Рівні організації даних

Програміст, проектувальник і користувач мають свої власні погляди на організацію даних. Відповідно до цього можуть бути виділено три рівні організації даних:

• Логічна організація даних: проектний рівень.

• Представлення даних: рівень мови реалізації.

• Фізична організація даних: машинний рівень.

Логічна організація даних відображає погляд користувача на дані. У її основі лежать вимоги користувача й внутрішньо властиві даним зв'язки. Це найбільш важливий рівень абстракції, використовуваний представленні даних, оскільки саме вимоги користувачів визначають вигляд проектованої системи. Якщо на етапі проектування системи вдало обрана логічна організація даних, зміни системних вимог, що не приводять до модифікації логічної структури даних, не спричинять реорганізації на більш низьких рівнях представлення даних. Тільки на логічному рівні можуть застосовуватися формальні методи опису динамічно-змінюваних структур.

Логічна організація структур даних - це моделі структур, які не залежать від способу їх зберігання у комп‘ютерній пам'яті. Логічну модель даних називають абстрактною моделлю.

Опис даних мовою програмування належить до рівня представлення даних. Відношення між даними задаються у вигляді, характерному для конкретної мови. На цьому рівні оперують масивами й вказівниками.

Інформація про представлення даних може бути розподілена по окремих програмних модулях, причому можна використовувати як зовнішню, так і внутрішню форми представлення даних. Під зовнішнім представленням розуміється погляд на дані з боку інших програм, тобто представлення на рівні потоків даних. При зовнішньому представленні головним є визначення можливих шляхів доступу.

Внутрішнє представлення - це представлення у вигляді внутрішніх областей зберігання даних, тобто структура даних може бути в зовнішньому представленністеком, а у внутрішньому - масивом або зв'язаним списком. Припустимо, що дані про покупця включають номер рахунку, ім'я, адресу, дати попередніх витрат, платежі й рахунку. Зовнішньою формою їх представлення є окремі агрегати даних про особу покупця й про його платежі. Внутрішнє представлення може складатися з таблиць, полів ознак і вказівників.

Фізична організація даних вказує на те, у якому вигляді дані зображуються в пам'яті комп‘ютера. Фізична організація даних суттєво залежить від типу пам'яті, на якій вони записуються. Фізичну модель даних називають конкретною моделлю.

Рівень фізичної організації пов'язаний із системним програмним забезпеченням. На цьому рівні доводиться оперувати із межами слів, розмірами полів, двійковими кодами й фізичними записами. Більшість засобів системного програмного забезпечення дають можливість програмісту здійснити вибір з досить вузького кола способів представлення даних, які мають більш-менш ясну фізичну організацію. Агрегати даних, що зберігаються у швидкодіючій пам'яті, можуть бути представлені масивами або стеками. До записів файлу можна звертатися в послідовному або довільному порядку, використовуючи ключі різних типів.