Tietokannan suunnittelu DBMS-opetusohjelmassa: Opi tietojen mallintamista

Mitä on tietokantasuunnittelu?

Tietokannan suunnittelu on kokoelma prosesseja, jotka helpottavat yrityksen tiedonhallintajärjestelmien suunnittelua, kehittämistä, käyttöönottoa ja ylläpitoa. Oikein suunnitellut tietokannat ovat helppoja ylläpitää, parantavat tietojen yhtenäisyyttä ja ovat kustannustehokkaita levytilan suhteen. Tietokannan suunnittelija päättää, miten dataelementit korreloivat ja mitä tietoja on tallennettava.

Tietokannan suunnittelun päätavoitteet tietokannan hallintajärjestelmissä ovat ehdotetun tietokantajärjestelmän loogisten ja fyysisten suunnittelumallien tuottaminen.

Looginen malli keskittyy tietovaatimuksiin ja tallennettaviin tietoihin fyysisistä näkökohdista riippumatta. Se ei koske sitä, miten tiedot tallennetaan tai mihin ne fyysisesti säilytetään.

Fyysisen datan suunnittelumalliin kuuluu tietokannan loogisen suunnittelun kääntäminen fyysiselle medialle laitteistoresurssien ja ohjelmistojärjestelmien, kuten tietokannan hallintajärjestelmien (DBMS), avulla.

Miksi tietokannan suunnittelu on tärkeää?

Se auttaa tuottamaan tietokantajärjestelmiä, jotka:

• Täytä käyttäjien vaatimukset
• On korkea suorituskyky

Tietokannan suunnitteluprosessi tietokannan hallintajärjestelmässä on ratkaisevan tärkeä tehokkaan tietokantajärjestelmän kannalta.

Huomaa, että tietokannan nerokkuus piilee sen suunnittelussa. SQL:ää käyttävät dataoperaatiot ovat suhteellisen yksinkertaisia.

Tietokannan suunnittelun tyypit: käsitteelliset, loogiset ja fyysiset mallit

Tietokannan suunnittelu tietokannan hallintajärjestelmissä on yleensä organisoitu kolmeen tietomallitasoon, joista jokainen lisää yksityiskohtia suunnittelun edetessä ideasta toteutukseen. Näiden tasojen ymmärtäminen selventää, mihin yllä olevat loogiset ja fyysiset mallit sopivat kokonaisprosessissa.

• Käsitteellinen datamalli – Yleisen tason kartta pääyksiköistä ja niiden välisistä suhteista. Se tallentaa yrityksen tarvitsemat tiedot listaamatta ominaisuuksia, avaimia tai mitään tietokannan hallintajärjestelmän yksityiskohtia, joten se pysyy riippumattomana ohjelmistoista ja laitteistoista.
• Looginen datamalli – Käsitteellisen mallin tarkennus, joka määrittelee attribuutit, tietotyypit ja avaimet jokaiselle entiteetille. Se soveltaa normalisointia redundanssin poistamiseksi, mutta pysyy riippumattomana mistään tietystä tietokantamoottorista.
• Fyysinen datamalli – Loogisen mallin tietokantakohtainen toteutus, joka määrittelee taulukot, sarakkeet, indeksit ja rajoitteet. Suorituskyky, tallennustila ja käyttömallit ohjaavat tällä tasolla tehtäviä päätöksiä.

Tasojen läpikäyminen järjestyksessä käsitteellisestä loogiseen ja fyysiseen pitää suunnittelun järjestyksessä ja vähentää kalliita uudelleentöitä myöhemmin.

Tietokannan kehityksen elinkaari

Tietokannan kehityssyklissä on useita vaiheita, joita seurataan kehitystyössäping tietokantajärjestelmät.

Kehityksen elinkaaren vaiheita ei välttämättä tarvitse seurata uskonnollisesti peräkkäin.

Pienissä tietokantajärjestelmissä tietokannan suunnitteluprosessi on yleensä hyvin yksinkertainen eikä sisällä paljon vaiheita.

Jotta yllä olevasta kaaviosta saisi täyden käsityksen, tarkastellaan kussakin vaiheessa lueteltuja yksittäisiä komponentteja saadaksemme yleiskuvan suunnitteluprosessista. DBMS.

Vaatimusanalyysi

• Suunnittelu – Tässä tietokannan suunnittelun vaiheessa suunnitellaan koko tietokannan kehityssykliä. Siinä otetaan huomioon organisaation tietojärjestelmästrategia.
• Järjestelmän määritelmä – Tässä vaiheessa määritellään ehdotetun tietokantajärjestelmän laajuus ja rajat.

Tietokannan suunnittelu

• Looginen malli – Tämä vaihe liittyy kehitykseenping vaatimuksiin perustuva tietokantamalli. Koko suunnittelu on paperilla ilman fyysisiä toteutuksia tai erityisiä tietokannan hallintajärjestelmiin liittyviä näkökohtia.
• Fyysinen malli – Tässä vaiheessa toteutetaan tietokannan looginen malli ottaen huomioon tietokannan hallintajärjestelmän ja fyysisen toteutuksen tekijät.

Täytäntöönpano

• Tietojen muuntaminen ja lataus – Tässä relaatiotietokannan suunnitteluvaiheessa tuodaan ja muunnetaan tietoja vanhasta järjestelmästä uuteen tietokantaan.
• Testaus – Tässä vaiheessa tunnistetaan virheet vasta käyttöönotetussa järjestelmässä. Se tarkistaa tietokannan vaatimusmäärittelyjä vasten.

Kahden tyyppisiä tietokantatekniikoita

1. normalisointi
2. ER-mallinnus

Tutkitaanpa niitä yksi kerrallaan.

Tietokannan suunnittelun parhaat käytännöt

Muutaman vakiintuneen parhaiden käytäntöjen soveltaminen pitää tietokannan suunnittelun tehokkaana, johdonmukaisena ja helposti ylläpidettävänä vaatimusten kasvaessa.

• Määrittele ensin tarkoitus – Kerää selkeät vaatimukset ja tunnista jokainen entiteeti ja suhde ennen taulukoiden luomista.
• Normalisoi redundanssin vähentämiseksi – Järjestä toisiinsa liittyvät tiedot siten, että jokainen tieto tallennetaan kerran, mikä estää päivityspoikkeamat ja pitää tietokannan yhtenäisenä.
• Käytä vakaita ensisijaisia ​​avaimia – Anna jokaiselle taulukolle muuttumaton ensisijainen avain, kuten automaattisesti kasvava kokonaisluku, liiketoiminta-arvon, kuten sähköpostiosoitteen, sijaan.
• Valvo suhteita viiteavaimilla – Määrittele viiteavaimet suojaamaan toisiinsa liittyvien taulukoiden välistä viite-eheyttä.
• Käytä johdonmukaista nimeämistä – Valitse yksi nimeämiskäytäntö, kuten snake_case, ja käytä sitä jokaiseen taulukkoon, sarakkeeseen ja avaimeen.
• Kasvun ja turvallisuuden suunnitelma – Lisää indeksejä usein toistuvia kyselyitä varten ja ota skaalautuvuus ja käyttöoikeuksien hallinta huomioon suunnittelun alkuvaiheessa.

Näiden ohjeiden noudattaminen alusta alkaen vähentää kalliita uudelleenjärjestelyjä, kun tietokanta on tuotannossa.

UKK