2.3.4. Системы управления базами данных
Требования к системе основываются на том, что структура базы данных является менее статичной, чем файловая структура. Элементы хранимых данных и способы их представления непрерывно изменяются.
Из одних и тех же данных могут быть получены различные логические файлы, а доступ к одним и тем же данным со стороны различных приложений может осуществляться различными путями, отвечающими требованиям этих приложений. Это часто приводит к созданию сложных структур данных. Независимо от того, каким образом данные организованы на самом деле, прикладной программист должен представлять себе файл в виде сравнительно простой структуры, которая спланирована в соответствии с требованиями его приложения.
Программное обеспечение баз данных должно располагать средствами отображения файлов структуры прикладного уровня в такую физическую структуру данных, которая эффективно запоминается на реальном носителе, и наоборот.
Для этого вводятся два уровня независимости данных.
Логическая независимость данных означает, что общая логическая структура данных может быть изменена без изменения прикладных программ (изменение, конечно, не должно заключаться в удалении из базы данных таких элементов, которые используются прикладными программами).
Физическая независимость данных означает, что физическое расположение и организация данных могут изменяться, не вызывая при этом изменения ни общей логической структуры данных, ни прикладных программ.
Система обеспечивает привязку данных — связывание физического представления данных с программой, которая эти данные использует, путем преобразования обращения прикладной программы к логической записи или к элементам логической записи в машинные обращения к физической записи и ее элементам.
Логические файлы Глобальное Физическая
прикладных логическое база
программистов описание данных данных
Концептуальная
схема
Независимость Независимость
логических физических
данных данных
Физическая и логическая независимость данных обеспечивается программными средствами. Допускается существование глобального логического представления данных. Предусматривается использование языка описания данных для администратора базы данных, языка команд для прикладного программиста и языка запросов для пользователя.
Для систем управления базами данных также характерны следующие особенности:
1) Так как базы данных конструируются для выдачи ответов на не запланированные заранее запросы, то используются дополнительные функционально-ориентированные структуры, например, инвертированные файлы, позволяющие осуществлять быстрый поиск в базе данных по некоторым не основным ключам.
2) Вводятся средства администрирования, которые позволяют управлять системой (в том числе управление защитой, секретностью, целостностью и безопасностью данных); проектировать структуры, оптимальные для пользователей, обеспечивать импорт-экспорт и перемещение данных.
Назад к разделу "2.3.3. Первые системы управления базами данных (начало 70-х годов)"