Трирівнева архітектура ANSI-SPARC: зовнішній, концептуальний, внутрішній рівні. Схеми, відображення та екземпляри. Незалежність від даних.
Архітектура ANSI-SPARC
Архітектура ANSI-SPARC (також трирівнева архітектура) визначає принцип, згідно з яким рекомендується будувати системи управління базами даних (СУБД).
Проект архітектури був висунутий в 1975 році підкомітетом SPARC ANSI .
Три рівня системи:
- Зовнішній (призначений для користувача)
- Проміжний (концептуальний)
- Внутрішній (фізичний).
В основі архітектури ANSI-SPARC лежить концептуальний рівень. В сучасних СУБД він може бути реалізований за допомогою уявлення. Концептуальний рівень описує дані і їх взаємозв'язки з найбільш загальної точки зору, - концепції архітекторів бази, використовуючи реляційну або іншу модель.
Внутрішній рівень дозволяє приховати подробиці фізичного зберігання даних (носії, файли, таблиці, тригери ...) від концептуального рівня. Відділення внутрішнього рівня від концептуального забезпечує так звану фізичну незалежність даних.
На зовнішньому рівні описуються різні підмножини елементів концептуального рівня для представлень даних різних призначених для користувача програм. Кожен користувач отримує в своє розпорядження частину уявлень про дані, але повна концепція прихована. Відділення зовнішнього рівня від концептуального забезпечує логічну незалежність даних.
Схеми, відображення і екземпляри.
Загальний опис бази даних називається схемою бази даних . Існує три класичних типи цих схем: зовнішній (підсхеми), концептуальний і внутрішній . Вони використовуються на різних рівнях архітектури ANSI-SPARC. Концептуальна і внутрішня схеми єдині для кожної бази даних. Концептуальна схема пов'язана з внутрішньою схемою посередництвом концептуального внутрішнього відображення. Це дозволяє знайти фізичне місце зберігання елементів даних (як правило - записів у файлах). Кожна зовнішня схема пов'язана з концептуальною схемою за допомогою зовнішнього концептуального відображення . З його допомогою можна пов'язати уявлення даних користувача і концептуальну схему БД.
Важливо розрізняти опис БД (тобто дані опису схеми БД) і власне БД (як структуроване за схемою опис даних про предметну область). Схема БД створюється в процесі проектування і потім редагується досить рідко, а вміст БД змінюється часто. Але для кожного моменту часу однозначно визначається стан БД. Іноді схема БД називається вмістом БД, а її стан - деталізацією БД .
Розрізняють два типи незалежності БД від даних: логічну й фізичну . Логічна незалежність від даних означає повну захищеність зовнішніх схем від змінити, внесених в концептуальну схему. Очевидно, що користувачі, для яких призначаються ці зміни, повинні знати про них, але інші можуть не підозрювати про них. Фізична незалежність від даних означає захищеність концептуальної схеми від змінити, внесених у внутрішню схему. Користувачі можуть підозрювати про ці зміни тільки по зміні результативності СУБД.
