Книга: Мир InterBase. Архитектура, администрирование и разработка приложений баз данных в InterBase/FireBird/Yaffil

Логическая структура базы данных InterBase

Логическая структура базы данных InterBase

Логическая структура - понятие достаточно расплывчатое, поэтому мы попробуем постепенно освоить ключевые идеи, надеясь, что позже они создадут интуитивно понятное ощущение. Первое, что мы рассмотрим из относящегося к логической структуре базы данных, это системные таблицы и их содержимое.

Системные таблицы описывают метаданные, как системные, так и пользовательские. Вообще говоря, термин "метаданные" означает "данные, описывающие множество данных". Приставка "мета-" означает "описывает множество". Например, метаязык - это язык, описывающий множество языков. Метаданные описывают пользовательские данные, т. е. таблицы, триггеры, представления, хранимые процедуры и т. д. - все, что реализует правила хранения и обработки той информации, ради хранения и обработки которой и создается конкретная база данных.

Довольно забавно в первый раз узнать, что все метаданные, - как пользовательские таблицы, триггеры, представления, так и все системные объекты, - хранятся в таких же точно таблицах, из которых можно читать и писать данные с помощью обычных SQL-запросов. Эти таблицы "визуально" отличаются только тем, что их имена начинаются с RDB$. Эти 4 символа зарезервированы для имен системных объектов, ни одна пользовательская таблица, столбец или другой объект не имеют права обладать именами, начинающимися с этих символов. Формально ничто не мешает создать вам таблицу, название которой начинается с зарезервированных символов, однако документация InterBase настойчиво не рекомендует этого делать.

Возникает вопрос: если данные о структуре таблиц базы данных хранятся в точно таких же таблицах, как и пользовательские, то где хранится информация о самих этих таблицах, которые описывают таблицы? Классический пример проблемы "курицы и яйца" - как одно могло появиться раньше другого, если они взаимозависимы? Решение состоит в том, что системные таблицы в их первозданном состоянии "прошиты" в исходных кодах InterBase и автоматически разворачиваются при создании базы данных в определенном порядке.

Мы уже говорили о таблице RDB$Pages, которая ставит в соответствие физические страницы в файлах базы данных определенным объектам этой базы данных. Структура этой таблицы приведена в табл. 4.24:

Табл 4.24. Системная таблица RDB$Pages

Каждая страница данных в базе данных поставлена в соответствие какой- либо таблице, т. е. RELATION. Эту связь поддерживает поле RDB$RE- LATION_ID, в котором хранится ссылка на таблицу. Как было описано выше, в процессе построения внутреннего образа базы, сервер по определенному жестко "зашитому" в него алгоритму строит эту таблицу и наполняет ее данными. Если быть точным, то в момент построения образа базы данных RDB$Pages является не таблицей, а просто массивом данных определенного формата, известного InterBase. На основании определенного алгоритма сервер считывает данные из этого массива и строит следующую критическую для всей базы таблицу - RDB$Relations. Эта таблица описывает все таблицы базы. Если мы сделаем SQL-запрос: SELECT " from RDB$Relations с целью выяснить, ссылки на какие таблицы содержит RDBSRELATIONS, гочви шм. что она содержит и RDBSPages, и саму себя. Очевидно, что в данном случае сервер слегка "хитрит", "задним числом" подставляя эти и остальные системные таблицы в RDB$Relations, таким образом, "легализуя" их. Сервер регистрирует их как "нормальные" таблицы, в которые можно добавить записи или удалить, т. е. предоставляет стандартный SQL-интерфейс для работы с метаданными.

Может возникнуть вполне резонный вопрос: зачем бы разработчикам InterBase "подстраивать" свои системные данные под пользовательский интерфейс? Ведь внутренние механизмы доступа и чтения были бы быстрее. Разумеется, есть большой резон в том, чтобы предоставить универсальный механизм работы с таблицами, описывающими метаданные.

Дело в том. что логическая структура базы данных состоит не только из таблиц, но и из других объектов. В InterBase существуют следующие объекты:

* Table (таблица);

* View (представление);

* Trigger (триггер);

* Computed_field (вычисляемое поле);

* Validation (проверка);

* Procedure (процедура);

* Epression_index (вычисляемый индекс);

* Exception (исключение);

* User (польюватель),

* Field (поле);

* Index (индекс);

* Usei-Defined Function (UDF) - функция, определяемая пользователем.

Пока, может быть, не совсем очевидно назначение некоторых из этих объектов, но ясно, что их необходимо описывать и хранить в некотором виде, удобном как для пользователя, так и для доступа из ядра InterBase. Лучше всего это сделать, сохранив все эти объекты в системных таблицах. Их добавление и модификация производятся с помощью SQL-запросов. Не правда ли, элегантное решение⁹ Реализация сервера полностью отделена от конкретной базы данных — все взаимосвязи описываются SQL и его расширениями - языком хранимых процедур и триггеров.

Итак, все объекты сервера хранятся в таблицах. Для каждого вида объектов существует таблица, описывающая все экземпляры, описанные в базе данных. Например, для триггеров есть таблица RDB$Triggers, для процедур - RDBSProcedures, а представления описываются в таблице RDBSRelations.

Рассмотрим подробнее структуру последней таблицы, описывающей все таблицы и представления в базе данных. Структура таблицы RDBSRELATIONS вта из Language Reference for InterBase 6 и приведена в Табл 4 25

Табл 4.25. Системная таблица RDB$Relations

В описании этой системной таблицы встречается аббревиатура BLR Чтобы понять, что это такое, придется сделать небольшой экскурс в SQL. Как известно, представления, триггеры и хранимые процедуры - это код, написанный на расширении языка SQL (для каждого сервера СУБД существуют свои расширения. Он приближен к человеческому языку, что позволяет легко составлять на нем запросы Но InterBase, очевидно, преобразовывает его во что-то более "машинное", а именно в BLR (Binary Language Representation), "твоичное" представление языка (SQL, очевидно). Любой запрос, триггер, представление, хранимая процедура обязательно транслируются в BLR, а уж затем передаются для исполнения ядру InterBase.

Оглавление книги