administrează baza de date.