La abstracción de datos permite a los desarrolladores y administradores mostrar solo los datos necesarios a los usuarios de front-end, ya que no necesitan tener acceso a un silo de datos completo. La abstracción se utiliza en varias áreas de desarrollo de software, y la capa de datos de una aplicación separa la base de datos de la interfaz de usuario. El propósito es aprovechar una mejor escalabilidad y menos refactorización durante los cambios de infraestructura.
¿Qué es un DBMS?
Un sistema de administración de bases de datos (DBMS) es una herramienta que se utiliza como interfaz entre un usuario y los datos sin procesar almacenados. Mediante un DBMS, los administradores pueden ver los datos almacenados en una base de datos, actualizar o insertar nuevos datos y ejecutar consultas para recuperar datos. Los administradores también pueden administrar elementos de la base de datos, como procedimientos almacenados, activadores, tablas, índices y otros objetos. A menudo, se utiliza un DBMS para crear la base de datos y administrarla posteriormente.
Un ejemplo de DBMS es MySQL . MySQL es una base de datos relacional, por lo que los administradores usan el DBMS para ver objetos de bases de datos, crear tablas o consultar datos. Una aplicación utiliza el DBMS para consultar datos o agregar datos a la base de datos. Debido a que MySQL es una base de datos relacional, los datos se almacenan en tablas con restricciones en cada columna para controlar el tipo de datos almacenados.
Otro ejemplo de DBMS es MongoDB . MongoDB es una base de datos de código abierto NoSQL que almacena datos no estructurados. Los datos se almacenan en documentos, y los administradores pueden almacenar cualquier número y tipo de elementos en el documento. Los administradores usan el DBMS de MongoDB para administrar la estructura de la base de datos, y las aplicaciones lo usan para consultar y agregar datos.
¿Qué es una abstracción de datos?
La abstracción de datos es una función lógica en una aplicación para separar los datos sin procesar del front-end. En términos simples, la capa de datos maneja la conexión a la base de datos y la consulta desde el front-end. La abstracción de datos permite que la aplicación front-end consulte datos independientemente de dónde se almacenen. Luego, los desarrolladores pueden intercambiar bases de datos back-end sin refactorizar grandes secciones de su código para conectarse y trabajar con un nuevo motor de base de datos.
Por ejemplo, supongamos que utiliza MongoDB en desarrollo hasta que pueda determinar el tipo de datos con los que necesita trabajar. Luego, desea usar MySQL en la producción. La capa de abstracción de datos maneja la conexión a la base de datos y las consultas desde MongoDB y MySQL sin afectar la base de código front-end. Los usuarios desconocen los cambios en los motores de bases de datos, pero aún pueden obtener la información que necesitan.
Niveles de abstracción de datos
La abstracción de datos es un término general que maneja varios aspectos diferentes de la administración de datos. Cuando los desarrolladores crean una aplicación y trabajan con administradores, existen tres niveles de abstracción: física, lógica y vista. Esta es una breve explicación de estos niveles:
- Nivel físico/interno: Este nivel abarca la infraestructura para alojar la base de datos, incluida la información de red para el servidor y la ubicación del servidor. Por ejemplo, los componentes físicos podrían ser una VM en la nube con CPU de nivel medio y recursos de memoria.
- Nivel lógico/conceptual: La capa lógica es el código utilizado para conectarse a la capa física. Contiene la lógica para conexiones, consultas y manejo de errores. Las capas lógicas pueden incluir código para conectarse a varias bases de datos, según los factores de entrada.
- Vista/nivel externo: La aplicación front-end permite a los usuarios ver los datos. Este nivel de abstracción es el más alejado de la ubicación de almacenamiento de datos sin procesar, pero formatea y presenta los datos al visor para que puedan ser útiles.
Arquitecturas de bases de datos de varios niveles
Las capas de abstracción pueden ser capas lógicas incorporadas en su aplicación, pero también pueden ubicarse en recursos físicamente diferentes. El propósito de la abstracción de varios niveles es facilitar la escalabilidad de una sola capa sin afectar a otras capas. La arquitectura de varios niveles también se denomina “arquitectura de varios niveles”, donde los administradores pueden elegir tener varios niveles para cada componente de la aplicación.
Es común tener tres niveles en una arquitectura de varios niveles: presentación, datos y aplicación. Esta es una breve descripción de estos niveles:
- Nivel de datos: Este nivel almacena los datos y ejecuta el motor de la base de datos. Puede ser en un servidor dedicado de bare bones o en una máquina virtual. Las bases de datos también pueden funcionar en clústeres en un almacenamiento de datos con procesos de datos complejos, según el escenario del caso de uso.
- Nivel de aplicación: Este nivel maneja la aplicación. Por ejemplo, si el front-end es una aplicación web personalizada, un servidor web almacena los archivos de la aplicación y los ejecuta. Los usuarios se conectan a este servidor para ejecutar la aplicación.
- Nivel de presentación: El nivel de presentación es diferente del nivel de la aplicación, aunque suenen similares. Los niveles de aplicación tienen la base de código y la lógica de aplicación, mientras que el nivel de presentación es lo que ve el usuario. En una aplicación web, el nivel de presentación es el CSS y el HTML que se utilizan para formatear y mostrar el código de aplicación al usuario.
¿Cuáles son los beneficios de la abstracción de datos?
Separar las capas de datos de la aplicación front-end permite escalar los recursos granularmente. Los cambios en la capa de datos tampoco afectarían el front-end, por lo que la abstracción de datos limita la refactorización del código cuando se usa otro motor de base de datos o el nivel de datos cambia de ubicación.
Por ejemplo, supongamos que su organización decide mover la base de datos a la nube desde ubicaciones locales. Solo la capa de datos debería cambiar y no sería necesario realizar cambios en el código de la aplicación front-end. Los administradores pueden escalar los recursos para la capa de datos sin la necesidad de escalar los recursos para la capa de aplicación si no es necesario.
Conclusiones
En una aplicación empresarial, tener una capa de abstracción de datos para conectarse a su DBMS le permite escalar hacia arriba o hacia abajo. También puede realizar cambios en la arquitectura del nivel de datos en su arquitectura sin muchos cambios de código en su base de códigos. Puede usar varios motores de base de datos o mover su base de datos a una nueva ubicación sin mucha sobrecarga.
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