6. Логическая и физическая независимость данных. Обеспечение целостности данных.

3-х уровневая архитектура базы данных:

Внешний уровень – представление базы данных с точки зрения различных приложений баз данных, категорий пользователей или отдельных пользователей. Концептуальный уровень –описывает то, какие данные хранятся в базе данных, а также связи, существующие между ними: все сущности, их атрибуты и связи; накладываемые на данные ограничения; семантическая информация о данных; информация о мерах обеспечения безопасности и поддержки целостности данных.

Внутренний уровень – физическое представление базы данных в ЭВМ. Этот уровень описывает, как информация хранится в базе данных.

Основным назначением трехуровневой архитектуры является обеспечение независимости от данных, которая означает, что изменения на нижних уровнях никак не влияют на верхние уровни. Различают два типа независимости от данных: логическую и физическую.

Логическая независимость от данных –означает полную защищенность внешних схем от изменений, вносимых в концептуальную схему, то есть возможность изменения одного приложения без корректировки других приложений, работающих с этой же базой данных.

Физическая независимость от данных – означает защищенность концептуальной схемы от изменений, вносимых во внутреннюю схему. Иными словами, физическая независимость предполагает возможность переноса хранимой информации с одних носителей на другие при сохранении работоспособности всех приложений, работающих с базой данных.

Целостность – понимается как правильность (корректность, правдоподобность, однозначность, непротиворечивость) данных в любой момент времени. Декларативная целостность – целостность по сущностям. Ограничения целостности, необходимые для обеспечения декларативной целостности обычно задаются при объявлении (декларировании, от слова declaration – «объявление») сущности в базе данных, исп-ся следующие механизмы:

тип данных;

размер типа данных;

опция NOT NULL;

домен;

первичный ключ- это минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности;

уникальный ключ.

Ссылочная целостность – целостность по ссылкам. Данный вид целостности необходимо обеспечивать, когда данные, находящиеся в нескольких таблицах, связаны между собой и зависят друг от друга (ассоциации и обозначения). Для обеспечения ссылочной целостности базы данных используют внешние (или вторичные) ключи.

Внешний ключ – это набор атрибутов зависимой сущности, по значениям которых можно идентифицировать сущность, с которой она связана. При указании внешнего ключа, связывающего две сущности, необходимо также определить необходимость выполнения так называемых каскадных действий(Каскадирование, Ограничение, Установка). Каскадные действия – операции, выполняемые СУБД автоматически (неявно) при возникновении того или иного события, вызванного чаще всего действиями пользователей.

целостность, определяемая пользователем (семантическая целостность);

физическая целостность (целостность файлов операционной системы).