Os sistemas de banco de dados são compostos por estruturas de dados complexas. Assim, para tornar o sistema eficiente para recuperação de dados e reduzir a complexidade dos usuários, os desenvolvedores utilizam o método de Abstração de Dados.
Existem basicamente três níveis de abstração de dados:
- Nível interno: Estrutura de armazenamento FÍSICO real e caminhos de acesso.
- Nível conceitual ou lógico: estrutura e restrições para todo o banco de dados
- Nível externo ou de visualização: descreve várias visualizações do usuário
Vamos estudá-los em detalhes
Nível / esquema interno
O esquema interno define a estrutura de armazenamento físico do banco de dados. O esquema interno é uma representação de nível muito baixo de todo o banco de dados. Ele contém várias ocorrências de vários tipos de registro interno. No termo ANSI, também é chamado de "registro armazenado".
Fatos sobre o esquema interno:
- O esquema interno é o nível mais baixo de abstração de dados
- Ajuda a manter informações sobre a representação real de todo o banco de dados. Como o armazenamento real dos dados no disco na forma de registros
- A visão interna nos diz quais dados são armazenados no banco de dados e como
- Nunca lida com os dispositivos físicos. Em vez disso, o esquema interno vê um dispositivo físico como uma coleção de páginas físicas
Esquema / nível conceitual
O esquema conceitual descreve a estrutura do banco de dados de todo o banco de dados para a comunidade de usuários. Este esquema oculta informações sobre as estruturas de armazenamento físico e se concentra na descrição de tipos de dados, entidades, relacionamentos, etc.
Esse nível lógico fica entre o nível do usuário e a visualização do armazenamento físico. No entanto, há apenas uma visão conceitual única de um único banco de dados.
Fatos sobre o esquema conceitual:
- Define todas as entidades do banco de dados, seus atributos e seus relacionamentos
- Informações de segurança e integridade
- No nível conceitual, os dados disponíveis para um usuário devem estar contidos ou deriváveis do nível físico
Esquema / Nível Externo
Um esquema externo descreve a parte do banco de dados na qual o usuário específico está interessado. Ele esconde do usuário os detalhes não relacionados do banco de dados. Pode haver um número "n" de visualizações externas para cada banco de dados.
Cada visão externa é definida usando um esquema externo, que consiste em definições de vários tipos de registro externo dessa visão específica.
Uma visão externa é apenas o conteúdo do banco de dados conforme é visto por algum usuário específico. Por exemplo, um usuário do departamento de vendas verá apenas dados relacionados a vendas.
Fatos sobre o esquema externo:
- Um nível externo está relacionado apenas aos dados que são visualizados por usuários finais específicos.
- Este nível inclui alguns esquemas externos.
- O nível do esquema externo é o mais próximo do usuário
- O esquema externo descreve o segmento do banco de dados que é necessário para um determinado grupo de usuários e oculta os detalhes restantes do banco de dados do grupo de usuários específico
Objetivo de 3 níveis / esquema de banco de dados
Aqui estão alguns objetivos do uso da arquitetura de três esquemas:
- Cada usuário deve ser capaz de acessar os mesmos dados, mas ter uma visão personalizada dos dados.
- O usuário não precisa lidar diretamente com os detalhes do armazenamento físico do banco de dados.
- O DBA deve ser capaz de alterar a estrutura de armazenamento do banco de dados sem perturbar a visão do usuário
- A estrutura interna do banco de dados não deve ser afetada quando são feitas alterações nos aspectos físicos do armazenamento.
Esquema de banco de dados de vantagens
- Você pode gerenciar dados independentemente do armazenamento físico
- Migração mais rápida para novos ambientes gráficos
- A arquitetura do DBMS permite que você faça alterações no nível da apresentação sem afetar as outras duas camadas
- Como cada camada é separada, é possível usar diferentes conjuntos de desenvolvedores
- É mais seguro porque o cliente não tem acesso direto à lógica de negócios do banco de dados
- Em caso de falha de uma camada, não há perda de dados, pois você está sempre seguro acessando a outra camada
Desvantagens Esquema de Banco de Dados
- Esquema completo de banco de dados é uma estrutura complexa que é difícil de entender para todos
- Difícil de configurar e manter
- A separação física das camadas pode afetar o desempenho do Banco de Dados
Resumo
- Existem basicamente três níveis de abstração de dados: Nível Interno, Nível Conceitual ou Lógico ou Externo ou Nível de Visualização
- O esquema interno define a estrutura de armazenamento físico do banco de dados
- O esquema conceitual descreve a estrutura do banco de dados de todo o banco de dados para a comunidade de usuários
- Um esquema externo descreve a parte do banco de dados em que o usuário específico está interessado
- A arquitetura do DBMS permite que você faça alterações no nível da apresentação sem afetar as outras duas camadas