logo

Дизайн бази даних

Дизайн бази даних

вступ

Ми могли зустріти слово ' База даних ' доволі часто. У цьому терміні великий акцент приділяється гербам. Найчастіше це стосується не лише точки зору розробника, але й досить часто використовується з нетехнічними групами чи спільнотами. Технічно база даних — це скоріше термін зберігання, який використовується для позначення зв’язку з різними формами даних, які зібрані в одному місці. Таким чином, ми можемо визначити базу даних як організований набір даних, які зазвичай зберігаються та доступні в електронному вигляді через комп’ютерні системи. Ця стаття в основному зосереджена на дизайні бази даних, і її зв’язок із цитованими термінами та методологіями зазвичай береться до уваги. Ми обговоримо ці терміни, що стосуються дизайну бази даних, щоб зрозуміти дрібниці. Поговоримо про це відразу.

скільки 0 в мільярді

Що таке дизайн бази даних?

Проектування бази даних можна загалом визначити як набір завдань або процесів, які покращують проектування, розробку, впровадження та підтримку корпоративної системи управління даними. Розробка належної бази даних зменшує витрати на обслуговування, тим самим покращуючи узгодженість даних, і економічно ефективні заходи значно впливають на дисковий простір. Тому має бути геніальна концепція проектування бази даних. Розробник повинен дотримуватися обмежень і вирішити, як співвідносяться елементи і які дані потрібно зберігати.

Основними цілями проектування бази даних є створення фізичних і логічних моделей проектування запропонованої системи баз даних. Щоб розробити це, логічна модель в першу чергу зосереджена на вимогах до даних, і міркування повинні розглядатися з точки зору монолітних міркувань, і, отже, збережені фізичні дані повинні зберігатися незалежно від фізичних умов. З іншого боку, модель фізичного проектування бази даних включає трансляцію логічної моделі проектування бази даних шляхом збереження контролю над фізичними носіями за допомогою апаратних ресурсів і систем програмного забезпечення, таких як система керування базами даних (СУБД).

Чому дизайн бази даних важливий?

Важливе зауваження, яке можна взяти до уваги, наголошуючи на важливості дизайну бази даних, можна пояснити з точки зору наступних пунктів, наведених нижче.

  1. Конструкції баз даних надають креслення того, як дані будуть зберігатися в системі. Правильний дизайн бази даних сильно впливає на загальну продуктивність будь-якої програми.
  2. Принципи проектування, визначені для бази даних, дають чітке уявлення про поведінку будь-якої програми та про те, як обробляються запити.
  3. Іншим прикладом, на якому слід підкреслити дизайн бази даних, є те, що належний дизайн бази даних відповідає всім вимогам користувачів.
  4. Нарешті, час обробки програми значно скорочується, якщо належним чином реалізовано обмеження проектування високоефективної бази даних.

Життєвий цикл

Хоча життєвий цикл бази даних не є важливим обговоренням, яке слід розглядати в цій статті, оскільки ми зосереджені на дизайні бази даних. Але перш ніж перейти безпосередньо до моделей проектування, які становлять дизайн бази даних, важливо зрозуміти загальний робочий процес і життєвий цикл бази даних.

Аналіз вимог

Перш за все, планування має здійснюватися з урахуванням основних вимог проекту, відповідно до якого слід розробляти дизайн бази даних. Таким чином, їх можна визначити як: -

Планування - Цей етап стосується планування всього DDLC (життєвого циклу розробки бази даних). Перш ніж продовжити, враховуються стратегічні міркування.

Визначення системи - Цей етап охоплює межі та обсяги належної бази даних після планування.

Проектування бази даних

Наступний крок передбачає розробку бази даних з урахуванням вимог користувача та їх розподіл на різні моделі, щоб не накладати навантаження або серйозні залежності від одного аспекту. Таким чином, існує певний підхід, орієнтований на модель, і саме тут логічні та фізичні моделі відіграють вирішальну роль.

Фізична модель - Фізична модель пов’язана з практиками та реалізаціями логічної моделі.

мураха проти maven

Логічна модель - Цей етап в першу чергу стосується розробки моделі на основі запропонованих вимог. Вся модель розроблена на папері без будь-якої реалізації або адаптації СУБД.

Реалізація

Останній крок охоплює методи реалізації та перевірку поведінки, яка відповідає нашим вимогам. Це забезпечується безперервним інтеграційним тестуванням бази даних з різними наборами даних і перетворенням даних на машинно зрозумілу мову. Маніпуляції з даними в основному зосереджені на цих етапах, на яких виконуються запити та перевіряється, чи задовільно розроблено програму.

Перетворення та завантаження даних - Цей розділ використовується для імпорту та перетворення даних зі старої системи в нову.

Тестування - Цей етап стосується виявлення помилок у щойно впровадженій системі. Тестування є вирішальним кроком, оскільки воно безпосередньо перевіряє базу даних і порівнює специфікації вимог.

Процес проектування бази даних

Процес проектування бази даних містить різні концептуальні підходи, які необхідно мати на увазі. Ідеальний і добре структурований дизайн бази даних повинен мати можливість:

  1. Економте дисковий простір за рахунок видалення зайвих даних.
  2. Зберігає цілісність і точність даних.
  3. Надає корисний доступ до даних.
  4. Порівняння логічної та фізичної моделей даних.

Логічно

Логічна модель даних зазвичай описує дані якомога більше деталей, не турбуючись про фізичні реалізації в базі даних. Особливості логічної моделі даних можуть включати:

  1. Усі сутності та зв’язки між ними.
  2. Кожна сутність має чітко визначені атрибути.
  3. Для кожної сутності вказано первинний ключ.
  4. Вказуються зовнішні ключі, які використовуються для ідентифікації зв’язку між різними сутностями.
  5. На цьому рівні відбувається нормалізація.

Логічна модель може бути розроблена за допомогою наступного підходу:

дистрибутивний закон булевої алгебри
  1. Укажіть усі сутності з первинними ключами.
  2. Укажіть одночасні зв’язки між різними об’єктами.
  3. Визначте атрибути кожної сутності
  4. Розв’яжіть зв’язки «багато до багатьох».
  5. Проведіть процес нормалізації.

Крім того, одним з важливих факторів після застосування вищезазначеного підходу є критичне вивчення проекту на основі збору вимог. Якщо наведені вище кроки суворо дотримуються, є шанси створити високоефективну базу даних, яка відповідає нативному підходу.

Щоб зрозуміти ці моменти, перегляньте зображення нижче, щоб отримати чітке уявлення.

Якщо ми порівняємо логічну модель даних, як показано на малюнку вище, з деякими зразками даних на діаграмі, ми можемо отримати факти, що в концептуальній моделі даних немає первинного ключа, тоді як логічна модель даних має первинні ключі для всі його атрибути. Крім того, логічні дані моделюють зв’язок покриття між різними об’єктами та містять місце для зовнішніх ключів для встановлення зв’язків між ними.

фізичний

Режим фізичних даних зазвичай представляє підхід або концепцію проектування бази даних. Основна мета фізичної моделі даних — показати все структур таблиці, включаючи ім'я стовпця, тип даних стовпця, обмеження, ключі (основні та зовнішні) і зв’язок між таблицями. Нижче наведено особливості фізичної моделі даних:

  1. Визначає всі стовпці та таблиці.
  2. Визначає зовнішні ключі, які зазвичай визначають зв’язок між таблицями.
  3. Залежно від вимог користувача може відбутися денормалізація.
  4. Оскільки враховується фізичний аспект, то для різниці будуть прості причини, ніж логічна модель.
  5. Фізичні моделі можуть відрізнятися для різних RDBMS. Наприклад, стовпець типу даних може відрізнятися в MySQL і SQL Server.

Під час проектування фізичної моделі даних слід враховувати такі моменти:

  1. Перетворіть сутності в таблиці.
  2. Перетворіть визначені відносини на зовнішні ключі.
  3. Перетворіть атрибути даних у стовпці.
  4. Змініть обмеження моделі даних на основі фізичних вимог.

Порівнюючи цю фізичну модель даних із логічною та попередньою логічною моделлю, ми можемо зробити висновок про відмінності в тому, що у фізичній базі даних імена сутностей вважаються іменами таблиць, а атрибути — іменами стовпців. Крім того, тип даних кожного стовпця визначається у фізичній моделі залежно від фактичної бази даних, що використовується.

Глосарій

Сутність - Сутність у базі даних може бути визначена як абстрактні дані, які ми зберігаємо в нашій базі даних. Наприклад, клієнт, продукти.

модель будівельника

Атрибути - Атрибут – це детальна форма даних, що складається з таких сутностей, як довжина, назва, ціна тощо.

стосунки - Зв'язок можна визначити як зв'язок між двома сутностями або фігурами. Наприклад, людина може мати стосунки з кількома людьми в сім’ї.

Зовнішній ключ - Він діє як посилання на первинний ключ іншої таблиці. Зовнішній ключ містить стовпці зі значеннями, які існують лише в стовпці первинного ключа, на який вони посилаються.

Первинний ключ - Первинний ключ — це покажчик на записи, який є унікальним, а не нульовим і використовується для однозначної ідентифікації атрибутів таблиці.

3d в автокад

Нормалізація - Гнучка модель даних повинна відповідати певним правилам. Застосування цих правил називається нормалізацією.

Резюме

Проектування бази даних — це метод виявлення прогалин і можливостей розробки належного методу використання. Це головний компонент системи, який дає план даних і їх поведінку всередині системи. Належний дизайн бази даних завжди має пріоритет, оскільки вимоги користувачів зберігаються надмірно високими, а дотримання практик обмежень проектування бази даних може бути лише шансом отримати запитану ефективність. Крім того, ми також окремо дізналися про різні моделі дизайну, які відображають ідеальний дизайн бази даних, разом із безмежним обговоренням їхніх властивостей і способів їх використання. Крім того, ми дізналися, як життєвий цикл бази даних визначає дизайн бази даних і як включити концепцію дизайну в методи життєвого циклу, щоб ефективні та високоскладні бази даних могли бути розроблені на основі вимог користувача.