Abordagem de três esquemas - Three-schema approach

A noção de um modelo de três esquemas foi introduzida pela primeira vez em 1975 pela arquitetura de três níveis ANSI / X3 / SPARC , que determinou três níveis para modelar dados.

A abordagem de três esquemas , ou conceito de três esquemas , na engenharia de software é uma abordagem para construir sistemas de informação e gerenciamento de informação de sistemas que se originou na década de 1970. Ele propõe três visões diferentes no desenvolvimento de sistemas, com a modelagem conceitual sendo considerada a chave para alcançar a integração de dados .

Visão geral

A abordagem de três esquemas fornece três tipos de esquemas com técnicas de esquema baseadas em descrições de linguagem formal:

  • Esquema externo para visualizações do usuário
  • O esquema conceitual integra esquemas externos
  • Esquema interno que define estruturas de armazenamento físico

No centro, o esquema conceitual define a ontologia dos conceitos conforme os usuários os pensam e falam sobre eles. O esquema físico segundo Sowa (2004) “descreve os formatos internos dos dados armazenados no banco de dados , e o esquema externo define a visualização dos dados apresentados aos programas aplicativos ”. A estrutura tentou permitir que vários modelos de dados fossem usados ​​para esquemas externos.

Com o passar dos anos, a habilidade e o interesse na construção de sistemas de informação cresceram tremendamente. No entanto, na maior parte, a abordagem tradicional para sistemas de construção focou apenas na definição de dados de duas visões distintas, a "visão do usuário" e a "visão do computador". Do ponto de vista do usuário, que será referido como o “esquema externo”, a definição dos dados está no contexto de relatórios e telas projetados para ajudar os indivíduos a realizar seus trabalhos específicos. A estrutura de dados necessária de uma visualização de uso muda com o ambiente de negócios e as preferências individuais do usuário. Do ponto de vista do computador, que será referido como "esquema interno", os dados são definidos em termos de estruturas de arquivos para armazenamento e recuperação. A estrutura de dados necessária para armazenamento de computador depende da tecnologia de computador específica empregada e da necessidade de processamento eficiente de dados.

Figura 1: Visão tradicional de dados
Figura 2: abordagem de três esquemas

Essas duas visões tradicionais de dados foram definidas por analistas ao longo dos anos em uma base de aplicativo por aplicativo conforme as necessidades de negócios específicas foram abordadas, consulte a Figura 1. Normalmente, o esquema interno definido para um aplicativo inicial não pode ser usado prontamente para aplicativos subsequentes, resultando na criação de definição redundante e muitas vezes inconsistente dos mesmos dados. Os dados foram definidos pelo layout de registros físicos e processados ​​sequencialmente nos primeiros sistemas de informação. A necessidade de flexibilidade, no entanto, levou à introdução de Sistemas de Gerenciamento de Banco de Dados (DBMSs), que permitem o acesso aleatório de partes de dados logicamente conectadas. As estruturas lógicas de dados em um SGBD são normalmente definidas como hierarquias, redes ou relações. Embora os SGBDs tenham melhorado muito a capacidade de compartilhamento dos dados, o uso de um SGBD sozinho não garante uma definição consistente dos dados. Além disso, a maioria das grandes empresas teve que desenvolver vários bancos de dados que frequentemente estão sob o controle de diferentes SGBDs e ainda apresentam problemas de redundância e inconsistência.

O reconhecimento desse problema levou o Grupo de Estudos ANSI / X3 / SPARC sobre Sistemas de Gerenciamento de Banco de Dados a concluir que, em um ambiente ideal de gerenciamento de dados, uma terceira visão dos dados é necessária. Esta visão, referida como um "esquema conceitual" é uma definição única e integrada dos dados dentro de uma empresa que é imparcial em relação a qualquer aplicativo único de dados e é independente de como os dados são fisicamente armazenados ou acessados, consulte a Figura 2. O principal O objetivo deste esquema conceitual é fornecer uma definição consistente dos significados e da inter-relação dos dados que podem ser usados ​​para integrar, compartilhar e gerenciar a integridade dos dados.

História

Imagem das seis camadas do Zachman Framework .

A noção de um modelo de três esquemas consistindo em um modelo conceitual , um modelo externo e um modelo interno ou físico foi introduzida pela primeira vez pelo Comitê de Requisitos e Planejamento de Padrões ANSI / X3 / SPARC dirigido por Charles Bachman em 1975. O ANSI / X3 / SPARC Report caracterizou os DBMSs como tendo uma organização de dois esquemas. Ou seja, os DBMSs utilizam um esquema interno, que representa a estrutura dos dados conforme visualizado pelo DBMS, e um esquema externo, que representa várias estruturas dos dados conforme visualizado pelo usuário final. O conceito de um terceiro esquema (conceitual) foi introduzido no relatório. O esquema conceitual representa a estrutura básica subjacente dos dados, vista pela empresa como um todo.

O relatório ANSI / SPARC foi concebido como uma base para sistemas de computador interoperáveis. Todos os fornecedores de banco de dados adotaram a terminologia de três esquemas, mas a implementaram de maneiras incompatíveis. Nos 20 anos seguintes, vários grupos tentaram definir padrões para o esquema conceitual e seus mapeamentos para bancos de dados e linguagens de programação. Infelizmente, nenhum dos fornecedores teve um forte incentivo para tornar seus formatos compatíveis com os de seus concorrentes. Alguns relatórios foram produzidos, mas nenhum padrão.

Conforme a prática de Administração de Dados evoluiu e mais técnicas gráficas evoluíram, o termo "esquema" deu lugar ao termo "modelo". O modelo conceitual representa a visão dos dados que são negociados entre os usuários finais e administradores de banco de dados, cobrindo as entidades sobre as quais é importante manter os dados, o significado dos dados e os relacionamentos dos dados entre si.

Outro desenvolvimento é a metodologia de modelagem de informações IDEF1X , que se baseia no conceito de três esquemas. Outro é o Zachman Framework , proposto por John Zachman em 1987 e desenvolvido desde então na área de Arquitetura Corporativa . Nessa estrutura, o modelo de três esquemas evoluiu para uma camada de seis perspectivas. Em outras estruturas de Arquitetura Corporativa, algum tipo de modelo de visão é incorporado.

Veja também

Referências

 Este artigo incorpora  material em domínio público do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia website https://www.nist.gov .

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