Мы рассмотрели в общих чертах физическую структуру файлов базы данных. Теперь надо перейти к логической структуре базы данных. Чтобы переход произошел без каких-то "предельных переходов" в понятиях, оставив после себя ощущение непонятности материала и желание перечитать главу с самого начала, давайте построим некий логический "мост" между физическим и логическим уровнями представления информации в базе данных.

Все. что хранится на различных страницах базы данных, необходимо как-то организовать в памяти компьютера, преобразовать данные из файла базы данных в совокупность внутрисерверных объектов и переменных. Эта совокупность называется внутренним образом базы данных (internal database image), по терминологии Анн Харрисон.

Итак, попробуем рассмотреть процесс построения внутреннего образа базы данных.

* Сервер читает 1024 байта из начала файла и, если это действительно файл базы данных InterBase, определяет размер страницы этой базы и перечитывает всю заголовочную страницу целиком.

* С заголовочной страницы сервер извлекает номер страницы указателей, на которой хранятся ссылки на страницы данных, определяющие таблицу RDB$Pages.

* Сервер переходит к этой странице указателей и начинает считывать из указанных там страниц данных информацию. Он заполняет данными первую таблицу RDB$Pages. Эта таблица является чем-то вроде мостика между физическими объектами - страницами файлов базы данных и логическими - таблицами. Структура RDB$Pages, как и других системных таблиц, жестко "прошита" в InterBase.

* Получив данные о распределении страниц по отношениям (relations, в сущности, это то же самое, что и обычные таблицы, и для упрощения можно мысленно подменять эти понятия), InterBase начинает формировать структуры данных: сначала системные таблицы, ограничения и индексы, а потом уже пользовательские объекты.

* После инициализации системных и пользовательских метаданных (так называют таблицы, ограничения, индексы и все остальные объекты базы данных), InterBase возвращает пользователю, попросившему открыть базу данных, handle этой базы данных (некоторые используют термин "рукоятка" или просто транскрипцию английского слова - "хэндл"). В сущности, handle - это некоторый идентификатор, который указывает InterBase, с какой именно базой данных работать, поскольку одновременно могут работать несколько пользователей, а значит, могут быть открыты несколько баз данных.

* После этих операций база данных считается открытой и сервер готов выполнять запросы пользователей к ней.

Теперь, когда проложен некоторый "мост", связывающий физическую и логическую структуру базы данных, можно переходить к особенностям логической структуры.

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.