Какво е моделиране на данни? Типове (концептуални, логически, физически)

Какво е моделиране на данни?

Моделиране на данни (моделиране на данни) е процес на създаване на модел на данни за данните, които да се съхраняват в база данни. Този модел на данни е концептуално представяне на обекти с данни, асоциациите между различни обекти с данни и правилата.

Моделирането на данни помага при визуалното представяне на данните и налага прилагането на бизнес правила, съответствие с нормативните изисквания и правителствени политики за данните. Моделите на данни гарантират последователност в конвенциите за именуване, стойности по подразбиране, семантика, сигурност, като същевременно гарантират качество на данните.

Модели на данни в СУБД

- Модел на данни се дефинира като абстрактен модел, който организира описанието на данните, семантиката на данните и ограниченията за съгласуваност на данните. Моделът на данни акцентира върху това какви данни са необходими и как трябва да бъдат организирани, вместо какви операции ще се извършват върху данните. Моделът на данни е като строителен план на архитект, който помага да се изградят концептуални модели и да се установи връзка между елементите от данни.

Двата вида техники за моделиране на данни са

Модел на връзката между обекти (ER).
UML (Унифициран език за моделиране)

Ще ги обсъдим подробно по-късно.

Този урок за моделиране на данни е най-подходящ за освежаващи, начинаещи, както и за опитни професионалисти.

Защо да използвате модел на данни?

Основната цел на използването на модел на данни е:

Гарантира, че всички обекти с данни, изисквани от базата данни, са точно представени. Пропускането на данни ще доведе до създаване на грешни отчети и ще доведе до неправилни резултати.
Моделът на данни помага за проектирането на базата данни на концептуално, физическо и логическо ниво.
Структурата на модела на данни помага да се дефинират релационните таблици, първичните и външните ключове и съхранените процедури.
Той предоставя ясна картина на базовите данни и може да се използва от разработчиците на бази данни за създаване на физическа база данни.
Също така е полезно да се идентифицират липсващи и излишни данни.
Въпреки че първоначалното създаване на модел на данни отнема труд и време, в дългосрочен план това прави надграждането и поддръжката на вашата ИТ инфраструктура по-евтини и по-бързи.

Типове модели на данни в СУБД

Видове модели на данни: Има основно три различни типа модели на данни: концептуални модели на данни, логически модели на данни и физически модели на данни и всеки от тях има специфична цел. Моделите на данни се използват за представяне на данните и как те се съхраняват в базата данни и за задаване на връзката между елементите на данните.

Концептуален модел на данни: Този модел на данни дефинира КАКВО системата съдържа. Този модел обикновено се създава от бизнес заинтересовани страни и данни Archiтектове. Целта е да се организират, обхватят и дефинират бизнес концепции и правила.
Логически модел на данни: Определя КАК системата трябва да бъде внедрена независимо от СУБД. Този модел обикновено се създава от Data Archiтектове и бизнес анализатори. Целта е да се разработи техническа карта на правила и структури от данни.
Физически модел на данни: Този модел на данни описва КАК системата ще бъде реализирана с помощта на специфична СУБД система. Този модел обикновено се създава от DBA и разработчици. Целта е реално внедряване на базата данни.

Концептуален модел на данни

A Концептуален модел на данни е организиран изглед на концепциите за бази данни и техните взаимоотношения. Целта на създаването на концептуален модел на данни е да се установят обекти, техните атрибути и връзки. В това ниво на моделиране на данни едва ли има налични подробности за действителната структура на базата данни. Бизнес заинтересованите страни и архитектите на данни обикновено създават концептуален модел на данни.

3-те основни наематели на концептуалния модел на данни са

Единица: Нещо от реалния свят
Атрибут: Характеристики или свойства на обект
Връзка: Зависимост или асоциация между два обекта

Пример за модел на данни:

Клиентът и продуктът са две единици. Клиентският номер и името са атрибути на клиентския обект
Името на продукта и цената са атрибути на обекта на продукта
Продажбата е връзката между клиента и продукта

Характеристики на концептуален модел на данни

Предлага покритие на бизнес концепциите за цялата организация.
Този тип модели на данни са проектирани и разработени за бизнес аудитория.
Концептуалният модел е разработен независимо от хардуерни спецификации като капацитет за съхранение на данни, местоположение или софтуерни спецификации като доставчик на СУБД и технология. Фокусът е да се представят данните така, както потребителят ще ги види в „реалния свят“.

Концептуалните модели на данни, известни като модели на домейн, създават общ речник за всички заинтересовани страни чрез установяване на основни концепции и обхват.

Логически модел на данни

- Логически модел на данни се използва за дефиниране на структурата на елементи от данни и за задаване на връзки между тях. Логическият модел на данни добавя допълнителна информация към елементите на концептуалния модел на данни. Предимството на използването на логически модел на данни е да се осигури основа за формиране на основата за физическия модел. Структурата на моделиране обаче остава обща.

На това ниво на моделиране на данни не е дефиниран първичен или вторичен ключ. На това ниво на моделиране на данни трябва да проверите и коригирате детайлите на конектора, които бяха зададени по-рано за релации.

Характеристики на логически модел на данни

Описва нуждите от данни за един проект, но може да се интегрира с други логически модели на данни въз основа на обхвата на проекта.
Проектиран и разработен независимо от СУБД.
Атрибутите на данните ще имат типове данни с точна прецизност и дължина.
Процесите на нормализиране към модела се прилагат обикновено до 3NF.

Физически модел на данни

A Физически модел на данни описва специфична за базата данни реализация на модела на данни. Той предлага абстракция на базата данни и помага за генерирането на схемата. Това се дължи на богатството от метаданни, предлагани от модел на физически данни. Физическият модел на данни също помага при визуализирането на структурата на базата данни чрез репликиране на ключове на колони на базата данни, ограничения, индекси, тригери и други RDBMS характеристики.

Характеристики на физически модел на данни

Физическият модел на данни описва необходимостта от данни за един проект или приложение, въпреки че може да е интегриран с други физически модели на данни въз основа на обхвата на проекта.
Моделът на данни съдържа релации между таблици, които адресират кардиналността и нищожността на релациите.
Разработено за конкретна версия на СУБД, местоположение, съхранение на данни или технология, която ще се използва в проекта.
Колоните трябва да имат точни типове данни, присвоени дължини и стойности по подразбиране.
Дефинират се първични и външни ключове, изгледи, индекси, профили за достъп и оторизации и др.

Предимства и недостатъци на модела на данни

Предимства на модела на данни:

Основната цел на проектирането на модел на данни е да се гарантира, че обектите с данни, предлагани от функционалния екип, са представени точно.
Моделът на данните трябва да бъде достатъчно подробен, за да се използва за изграждане на физическа база данни.
Информацията в модела на данни може да се използва за определяне на връзката между таблици, първични и външни ключове и съхранени процедури.
Моделът на данни помага на бизнеса да комуникира вътре и между организациите.
Моделът на данни помага за документиране на съпоставянето на данни в процеса на ETL
Помогнете да разпознаете правилните източници на данни за попълване на модела

Недостатъци на модела на данни:

За да се разработи модел на данни, човек трябва да знае физическите характеристики на съхранените данни.
Това е навигационна система, произвеждаща сложни приложения за разработка, управление. Следователно изисква познаване на биографичната истина.
Дори по-малката промяна в структурата изисква промяна в цялото приложение.
Няма зададен език за манипулиране на данни СУБД.

Заключение

Моделирането на данни е процес на разработване на модел на данни за данните, които да се съхраняват в база данни.
Моделите на данни гарантират последователност в конвенциите за именуване, стойности по подразбиране, семантика, сигурност, като същевременно гарантират качество на данните.
Структурата на модела на данни помага да се дефинират релационните таблици, първичните и външните ключове и съхранените процедури.
Има три вида концептуални, логически и физически.
Основната цел на концептуалния модел е да установи обектите, техните атрибути и техните взаимоотношения.
Логическият модел на данни определя структурата на елементите от данни и определя връзките между тях.
Физическият модел на данни описва специфичното за базата данни изпълнение на модела на данни.
Основната цел на проектирането на модел на данни е да се гарантира, че обектите с данни, предлагани от функционалния екип, са представени точно.
Най-големият недостатък е, че дори по-малките промени в структурата изискват модификация в цялото приложение.
Четейки този урок за моделиране на данни, ще научите от основните понятия като Какво е модел на данни? Въведение в различни видове модели на данни, предимства, недостатъци и пример за модел на данни.