DBMS 中的数据独立性：物理和逻辑示例

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@小白创作中心

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来源

https://www.guru99.com/zh-CN/dbms-data-independence.html

数据独立性是数据库管理系统（DBMS）中的一个重要属性，它允许在数据库的一个级别上进行架构更改，而无需影响更高级别的架构。这种特性使得数据库的维护和优化变得更加灵活和高效。本文将详细介绍DBMS中的数据独立性概念，包括物理数据独立性和逻辑数据独立性，并通过具体示例帮助读者理解它们的区别和应用场景。

数据独立性被定义为 DBMS 的一个属性，它可以帮助您在数据库系统的一个级别上更改数据库架构，而无需在下一个更高级别上更改架构。数据独立性可帮助您将数据与使用它的所有程序分开。

你可以使用这些存储的数据进行计算和展示。在许多系统中，数据独立性是系统组件的一项基本功能。

在 DBMS 中，数据独立性有两种类型：

在学习数据独立性之前，复习一下数据库级别很重要。数据库有 3 个级别，如下图所示：

DBMS 的级别 Archi结构图

以大学数据库为例。在不同的级别上，实现将如下所示：

架构类型	实施
外部架构	查看1：课程信息（cid：int，cname：string）查看2：studeninfo（id：int。name：string）
概念图式	Students(id: int, name: string, login: string, age: integer) Courses(id: int, cname:string, credits:integer) Enrolled(id: int, grade:string)
物理架构

物理数据独立性可帮助您将概念级别与内部/物理级别分开。它允许您提供数据库的逻辑描述，而无需指定物理结构。与逻辑独立性相比，实现物理数据独立性更容易。

借助物理独立性，您可以轻松更改物理存储结构或设备，从而影响概念模式。所做的任何更改都将被概念和内部级别之间的映射所吸收。物理数据独立性是通过数据库内部级别的存在以及从数据库概念级别到内部级别的转换来实现的。

由于物理独立性，以下任何变化都不会影响概念层。

逻辑数据独立性是指在不改变概念方案的情况下改变概念方案的能力

所做的任何更改都将被外部和概念层面之间的映射所吸收。

与物理数据独立性相比，实现逻辑数据数据独立性更具挑战性。

由于逻辑独立性，以下任何更改都不会影响外部层。

逻辑数据独立性	物理数据独立性
逻辑数据独立性主要关注结构或改变数据定义。	主要关注数据的存储。
这很困难，因为数据的检索主要依赖于数据的逻辑结构。	很容易检索。
与逻辑物理独立性相比，实现逻辑数据独立性比较困难。	与逻辑独立性相比，实现物理数据独立性更容易。
如果在数据库中添加或删除新字段，则需要在应用程序中进行更改。	物理层面的改变通常不需要应用程序层面的改变。
每当数据库的逻辑结构发生变化时，逻辑层面的修改都是很重要的。	可能需要或不需要在内部层面进行修改来改善结构的性能。
关注概念图式	关注内部架构
示例：添加/修改/删除新属性	例如：压缩技术、散列算法、存储设备等的变化