数据独立性

概述

数据独立性是 Codd 在关系模型中提出的核心概念，指数据的逻辑表示与物理存储之间的彻底分离，分为物理数据独立性和逻辑数据独立性两个层面。

修改数据的物理存储结构（存储格式、索引策略、磁盘分布方式）不应影响数据的逻辑组织方式，更不应要求修改应用程序。

示例：为某张表添加或删除索引、将表从一个磁盘迁移到另一个磁盘、改变记录的物理排列顺序——所有使用该表的应用程序都不需要做任何改动。

实现机制：概念模式与内模式之间的映射。当物理存储结构变化时，只需修改这个映射关系，概念模式保持不变。

即使数据的逻辑结构发生变化（添加新的列、拆分或合并表），现有的应用程序也应尽可能不受影响。

实现机制：视图（view）——通过关系运算从基本关系派生出的虚拟关系，不实际存储数据，在被查询时实时计算。当概念模式变化时，可以通过定义适当的视图来保持原有外部接口的稳定。

数据独立性的两个层面共同构成了"三级模式架构"（Three-Schema Architecture）：

每相邻两个层级之间的映射关系可以独立变化，从而实现了系统化的数据独立性保障。

数据独立性是"关注点分离"（Separation of Concerns）原则在数据管理领域的具体体现，后来被广泛应用于软件工程的各个层面：API 设计、分层架构、微服务架构等。