DBMS でのデータベース設計チュートリアル: データ モデリングを学ぶ
マーカス·アレン
⚡ スマートサマリー
DBMSにおけるデータベース設計とは、企業データシステムを構造化、開発、保守するための一連のプロセスであり、データの一貫性、ストレージ効率、そして長期にわたるデータベースのクエリと保守の容易性を維持する論理モデルと物理モデルを生成するものである。
データベース設計とは何ですか?
データベース設計とは、企業データ管理システムの設計、開発、実装、保守を容易にする一連のプロセスです。適切に設計されたデータベースは、保守が容易で、データの一貫性が向上し、ディスクストレージ容量の面でもコスト効率に優れています。データベース設計者は、データ要素間の相関関係と、保存すべきデータを決定します。
DBMSにおけるデータベース設計の主な目的は、提案するデータベースシステムの論理設計モデルと物理設計モデルを作成することである。
論理モデルは、物理的な考慮事項とは関係なく、データ要件と保存されるデータに重点を置いています。 データの保存方法や物理的な保存場所には関係ありません。
物理データ設計モデルとは、データベースの論理設計を、ハードウェアリソースやデータベース管理システム（DBMS）などのソフトウェアシステムを用いて物理メディアに変換することを指します。
データベース設計が重要な理由とは？
これは、次のようなデータベースシステムの作成に役立ちます。
- ユーザーの要求を満たす
- 高性能
DBMSにおけるデータベース設計プロセスは、高性能データベースシステムにとって極めて重要である。
なお、データベースの真髄はその設計にある。SQLを用いたデータ操作は比較的簡単だ。
データベース設計の種類：概念モデル、論理モデル、物理モデル
DBMSにおけるデータベース設計は、一般的に3つのレベルのデータモデルに分けられ、設計が構想段階から実装段階へと進むにつれて、各レベルに詳細が追加されていきます。これらのレベルを理解することで、上記の論理モデルと物理モデルが全体プロセスの中でどのような位置づけにあるのかが明確になります。
- 概念データモデル 主要なエンティティとそれらの間の関係を概観した高レベルのマップ。属性、キー、DBMSの詳細などを列挙することなく、ビジネスに必要なデータを把握できるため、ソフトウェアやハードウェアに依存しません。
- 論理データモデル ― 概念モデルを洗練させたもので、各エンティティの属性、データ型、キーを定義します。正規化を適用して冗長性を排除しますが、特定のデータベースエンジンには依存しません。
- 物理データモデル – DBMS固有の論理モデルの実装であり、テーブル、列、インデックス、制約を定義します。このレベルでは、パフォーマンス、ストレージ、アクセスパターンに基づいて意思決定が行われます。
概念的な段階から論理的な段階、そして物理的な段階へと順番に進めていくことで、設計が整理され、後々のコストのかかる手戻りを減らすことができます。
データベース開発ライフサイクル
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データベース開発ライフサイクルには、開発時に従わなければならないいくつかの段階があります。ping データベース システム。
開発ライフサイクルの各ステップは、必ずしも厳密に順番に従う必要はありません。
小規模なデータベース システムでは、データベース設計のプロセスは通常非常に単純で、多くの手順は必要ありません。
上記の図を十分に理解するために、設計プロセスの概要を示すために、各ステップに記載されている個々のコンポーネントを見てみましょう。 DBMS.
要件分析
- 計画立案 データベース設計のこの段階では、データベース開発ライフサイクル全体を計画します。組織の情報システム戦略を考慮に入れます。
- システム定義 – この段階では、提案されるデータベース システムの範囲と境界を定義します。
データベース設計
- 論理モデル – この段階は、ping 要件に基づいたデータベースモデル。設計全体は紙の上で行われ、物理的な実装や特定のDBMSに関する検討は一切行われない。
- 物理モデル – この段階では、DBMSと物理的な実装要因を考慮して、データベースの論理モデルを実装します。
製品の導入
- データ変換とロード リレーショナルデータベース設計のこの段階では、古いシステムから新しいデータベースへデータをインポートして変換することに関係します。
- テスト この段階では、新しく導入されたシステムのエラーを特定することが目的です。データベースを要件仕様と照合してチェックします。
XNUMX 種類のデータベース技術
- 正規化
- ERモデリング
一つずつ見ていきましょう。
データベース設計のベストプラクティス
いくつかの確立されたベストプラクティスを適用することで、要件が拡大しても、データベース設計を効率的、一貫性があり、保守しやすい状態に保つことができます。
- まず目的を明確にする テーブルを作成する前に、明確な要件を収集し、すべてのエンティティとリレーションシップを特定してください。
- 冗長性を減らすために正規化する 関連データを整理し、各事実が一度だけ保存されるようにすることで、更新異常を防ぎ、データベースの一貫性を維持します。
- 安定したプライマリキーを使用する すべてのテーブルに、メールアドレスのようなビジネス上の値ではなく、自動インクリメントされる整数など、決して変更されない主キーを設定してください。
- 外部キーとのリレーションシップを強制する ・関連するテーブル間の参照整合性を保護するために、外部キーを定義します。
- 一貫性のある命名規則を採用する – スネークケースなどの命名規則を1つ選び、それをすべてのテーブル、列、キーに適用します。
- 成長と安全のための計画を立てる 頻繁に使用されるクエリに対してインデックスを追加し、設計の初期段階でスケーラビリティとアクセス制御を考慮する。
最初からこれらのガイドラインに従うことで、データベースが稼働開始後に発生する高額な再構築作業を削減できます。
