Tutorial sulla progettazione di database in DBMS: informazioni sulla modellazione dei dati
Marco Allen
⚡ Riepilogo intelligente
La progettazione di database nei DBMS è l'insieme dei processi che strutturano, sviluppano e mantengono i sistemi di dati aziendali, producendo modelli logici e fisici che garantiscono la coerenza dei dati, l'efficienza dell'archiviazione e la semplicità di interrogazione e manutenzione dei database nel tempo.
Cos'è la progettazione di database?
La progettazione di database è un insieme di processi che facilitano la progettazione, lo sviluppo, l'implementazione e la manutenzione dei sistemi di gestione dei dati aziendali. I database progettati correttamente sono facili da gestire, migliorano la coerenza dei dati e sono convenienti in termini di spazio di archiviazione su disco. Il progettista del database decide come gli elementi di dati sono correlati e quali dati devono essere memorizzati.
Gli obiettivi principali della progettazione di database nei DBMS sono la produzione di modelli di progettazione logica e fisica del sistema di database proposto.
Il modello logico si concentra sui requisiti dei dati e sui dati da archiviare indipendentemente da considerazioni fisiche. Non si preoccupa di come verranno archiviati i dati o di dove verranno archiviati fisicamente.
Il modello di progettazione fisica dei dati prevede la traduzione della progettazione logica del database su supporti fisici utilizzando risorse hardware e sistemi software come i sistemi di gestione di database (DBMS).
Perché la progettazione dei database è importante?
Contribuisce a produrre sistemi di database che:
- Soddisfare i requisiti degli utenti
- Avere prestazioni elevate
Il processo di progettazione del database in un DBMS è cruciale per ottenere un sistema di database ad alte prestazioni.
È importante notare che la genialità di un database risiede nella sua progettazione. Le operazioni sui dati tramite SQL sono relativamente semplici.
Tipologie di progettazione di database: modelli concettuali, logici e fisici.
La progettazione di database nei DBMS è generalmente organizzata in tre livelli di modelli dati, ognuno dei quali aggiunge maggiori dettagli man mano che il progetto passa dall'idea all'implementazione. La comprensione di questi livelli chiarisce dove si collocano i modelli logici e fisici sopra descritti all'interno del processo complessivo.
- Modello concettuale dei dati – Una mappa di alto livello delle entità principali e delle relazioni tra di esse. Cattura i dati di cui l'azienda ha bisogno senza elencare attributi, chiavi o dettagli del DBMS, rimanendo quindi indipendente dal software e dall'hardware.
- Modello logico dei dati – Un perfezionamento del modello concettuale che definisce attributi, tipi di dati e chiavi per ogni entità. Applica la normalizzazione per eliminare la ridondanza, ma rimane indipendente da qualsiasi motore di database specifico.
- Modello fisico dei dati – L'implementazione specifica del DBMS del modello logico, che definisce tabelle, colonne, indici e vincoli. Prestazioni, spazio di archiviazione e modelli di accesso guidano le decisioni prese a questo livello.
Procedere per livelli in ordine, dal concettuale al logico fino al fisico, mantiene il progetto organizzato e riduce costose rilavorazioni successive.
Ciclo di vita dello sviluppo del database
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Il ciclo di vita dello sviluppo del database ha una serie di fasi che vengono seguite durante lo sviluppoping sistemi di database.
Le fasi del ciclo di vita dello sviluppo non devono necessariamente essere seguite religiosamente in modo sequenziale.
Sui sistemi di database di piccole dimensioni, il processo di progettazione del database è solitamente molto semplice e non comporta molti passaggi.
Per apprezzare appieno il diagramma sopra riportato, esaminiamo i singoli componenti elencati in ogni fase per una panoramica del processo di progettazione in DBMS.
Analisi dei requisiti
- Pianificazione – Questa fase della progettazione del database riguarda la pianificazione dell'intero ciclo di vita dello sviluppo del database. Tiene conto della strategia dei sistemi informativi dell'organizzazione.
- Definizione del sistema – Questa fase definisce l’ambito e i confini del sistema di database proposto.
Progettazione di banche dati
- Modello logico – Questa fase riguarda lo sviluppoping Un modello di database basato sui requisiti. L'intera progettazione è su carta, senza implementazioni fisiche o considerazioni specifiche sul DBMS.
- Modello fisico – Questa fase implementa il modello logico del database, tenendo conto del DBMS e dei fattori di implementazione fisica.
Implementazione/Attuazione
- Conversione e caricamento dei dati – Questa fase della progettazione di un database relazionale riguarda l'importazione e la conversione dei dati dal vecchio sistema al nuovo database.
- Collaudo – Questa fase riguarda l'identificazione degli errori nel sistema appena implementato. Verifica la conformità del database alle specifiche dei requisiti.
Due tipi di tecniche di database
- Normalizzazione
- Modellazione ER
Analizziamoli uno per uno.
Progettazione di database migliori pratiche
L'applicazione di alcune consolidate best practice consente di mantenere la progettazione di un database efficiente, coerente e di facile manutenzione anche al variare dei requisiti.
- Definisci prima lo scopo – Raccogli requisiti chiari e identifica ogni entità e relazione prima di creare qualsiasi tabella.
- Normalizzare per ridurre la ridondanza – Organizzare i dati correlati in modo che ogni informazione venga memorizzata una sola volta, prevenendo così anomalie di aggiornamento e mantenendo la coerenza del database.
- Utilizzare chiavi primarie stabili – Assegna a ogni tabella una chiave primaria che non cambi mai, come ad esempio un numero intero a incremento automatico, anziché un valore aziendale come un indirizzo email.
- Garantire la sicurezza delle relazioni con le chiavi esterne – Definire le chiavi esterne per proteggere l'integrità referenziale tra le tabelle correlate.
- Adottare una nomenclatura coerente – Scegli una convenzione di denominazione, ad esempio snake_case, e applicala a ogni tabella, colonna e chiave.
- Pianificare la crescita e la sicurezza – Aggiungere indici per le query frequenti e considerare la scalabilità e il controllo degli accessi fin dalle prime fasi della progettazione.
Seguire queste linee guida fin dall'inizio riduce i costosi interventi di ristrutturazione una volta che il database è in produzione.
