Banco de Dados - Independência de dados

Para que possamos entender o que é independência de dados é necessário que antes conheçamos as visões abstratas de dados. O grande objetivo de um sistema de banco de dados é prover os usuários uma visão abstrata dos dados. Isto é, o sistema omite certos detalhes de como os dados são armazenados e mantidos. Entretanto, para que o sistema possa ser utilizado, os dados devem ser buscados de forma eficiente. Este conceito tem direcionado o projeto de estrutura de dados complexas para a representação de dados em um banco de dados. Uma vez que muitos dos usuários de banco de dados não são treinados para computação, a complexidade está escondida deles através de diversos níveis de abstração que simplificam a interação do usuário com o sistema.

• Nível físico: o nível mais baixo de abstração descreve como os dados estão realmente armazenados. No nível físico, complexas estruturas de dados de baixo nível são descritas em detalhes;
• Nível conceitual: o próximo nível de abstração descreve quais dados estão armazenados de fato no banco de dados e as relações que existem entre eles. Aqui o banco de dados inteiro é descrito em termos de um pequeno número de estruturas relativamente simples. Embora as implementações de estruturas simples no nível conceitual possa envolver complexas estruturas de nível físico, o usuário do nível conceitual não precisa preocupar-se com isso. O nível conceitual de abstração é usado por administradores de banco de dados, que podem decidir quais informações devem ser mantidas no BD;
• Nível de visões: o mais alto nível de abstração descreve apenas parte do banco de dados. Apesar do uso de estruturas mais simples do que no nível conceitual, alguma complexidade perdura devido ao grande tamanho do banco de dados. Muitos usuários do sistema de banco de dados não estarão interessados em todas as informações. Em vez disso precisam de apenas uma parte do banco de dados. O nível de abstração das visões de dados é definido para simplificar esta interação com o sistema, que pode fornecer muitas visões para o mesmo banco de dados.

Segue ilustração da arquitetura e referente abstração de dados envolvida.

A habilidade de se modificar a definição de um esquema (nível de abstração) sem afetar a definição de esquema em um nível mais alto é chamada de independência de dados, essa independência é dividida em dois níveis:

• Independência física de dados: é a habilidade de modificar o esquema físico sem a necessidade de reescrever os programas aplicativos. As modificações no nível físico são ocasionalmente necessárias para melhorar o desempenho.
• Independência lógica de dados: é a habilidade de modificar o esquema conceitual sem a necessidade de reescrever os programas aplicativos. As modificações no nível conceitual são necessárias quanto a estrutura lógica do banco de dados é alterada (por exemplo, a adição de contas de bolsas de mercado num sistema bancário)

A independência lógica dos dados é mais difícil de ser alcançada do que a independência física, porém os programas são bastante dependentes da estrutura lógica dos dados que eles acessam.

O conceito de independência dos dados é similar em muitos aspectos ao conceito de tipos abstratos de dados em modernas linguagens de programação. Ambos escondem detalhes de implementação do usuário. Isto permite ao usuário concentrar-se na estrutura geral em vez de detalhes de baixo nível de implementação.

Fonte:

http://www.ime.usp.br/~andrers/aulas/bd2005-1/aula4.html