การสร้างแบบจำลองข้อมูลคืออะไร? ประเภท (แนวความคิด ตรรกะ กายภาพ)
เดวิดคาร์เตอร์
การสร้างแบบจำลองข้อมูลคืออะไร?
การสร้างแบบจำลองข้อมูล (การสร้างแบบจำลองข้อมูล) เป็นกระบวนการสร้างแบบจำลองข้อมูลสำหรับข้อมูลที่จะจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล โมเดลข้อมูลนี้เป็นการแสดงแนวคิดของออบเจ็กต์ข้อมูล การเชื่อมโยงระหว่างออบเจ็กต์ข้อมูลต่างๆ และกฎต่างๆ
การสร้างแบบจำลองข้อมูลช่วยในการแสดงข้อมูลด้วยภาพและบังคับใช้กฎเกณฑ์ทางธุรกิจ การปฏิบัติตามกฎระเบียบ และนโยบายของรัฐบาลเกี่ยวกับข้อมูล โมเดลข้อมูลช่วยให้มั่นใจถึงความสอดคล้องในการตั้งชื่อแบบแผนการตั้งชื่อ ค่าเริ่มต้น อรรถศาสตร์ ความปลอดภัย ในขณะเดียวกันก็รับประกันคุณภาพของข้อมูล
โมเดลข้อมูลใน DBMS
เทศกาล ตัวแบบข้อมูล ถูกกำหนดให้เป็นแบบจำลองเชิงนามธรรมที่จัดระเบียบคำอธิบายข้อมูล ความหมายของข้อมูล และข้อจำกัดด้านความสอดคล้องของข้อมูล แบบจำลองข้อมูลเน้นที่ข้อมูลที่จำเป็นและวิธีจัดระเบียบแทนที่จะเน้นที่การดำเนินการใดที่จะดำเนินการกับข้อมูล แบบจำลองข้อมูลเปรียบเสมือนแบบแปลนอาคารของสถาปนิก ซึ่งช่วยสร้างแบบจำลองเชิงแนวคิดและกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างรายการข้อมูล
เทคนิคการสร้างแบบจำลองข้อมูลสองประเภทคือ
- แบบจำลองความสัมพันธ์เอนทิตี (ER)
- ยูเอ็มแอล (ภาษาการสร้างแบบจำลองแบบรวม)
เราจะหารือกันในรายละเอียดในภายหลัง
บทช่วยสอนการสร้างแบบจำลองข้อมูลนี้เหมาะที่สุดสำหรับนักศึกษาใหม่ ผู้เริ่มต้น และมืออาชีพที่มีประสบการณ์
เหตุใดจึงต้องใช้โมเดลข้อมูล
เป้าหมายหลักของการใช้แบบจำลองข้อมูลคือ:
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัตถุข้อมูลทั้งหมดที่ฐานข้อมูลต้องการนั้นถูกแสดงอย่างถูกต้อง การละเลยข้อมูลจะนำไปสู่การสร้างรายงานที่ผิดพลาดและให้ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้อง
- โมเดลข้อมูลช่วยออกแบบฐานข้อมูลในระดับแนวคิด กายภาพ และตรรกะ
- โครงสร้างแบบจำลองข้อมูลช่วยในการกำหนดตารางเชิงสัมพันธ์ คีย์หลักและคีย์นอก และขั้นตอนการจัดเก็บ
- ให้ภาพที่ชัดเจนของข้อมูลฐานและนักพัฒนาฐานข้อมูลสามารถใช้เพื่อสร้างฐานข้อมูลทางกายภาพได้
- นอกจากนี้ยังเป็นประโยชน์ในการระบุข้อมูลที่ขาดหายไปและซ้ำซ้อน
- แม้ว่าการสร้างแบบจำลองข้อมูลเบื้องต้นจะต้องใช้แรงงานและเวลา แต่ในระยะยาวแล้ว การอัปเกรดและการบำรุงรักษาโครงสร้างพื้นฐานด้านไอทีของคุณจะถูกและรวดเร็วยิ่งขึ้น
ประเภทของตัวแบบข้อมูลใน DBMS
ประเภทของตัวแบบข้อมูล: แบบจำลองข้อมูลมีสามประเภทหลักๆ ได้แก่ แบบจำลองข้อมูลเชิงแนวคิด แบบจำลองข้อมูลเชิงตรรกะ และแบบจำลองข้อมูลทางกายภาพ ซึ่งแต่ละแบบมีวัตถุประสงค์เฉพาะ โมเดลข้อมูลใช้เพื่อแสดงข้อมูลและวิธีการจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล และเพื่อกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างรายการข้อมูล
- โมเดลข้อมูลเชิงแนวคิด: โมเดลข้อมูลนี้กำหนด อะไร ในระบบประกอบด้วย โดยทั่วไปแบบจำลองนี้จะถูกสร้างขึ้นโดยผู้มีส่วนได้ส่วนเสียทางธุรกิจและข้อมูล Archiวัตถุประสงค์คือเพื่อจัดระเบียบ กำหนดขอบเขต และกำหนดแนวคิดและกฎเกณฑ์ทางธุรกิจ
- โมเดลข้อมูลเชิงตรรกะ: กำหนด วิธีการ ควรนำระบบไปใช้โดยไม่คำนึงถึง DBMS โดยทั่วไปโมเดลนี้จะถูกสร้างขึ้นโดย Data Archiเทคและนักวิเคราะห์ธุรกิจ วัตถุประสงค์คือเพื่อพัฒนาแผนที่ทางเทคนิคของกฎและโครงสร้างข้อมูล
- แบบจำลองข้อมูลทางกายภาพ: โมเดลข้อมูลนี้อธิบาย วิธีการ ระบบจะดำเนินการโดยใช้ระบบ DBMS เฉพาะ โดยทั่วไปโมเดลนี้จะสร้างโดย DBA และนักพัฒนา วัตถุประสงค์คือการนำฐานข้อมูลไปใช้จริง
โมเดลข้อมูลเชิงแนวคิด
A โมเดลข้อมูลเชิงแนวคิด เป็นมุมมองที่จัดระเบียบของแนวคิดฐานข้อมูลและความสัมพันธ์ของแนวคิดเหล่านั้น วัตถุประสงค์ของการสร้างแบบจำลองข้อมูลเชิงแนวคิดคือเพื่อกำหนดเอนทิตี คุณลักษณะ และความสัมพันธ์ของเอนทิตีเหล่านั้น ในระดับการสร้างแบบจำลองข้อมูลนี้ แทบไม่มีรายละเอียดใดๆ เกี่ยวกับโครงสร้างฐานข้อมูลจริง ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียทางธุรกิจและสถาปนิกข้อมูลมักจะสร้างแบบจำลองข้อมูลเชิงแนวคิดขึ้นมา
ผู้เช่าพื้นฐาน 3 รายของ Conceptual Data Model ได้แก่
- เอกลักษณ์: ของจริง
- คุณลักษณะ: ลักษณะหรือคุณสมบัติของเอนทิตี
- ความสัมพันธ์: การพึ่งพาหรือการเชื่อมโยงระหว่างสองเอนทิตี
ตัวอย่างโมเดลข้อมูล:
- ลูกค้าและผลิตภัณฑ์เป็นสองหน่วยงาน หมายเลขและชื่อลูกค้าเป็นคุณลักษณะของเอนทิตีลูกค้า
- ชื่อผลิตภัณฑ์และราคาเป็นคุณลักษณะของเอนทิตีผลิตภัณฑ์
- การขายคือความสัมพันธ์ระหว่างลูกค้าและผลิตภัณฑ์
ลักษณะของตัวแบบข้อมูลเชิงแนวคิด
- เสนอความครอบคลุมแนวคิดทางธุรกิจทั่วทั้งองค์กร
- โมเดลข้อมูลประเภทนี้ได้รับการออกแบบและพัฒนาสำหรับกลุ่มเป้าหมายทางธุรกิจ
- โมเดลเชิงแนวคิดได้รับการพัฒนาโดยไม่ขึ้นกับข้อกำหนดฮาร์ดแวร์ เช่น ความจุข้อมูล ตำแหน่ง หรือข้อกำหนดซอฟต์แวร์ เช่น ผู้จำหน่าย DBMS และเทคโนโลยี จุดมุ่งเน้นคือการแสดงข้อมูลที่ผู้ใช้จะเห็นใน "โลกแห่งความเป็นจริง"
แบบจำลองข้อมูลเชิงแนวคิดที่เรียกว่าแบบจำลองโดเมนจะสร้างคำศัพท์ทั่วไปสำหรับผู้มีส่วนได้ส่วนเสียทั้งหมดโดยการกำหนดแนวคิดและขอบเขตพื้นฐาน
โมเดลข้อมูลเชิงตรรกะ
เทศกาล โมเดลข้อมูลเชิงตรรกะ ใช้เพื่อกำหนดโครงสร้างขององค์ประกอบข้อมูลและกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบเหล่านั้น แบบจำลองข้อมูลเชิงตรรกะจะเพิ่มข้อมูลเพิ่มเติมให้กับองค์ประกอบแบบจำลองข้อมูลเชิงแนวคิด ข้อดีของการใช้แบบจำลองข้อมูลเชิงตรรกะคือเพื่อจัดเตรียมรากฐานสำหรับแบบจำลองทางกายภาพ อย่างไรก็ตาม โครงสร้างการสร้างแบบจำลองยังคงเป็นแบบทั่วไป
ในระดับการสร้างแบบจำลองข้อมูลนี้ ไม่มีการกำหนดคีย์หลักหรือคีย์รอง ในระดับการสร้างแบบจำลองข้อมูลนี้ คุณต้องตรวจสอบและปรับรายละเอียดตัวเชื่อมต่อที่ตั้งค่าไว้ก่อนหน้านี้สำหรับความสัมพันธ์
ลักษณะของตัวแบบข้อมูลแบบลอจิคัล
- อธิบายความต้องการข้อมูลสำหรับโครงการเดียว แต่สามารถรวมเข้ากับโมเดลข้อมูลเชิงตรรกะอื่นๆ ตามขอบเขตของโครงการ
- ออกแบบและพัฒนาอย่างเป็นอิสระจาก DBMS
- คุณลักษณะข้อมูลจะมีประเภทข้อมูลที่มีความแม่นยำและความยาวที่แน่นอน
- กระบวนการทำให้เป็นมาตรฐานของโมเดลโดยทั่วไปจะใช้จนถึง 3NF
แบบจำลองข้อมูลทางกายภาพ
A แบบจำลองข้อมูลทางกายภาพ อธิบายการใช้งานแบบจำลองข้อมูลเฉพาะฐานข้อมูล มันมีนามธรรมฐานข้อมูลและช่วยสร้างสคีมา นี่เป็นเพราะความสมบูรณ์ของเมตาดาต้าที่นำเสนอโดยโมเดลข้อมูลทางกายภาพ โมเดลข้อมูลทางกายภาพยังช่วยในการแสดงโครงสร้างฐานข้อมูลด้วยการจำลองคีย์คอลัมน์ฐานข้อมูล ข้อจำกัด ดัชนี ทริกเกอร์ และอื่นๆ อาร์ดีบีเอ็มเอส คุณสมบัติ
ลักษณะของแบบจำลองข้อมูลทางกายภาพ
- แบบจำลองข้อมูลทางกายภาพอธิบายความต้องการข้อมูลสำหรับโปรเจ็กต์หรือแอปพลิเคชันเดียว แม้ว่ามันอาจจะรวมเข้ากับแบบจำลองข้อมูลทางกายภาพอื่นๆ ตามขอบเขตของโปรเจ็กต์
- โมเดลข้อมูลมีความสัมพันธ์ระหว่างตารางซึ่งระบุถึงภาวะเชิงจำนวนและความเป็นโมฆะของความสัมพันธ์
- พัฒนาขึ้นสำหรับเวอร์ชันเฉพาะของ DBMS ตำแหน่ง พื้นที่จัดเก็บข้อมูล หรือเทคโนโลยีที่จะใช้ในโครงการ
- คอลัมน์ควรมีประเภทข้อมูล ความยาวที่กำหนด และค่าเริ่มต้นที่แน่นอน
- มีการกำหนดคีย์หลักและคีย์ต่างประเทศ มุมมอง ดัชนี โปรไฟล์การเข้าถึง และการอนุญาต ฯลฯ
ข้อดีและข้อเสียของตัวแบบข้อมูล
ข้อดีของแบบจำลองข้อมูล:
- เป้าหมายหลักของโมเดลข้อมูลการออกแบบคือเพื่อให้แน่ใจว่าออบเจ็กต์ข้อมูลที่นำเสนอโดยทีมงานจะแสดงอย่างถูกต้อง
- แบบจำลองข้อมูลควรมีรายละเอียดเพียงพอที่จะใช้ในการสร้างฐานข้อมูลทางกายภาพ
- ข้อมูลในแบบจำลองข้อมูลสามารถใช้เพื่อกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างตาราง คีย์หลักและคีย์นอก และขั้นตอนการจัดเก็บ
- โมเดลข้อมูลช่วยให้ธุรกิจสามารถสื่อสารภายในและระหว่างองค์กรได้
- โมเดลข้อมูลช่วยในการจัดทำเอกสารการแมปข้อมูลในกระบวนการ ETL
- ช่วยจดจำแหล่งข้อมูลที่ถูกต้องเพื่อเติมโมเดล
ข้อเสียของแบบจำลองข้อมูล:
- ในการพัฒนาแบบจำลองข้อมูลเราควรทราบลักษณะการจัดเก็บข้อมูลทางกายภาพ
- เป็นระบบนำทางที่สร้างการพัฒนาและจัดการแอพพลิเคชันที่ซับซ้อน ดังนั้นจึงต้องมีความรู้เกี่ยวกับประวัติชีวิตจริง
- การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างแม้เพียงเล็กน้อยก็จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนในแอปพลิเคชันทั้งหมด
- ไม่มีภาษาการจัดการข้อมูลที่กำหนดไว้ DBMS.
สรุป
- การสร้างแบบจำลองข้อมูลเป็นกระบวนการในการพัฒนาแบบจำลองข้อมูลสำหรับข้อมูลที่จะจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล
- โมเดลข้อมูลช่วยให้มั่นใจถึงความสอดคล้องในการตั้งชื่อแบบแผนการตั้งชื่อ ค่าเริ่มต้น อรรถศาสตร์ ความปลอดภัย ในขณะเดียวกันก็รับประกันคุณภาพของข้อมูล
- โครงสร้างแบบจำลองข้อมูลช่วยในการกำหนดตารางเชิงสัมพันธ์ คีย์หลักและคีย์นอก และขั้นตอนการจัดเก็บ
- แนวคิด ตรรกะ และกายภาพมีสามประเภท
- จุดมุ่งหมายหลักของแบบจำลองแนวความคิดคือการสร้างเอนทิตี คุณลักษณะ และความสัมพันธ์ของเอนทิตี
- โมเดลข้อมูลเชิงตรรกะจะกำหนดโครงสร้างขององค์ประกอบข้อมูลและกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบเหล่านั้น
- โมเดลข้อมูลทางกายภาพอธิบายถึงการใช้งานฐานข้อมูลเฉพาะของโมเดลข้อมูล
- เป้าหมายหลักของโมเดลข้อมูลการออกแบบคือเพื่อให้แน่ใจว่าออบเจ็กต์ข้อมูลที่นำเสนอโดยทีมงานจะแสดงอย่างถูกต้อง
- ข้อเสียเปรียบที่ใหญ่ที่สุดคือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างแม้เพียงเล็กน้อยก็จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนในแอปพลิเคชันทั้งหมด
- เมื่ออ่านบทช่วยสอนเกี่ยวกับการสร้างแบบจำลองข้อมูลนี้ คุณจะได้เรียนรู้แนวคิดพื้นฐาน เช่น แบบจำลองข้อมูลคืออะไร บทนำเกี่ยวกับแบบจำลองข้อมูลประเภทต่างๆ ข้อดี ข้อเสีย และตัวอย่างแบบจำลองข้อมูล
