Co to jest modelowanie danych? Typy (koncepcyjne, logiczne, fizyczne)

Co to jest modelowanie danych?

Modelowanie danych (modelowanie danych) to proces tworzenia modelu danych, które mają być przechowywane w bazie danych. Ten model danych jest koncepcyjną reprezentacją obiektów danych, powiązań między różnymi obiektami danych i reguł.

Modelowanie danych pomaga w wizualnej reprezentacji danych i wymusza reguły biznesowe, zgodność z przepisami i politykami rządowymi dotyczącymi danych. Modele danych zapewniają spójność konwencji nazewnictwa, wartości domyślnych, semantyki i bezpieczeństwa, zapewniając jednocześnie jakość danych.

Modele danych w DBMS

Model danych jest zdefiniowany jako abstrakcyjny model, który organizuje opis danych, semantykę danych i ograniczenia spójności danych. Model danych kładzie nacisk na to, jakie dane są potrzebne i jak powinny być zorganizowane, zamiast na to, jakie operacje zostaną wykonane na danych. Model danych jest jak plan budynku architekta, który pomaga budować modele koncepcyjne i ustalać relacje między elementami danych.

Istnieją dwa rodzaje technik modelowania danych

1. Model relacji encji (ER).
2. UML-a (Ujednolicony język modelowania)

Omówimy je szczegółowo później.

Ten samouczek dotyczący modelowania danych jest odpowiedni zarówno dla nowicjuszy, początkujących, jak i doświadczonych profesjonalistów.

Dlaczego warto używać modelu danych?

Podstawowymi celami stosowania modelu danych są:

• Zapewnia, że ​​wszystkie obiekty danych wymagane przez bazę danych są dokładnie reprezentowane. Pominięcie danych będzie prowadzić do tworzenia błędnych raportów i błędnych wyników.
• Model danych pomaga zaprojektować bazę danych na poziomie koncepcyjnym, fizycznym i logicznym.
• Struktura modelu danych pomaga zdefiniować tabele relacyjne, klucze podstawowe i obce oraz procedury składowane.
• Zapewnia przejrzysty obraz danych podstawowych i może być używany przez twórców baz danych do tworzenia fizycznej bazy danych.
• Pomocna jest także identyfikacja brakujących i zbędnych danych.
• Chociaż początkowe tworzenie modelu danych jest pracochłonne i czasochłonne, na dłuższą metę sprawia, że ​​modernizacja i konserwacja infrastruktury IT stają się tańsze i szybsze.

Typy modeli danych w DBMS

Typy modeli danych: Istnieją głównie trzy różne typy modeli danych: koncepcyjne modele danych, logiczne modele danych i fizyczne modele danych, a każdy z nich ma określony cel. Modele danych służą do reprezentowania danych i sposobu ich przechowywania w bazie danych oraz do ustalania relacji między elementami danych.

1. Koncepcyjny model danych: Ten model danych definiuje CO system zawiera. Model ten jest zwykle tworzony przez interesariuszy biznesowych i dane Architects. Celem jest organizacja, zakres i zdefiniowanie koncepcji i zasad biznesowych.
2. Logiczny model danych: Definiuje JAK system powinien zostać wdrożony niezależnie od SZBD. Model ten jest zazwyczaj tworzony przez firmę Data Architektów i analityków biznesowych. Celem jest opracowanie technicznej mapy reguł i struktur danych.
3. Fizyczny model danych: Ten model danych opisuje JAK system zostanie wdrożony w oparciu o konkretny system DBMS. Model ten jest zwykle tworzony przez administratora baz danych i programistów. Celem jest faktyczna implementacja bazy danych.

Konceptualny model danych

A Konceptualny model danych jest zorganizowanym widokiem koncepcji bazy danych i ich relacji. Celem tworzenia koncepcyjnego modelu danych jest ustanowienie jednostek, ich atrybutów i relacji. Na tym poziomie modelowania danych nie ma prawie żadnych szczegółów dotyczących faktycznej struktury bazy danych. Interesariusze biznesowi i architekci danych zazwyczaj tworzą koncepcyjny model danych.

Trzema podstawowymi najemcami koncepcyjnego modelu danych są

• Jednostka: Rzecz z prawdziwego świata
• Atrybut: Charakterystyka lub właściwości bytu
• Relacja: Zależność lub związek pomiędzy dwoma bytami

Przykład modelu danych:

• Klient i Produkt to dwa podmioty. Numer i nazwa Klienta są atrybutami podmiotu Klient
• Nazwa produktu i cena są atrybutami jednostki produktu
• Sprzedaż to relacja pomiędzy klientem a produktem

Charakterystyka koncepcyjnego modelu danych

• Oferuje kompleksowe omówienie koncepcji biznesowych w obrębie całej organizacji.
• Tego typu modele danych są projektowane i rozwijane dla odbiorców biznesowych.
• Model koncepcyjny jest opracowywany niezależnie od specyfikacji sprzętu, takich jak pojemność przechowywania danych, lokalizacja lub specyfikacji oprogramowania, takich jak dostawca DBMS i technologia. Nacisk kładziony jest na przedstawienie danych tak, jak użytkownik zobaczy je w „prawdziwym świecie”.

Konceptualne modele danych, znane jako modele domenowe, tworzą wspólny słownik dla wszystkich interesariuszy poprzez ustalenie podstawowych pojęć i zakresu.

Logiczny model danych

Logiczny model danych służy do definiowania struktury elementów danych i ustalania relacji między nimi. Logiczny model danych dodaje dalsze informacje do elementów koncepcyjnego modelu danych. Zaletą korzystania z logicznego modelu danych jest zapewnienie fundamentu, na którym można oprzeć model fizyczny. Jednak struktura modelowania pozostaje ogólna.

Na tym poziomie modelowania danych nie zdefiniowano żadnego klucza podstawowego ani pomocniczego. Na tym poziomie modelowania danych należy zweryfikować i dostosować szczegóły łącznika, które zostały wcześniej ustawione dla relacji.

Charakterystyka logicznego modelu danych

• Opisuje potrzeby danych dla pojedynczego projektu, ale może zostać zintegrowany z innymi logicznymi modelami danych w zależności od zakresu projektu.
• Zaprojektowany i opracowany niezależnie od DBMS.
• Atrybuty danych będą miały typy danych z dokładną precyzją i długością.
• Procesy normalizacyjne do modelu stosowane są typowo do 3NF.

Fizyczny model danych

A Fizyczny model danych opisuje implementację modelu danych specyficzną dla bazy danych. Oferuje abstrakcję bazy danych i pomaga wygenerować schemat. Dzieje się tak ze względu na bogactwo metadanych oferowanych przez fizyczny model danych. Fizyczny model danych pomaga również w wizualizacji struktury bazy danych poprzez replikację kluczy kolumn bazy danych, ograniczeń, indeksów, wyzwalaczy i innych RDBMS funkcje.

Charakterystyka fizycznego modelu danych

• Fizyczny model danych opisuje zapotrzebowanie na dane dla pojedynczego projektu lub aplikacji, chociaż może być zintegrowany z innymi fizycznymi modelami danych w oparciu o zakres projektu.
• Model danych zawiera relacje między tabelami, które dotyczą liczności i wartości null relacji.
• Opracowane pod konkretną wersję systemu DBMS, lokalizację, przechowywanie danych lub technologię, która ma zostać wykorzystana w projekcie.
• Kolumny powinny mieć przypisane dokładne typy danych, przypisane długości i wartości domyślne.
• Zdefiniowano klucze podstawowe i obce, widoki, indeksy, profile dostępu i uprawnienia itp.

Zalety i wady modelu danych

Zalety modelu danych:

• Głównym celem projektowania modelu danych jest upewnienie się, że obiekty danych oferowane przez zespół funkcjonalny są dokładnie reprezentowane.
• Model danych powinien być wystarczająco szczegółowy, aby można go było wykorzystać do zbudowania fizycznej bazy danych.
• Informacje zawarte w modelu danych można wykorzystać do zdefiniowania relacji między tabelami, kluczami podstawowymi i obcymi oraz procedurami przechowywanymi.
• Model danych pomaga firmom komunikować się wewnątrz i pomiędzy organizacjami.
• Model danych pomaga dokumentować mapowania danych w procesie ETL
• Pomóż rozpoznać właściwe źródła danych do wypełnienia modelu

Wady modelu danych:

• Aby opracować model danych, należy znać cechy fizyczne przechowywanych danych.
• Jest to system nawigacyjny, który produkuje złożone aplikacje, zarządzanie. Dlatego wymaga znajomości prawdy biograficznej.
• Nawet mniejsze zmiany w strukturze wymagają modyfikacji w całej aplikacji.
• Nie ma ustawionego języka manipulacji danymi DBMS.

Wniosek

• Modelowanie danych to proces opracowywania modelu danych, które mają być przechowywane w bazie danych.
• Modele danych zapewniają spójność konwencji nazewnictwa, wartości domyślnych, semantyki i bezpieczeństwa, zapewniając jednocześnie jakość danych.
• Struktura modelu danych pomaga zdefiniować tabele relacyjne, klucze podstawowe i obce oraz procedury składowane.
• Istnieją trzy typy: pojęciowy, logiczny i fizyczny.
• Głównym celem modelu koncepcyjnego jest ustalenie bytów, ich atrybutów i relacji między nimi.
• Logiczny model danych definiuje strukturę elementów danych i ustala relacje między nimi.
• Fizyczny model danych opisuje implementację modelu danych specyficzną dla bazy danych.
• Głównym celem projektowania modelu danych jest upewnienie się, że obiekty danych oferowane przez zespół funkcjonalny są dokładnie reprezentowane.
• Największą wadą jest to, że nawet mniejsze zmiany w strukturze wymagają modyfikacji w całej aplikacji.
• Czytając ten samouczek dotyczący modelowania danych, poznasz podstawowe koncepcje, takie jak: Czym jest model danych? Wprowadzenie do różnych typów modeli danych, zalety, wady i przykład modelu danych.