Кіріспе
Деректердің тәуелсіздігі – орталықтандырылған ДҚБЖ үшін маңызды деректердің ашықтығының түрі. Ол деректердің анықтамасы мен ұйымдастырылуындағы өзгерістерге қолданушы бағдарламаларының бейтараптығын білдіреді. Идеал жағдайда, қолданбалық бағдарламалар деректерді көрсету және сақтау ерекшеліктерімен тікелей байланыста болмауы керек. ДҚБЖ мұндай ерекшеліктерді жасыратын деректердің абстрактілі көрінісін ұсынады. Деректердің тәуелсіздігінің екі түрі бар: физикалық және логикалық деректердің тәуелсіздігі. Деректердің тәуелсіздігі және операциялық тәуелсіздік бірлесіп деректерді абстракциялау мүмкіндігін береді. Деректердің тәуелсіздігінің екі деңгейі бар.
Data independence is the type of data transparency that matters for a centralized DBMS. It refers to the immunity of user applications to changes made in the definition and organization of data. Application programs should not, ideally, be exposed to details of data representation and storage. The DBMS provides an abstract view of the data that hides such details. There are two types of data independence: physical and logical data independence. The data independence and operation independence together gives the feature of data abstraction. There are two levels of data independence.
Логикалық деректердің тәуелсіздігі
Деректердің логикалық құрылымы "схема анықтамасы" деп аталады. Әдетте, егер қолданушы бағдарламасы қатынастың атрибуттарының бір бөлігімен жұмыс істесе, кейіннен сол қатынасқа жаңа атрибуттар қосылғанда ол бағдарламаға әсер етуі керек емес. Логикалық дерек тәуелсіздігі – тұжырымдамалық схема қолданыстағы схемаларға өзгеріссіз қалған күйінде өзгертілуі мүмкін екенін көрсетеді.
Физикалық деректердің тәуелсіздігі
Деректердің физикалық құрылымы "физикалық деректер сипаттамасы" деп аталады. Физикалық деректер тәуелсіздігі – дерек сақтау құрылымының егжей-тегжейін пайдаланушы қолданбаларынан жасырумен айналысады. Қолданба бұл мәселелерге қатыспауы керек, себебі деректерге қатысты орындалатын операциялар тұжырымдық тұрғыдан ешқандай айырмашылыққа ие емес. Деректер тәуелсіздігінің үш түрі бар:
Логикалық деректер тәуелсіздігі: Сыртқы схеманы (пайдаланушы көрінісін) өзгертпей логикалық (концептуалды) схеманы өзгерту мүмкіндігі логикалық деректер тәуелсіздігі деп аталады. Мысалы, тұжырымдамалық схемаға жаңа объектілерді, атрибуттарды немесе қатынастарды қосу немесе алып тастау, немесе қолданыстағы қолданба бағдарламаларын қайта жазу. Физикалық деректер тәуелсіздігі: Логикалық схеманы өзгертпей физикалық схеманы өзгерту мүмкіндігі физикалық деректер тәуелсіздігі деп аталады. Мысалы, ішкі схеманы өзгерту, яғни әртүрлі файлдық ұйымдастыруды немесе сақтау құрылымдарын, сақтау құрылғыларын немесе индекстеу стратегиясын пайдалану, тұжырымдамалық немесе сыртқы схемаларды өзгерту қажеттілігін тудырмауы керек. Көрініс деңгейінің тәуелсіздігі: әрқашан тәуелсіз, әсері жоқ, себебі көрініс деңгейінен жоғары тағы бір деңгей қарастырылмаған.
Logical data independence: The ability to change the logical (conceptual) schema without changing the External schema (User View) is called logical data independence. For example, the addition or removal of new entities, attributes, or relationships to the conceptual schema or having to rewrite existing application programs. Physical data independence: The ability to change the physical schema without changing the logical schema is called physical data independence. For example, a change to the internal schema, such as using different file organization or storage structures, storage devices, or indexing strategy, should be possible without having to change the conceptual or external schemas. View level data independence: always independent no effect, because there doesn't exist any other level above view level.
Деректердің тәуелсіздігі
Деректердің тәуелсіздігін былай түсіндіруге болады: Деректер архитектурасының әрбір жоғары деңгейі, архитектураның бір деңгей төменгі деңгейіндегі өзгерістерге бейтарап болады. Логикалық схема, деректердің сақтау кеңістігі немесе түрі оңтайландыру немесе қайта ұйымдастыру мақсатымен өзгерген жағдайда да өзгеріссіз қалады. Осы ретте, сыртқы схема өзгермейді. Бірақ, физикалық схемалардың қайта ұйымдастырылуына байланысты, ішкі схеманы өзгерту қажет болуы мүмкін. Физикалық деректер тәуелсіздігі көптеген деректер базаларында және файлдық ортада кездеседі, онда кодтаудың аппараттық сақталуы, дискідегі деректердің нақты орны, жазбалардың біріктірілуі сияқты мәліметтер пайдаланушыдан жасырылады.
Деректердің тәуелсіздік түрлері
Схема анықтамасын бір деңгейде өзгерту, келесі жоғары деңгейдегі осы анықтаманың схемасына әсер етпейтін болса, ол дерек тәуелсіздігі деп аталады. Дерек тәуелсіздігінің екі деңгейі бар: физикалық дерек тәуелсіздігі және логикалық дерек тәуелсіздігі. Физикалық дерек тәуелсіздігі – қолданба бағдарламаларын қайта жазу қажеттілігін тудырмай, физикалық схеманы өзгерту мүмкіндігі. Физикалық деңгейдегі өзгерістер кейде өнімділікті жақсарту үшін қажет болады. Бұл физикалық сақтау деңгейін өзгертуді білдіреді, бірақ деректердің тұжырымдық немесе сыртқы көрінісіне әсер етпейді. Жаңа өзгерістер картографиялау (mapping) техникалары арқылы қабылданады. Логикалық дерек тәуелсіздігі – қолданба бағдарламаларын қайта жазу қажеттілігін тудырмай, логикалық схеманы өзгерту мүмкіндігі. Деректер базасының логикалық құрылымы өзгерген кезде (мысалы, ақша нарығындағы шоттар банктік жүйеге қосылғанда) логикалық деңгейдегі өзгерістер қажет. Логикалық дерек тәуелсіздігі дегеніміз, егер кестеге жаңа бағандар қосылса немесе кейбір бағандар алынып тасталса, пайдаланушы көрінісі мен бағдарламалар өзгермеуі керек. Мысалы: A және B есімді екі пайдаланушыны қарастырайық. Екеуі де "ҚызметкерНомері" және "ҚызметкерАты" өрістерін таңдап алып жатыр. Егер B пайдаланушы өзінің кестесіне жаңа баған (мысалы, жалақы) қосса, ол A пайдаланушысы үшін сыртқы көрініске әсер етпейді, бірақ деректер базасының ішкі схемасы A және B екі пайдаланушысы үшін де өзгертілген болады. Логикалық дерек тәуелсіздігін физикалық дерек тәуелсіздігіне қарағанда қол жеткізу қиынырақ, себебі қолданба бағдарламалары олар қол жеткізетін деректердің логикалық құрылымына күшті тәуелді.