Einführung

Vielleicht sind wir auf das Wort „ Datenbank ' ziemlich oft. Dieser Begriff legt großen Wert auf seine Arme. Häufiger bezieht es sich nicht nur auf die Perspektive des Entwicklers, sondern wird auch häufig bei nicht-technischen Gruppen oder Communities verwendet. Technisch gesehen ist eine Datenbank eher ein Speicherbegriff, der die Beziehung zu verschiedenen Datenformen bezeichnet, die an einem einzigen Ort zusammengefasst sind. Daher können wir eine Datenbank als eine organisierte Sammlung von Daten definieren, die im Allgemeinen elektronisch über Computersysteme gespeichert und abgerufen werden. Dieser Artikel konzentriert sich stark auf das Datenbankdesign und seine Verbindung mit zitierfähigen Begriffen und Methoden wurde häufig berücksichtigt. Wir werden diese Begriffe im Zusammenhang mit dem Datenbankdesign besprechen, um die Einzelheiten zu verstehen. Lass uns gleich darüber reden.

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Was ist Datenbankdesign?

Datenbankdesign kann allgemein als eine Sammlung von Aufgaben oder Prozessen definiert werden, die den Entwurf, die Entwicklung, die Implementierung und die Wartung von Unternehmensdatenverwaltungssystemen verbessern. Das Entwerfen einer geeigneten Datenbank reduziert die Wartungskosten und verbessert dadurch die Datenkonsistenz. Die kosteneffizienten Maßnahmen werden stark vom Speicherplatz auf der Festplatte beeinflusst. Daher muss es ein brillantes Konzept für den Entwurf einer Datenbank geben. Der Designer sollte die Einschränkungen befolgen und entscheiden, wie die Elemente korrelieren und welche Art von Daten gespeichert werden müssen.

Die Hauptziele des Datenbankentwurfs bestehen darin, physische und logische Entwurfsmodelle des vorgeschlagenen Datenbanksystems zu erstellen. Um dies zu verdeutlichen, konzentriert sich das logische Modell in erster Linie auf die Anforderungen von Daten und die Überlegungen müssen im Hinblick auf monolithische Überlegungen angestellt werden und daher müssen die gespeicherten physischen Daten unabhängig von den physischen Bedingungen gespeichert werden. Andererseits umfasst das physische Datenbankentwurfsmodell eine Übersetzung des logischen Entwurfsmodells der Datenbank, indem die Kontrolle über physische Medien mithilfe von Hardwareressourcen und Softwaresystemen wie dem Datenbankverwaltungssystem (DBMS) behalten wird.

Warum ist Datenbankdesign wichtig?

Die wichtige Überlegung, die bei der Betonung der Bedeutung des Datenbankdesigns berücksichtigt werden kann, lässt sich anhand der folgenden Punkte erklären.

1. Datenbankentwürfe liefern die Blaupausen dafür, wie die Daten in einem System gespeichert werden sollen. Ein ordnungsgemäßes Design einer Datenbank hat großen Einfluss auf die Gesamtleistung jeder Anwendung.
2. Die für eine Datenbank definierten Entwurfsprinzipien geben eine klare Vorstellung vom Verhalten einer Anwendung und davon, wie die Anforderungen verarbeitet werden.
3. Ein weiterer Aspekt, der beim Datenbankdesign hervorzuheben ist, ist, dass ein ordnungsgemäßes Datenbankdesign alle Anforderungen der Benutzer erfüllt.
4. Schließlich wird die Verarbeitungszeit einer Anwendung erheblich verkürzt, wenn die Einschränkungen beim Entwurf einer hocheffizienten Datenbank ordnungsgemäß umgesetzt werden.

Lebenszyklus

Allerdings ist der Lebenszyklus einer Datenbank keine wichtige Diskussion, die in diesem Artikel weitergeführt werden muss, da wir uns auf das Datenbankdesign konzentrieren. Bevor wir uns jedoch direkt mit den Entwurfsmodellen befassen, aus denen das Datenbankdesign besteht, ist es wichtig, den gesamten Arbeitsablauf und Lebenszyklus der Datenbank zu verstehen.

Anforderungsanalyse

Zunächst muss die Planung der grundlegenden Anforderungen des Projekts erfolgen, unter denen das Design der Datenbank vorangetrieben werden soll. Somit können sie wie folgt definiert werden:

Planung - In dieser Phase geht es um die Planung des gesamten DDLC (Database Development Life Cycle). Die strategischen Überlegungen werden berücksichtigt, bevor fortgefahren wird.

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Systemdefinition – In dieser Phase werden nach der Planung die Grenzen und Bereiche der richtigen Datenbank abgedeckt.

Datenbankdesign

Der nächste Schritt besteht darin, die Datenbank unter Berücksichtigung der benutzerbasierten Anforderungen zu entwerfen und sie in verschiedene Modelle aufzuteilen, damit keine Belastung oder starke Abhängigkeiten von einem einzelnen Aspekt entstehen. Daher gibt es einen modellzentrierten Ansatz, bei dem logische und physikalische Modelle eine entscheidende Rolle spielen.

Physikalisches Modell - Das physikalische Modell befasst sich mit den Praktiken und Implementierungen des logischen Modells.

Logisches Modell - In dieser Phase geht es in erster Linie um die Entwicklung eines Modells basierend auf den vorgeschlagenen Anforderungen. Das gesamte Modell wird auf Papier entworfen, ohne dass Überlegungen zur Implementierung oder Übernahme des DBMS erforderlich sind.

Implementierung

Der letzte Schritt umfasst die Implementierungsmethoden und das Überprüfen des Verhaltens, das unseren Anforderungen entspricht. Dies wird durch kontinuierliche Integrationstests der Datenbank mit verschiedenen Datensätzen und die Konvertierung der Daten in maschinenverständliche Sprache sichergestellt. Die Manipulation von Daten konzentriert sich in erster Linie auf diese Schritte, bei denen Abfragen durchgeführt werden, um zu prüfen, ob die Anwendung zufriedenstellend gestaltet ist oder nicht.

Datenkonvertierung und Laden - Dieser Abschnitt dient dem Import und der Konvertierung von Daten vom alten in das neue System.

Testen - In dieser Phase geht es um die Fehlererkennung im neu implementierten System. Das Testen ist ein entscheidender Schritt, da es die Datenbank direkt überprüft und die Anforderungsspezifikationen vergleicht.

Datenbankdesignprozess

Der Prozess des Entwurfs einer Datenbank erfordert verschiedene konzeptionelle Ansätze, die berücksichtigt werden müssen. Ein idealer und gut strukturierter Datenbankentwurf muss in der Lage sein:

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1. Sparen Sie Speicherplatz, indem Sie redundante Daten eliminieren.
2. Bewahrt die Datenintegrität und -genauigkeit.
3. Bietet Datenzugriff auf nützliche Weise.
4. Vergleich logischer und physischer Datenmodelle.

Logisch

Ein logisches Datenmodell beschreibt die Daten im Allgemeinen so detailliert wie möglich, ohne dass man sich um die physischen Implementierungen in der Datenbank kümmern muss. Zu den Merkmalen eines logischen Datenmodells können gehören:

1. Alle Entitäten und Beziehungen zwischen ihnen.
2. Jede Entität verfügt über genau spezifizierte Attribute.
3. Der Primärschlüssel für jede Entität wird angegeben.
4. Es werden Fremdschlüssel angegeben, die zur Identifizierung einer Beziehung zwischen verschiedenen Entitäten verwendet werden.
5. Auf dieser Ebene findet eine Normalisierung statt.

Ein logisches Modell kann mit dem folgenden Ansatz entworfen werden:

1. Geben Sie alle Entitäten mit Primärschlüsseln an.
2. Geben Sie gleichzeitige Beziehungen zwischen verschiedenen Entitäten an.
3. Finden Sie die Attribute jeder Entität heraus
4. Lösen Sie Viele-zu-Viele-Beziehungen auf.
5. Führen Sie den Normalisierungsprozess durch.

Ein wichtiger Faktor nach der Befolgung des oben genannten Ansatzes besteht außerdem darin, den Entwurf auf der Grundlage der Anforderungserfassung kritisch zu prüfen. Wenn die oben genannten Schritte strikt befolgt werden, besteht die Chance, ein hocheffizientes Datenbankdesign zu erstellen, das dem nativen Ansatz folgt.

Um diese Punkte zu verstehen, sehen Sie sich das Bild unten an, um ein klares Bild zu erhalten.

Wenn wir das in der Abbildung oben gezeigte logische Datenmodell mit einigen Beispieldaten im Diagramm vergleichen, können wir auf die Tatsache stoßen, dass in einem konzeptionellen Datenmodell kein Primärschlüssel vorhanden ist, während ein logisches Datenmodell über Primärschlüssel verfügt alle seine Attribute. Außerdem modellieren logische Daten die Deckungsbeziehung zwischen verschiedenen Entitäten und bieten Platz für Fremdschlüssel, um Beziehungen zwischen ihnen herzustellen.

Körperlich

Ein physischer Datenmodus stellt im Allgemeinen den Ansatz oder das Konzept des Datenbankentwurfs dar. Der Hauptzweck des physischen Datenmodells besteht darin, alle anzuzeigen Strukturen der Tabelle einschließlich der Spaltenname, Spaltendatentyp, Einschränkungen, Schlüssel (primär und fremd) und die Beziehung zwischen Tabellen. Im Folgenden sind die Merkmale eines physischen Datenmodells aufgeführt:

1. Gibt alle Spalten und Tabellen an.
2. Gibt Fremdschlüssel an, die normalerweise die Beziehung zwischen Tabellen definieren.
3. Je nach Benutzeranforderungen kann es zu einer Denormalisierung kommen.
4. Da die physikalische Betrachtung berücksichtigt wird, gibt es klare Gründe für den Unterschied zu einem logischen Modell.
5. Physische Modelle können für verschiedene RDBMS unterschiedlich sein. Beispielsweise kann die Datentypspalte in MySQL und SQL Server unterschiedlich sein.

Beim Entwurf eines physischen Datenmodells sollten die folgenden Punkte berücksichtigt werden:

1. Konvertieren Sie die Entitäten in Tabellen.
2. Konvertieren Sie die definierten Beziehungen in Fremdschlüssel.
3. Konvertieren Sie die Datenattribute in Spalten.
4. Ändern Sie die Einschränkungen des Datenmodells basierend auf den physischen Anforderungen.

Wenn wir dieses physische Datenmodell mit dem logischen mit dem vorherigen logischen Modell vergleichen, könnten wir auf die Unterschiede schließen, dass in einer physischen Datenbank Entitätsnamen als Tabellennamen und Attribute als Spaltennamen betrachtet werden. Außerdem wird der Datentyp jeder Spalte im physischen Modell abhängig von der tatsächlich verwendeten Datenbank definiert.

Glossar

Juristische Person - Eine Entität in der Datenbank kann als abstrakte Daten definiert werden, die wir in unserer Datenbank speichern. Zum Beispiel ein Kunde, Produkte.

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Attribute - Ein Attribut ist eine detaillierte Form von Daten, die aus Entitäten wie Länge, Name, Preis usw. besteht.

Beziehung - Eine Beziehung kann als Verbindung zwischen zwei Entitäten oder Figuren definiert werden. Beispielsweise kann eine Person mit mehreren Personen in einer Familie in Beziehung stehen.

Unbekannter Schlüssel – Es fungiert als Verweis auf den Primärschlüssel einer anderen Tabelle. Ein Fremdschlüssel enthält Spalten mit Werten, die nur in der Primärschlüsselspalte vorhanden sind, auf die sie verweisen.

Primärschlüssel - Ein Primärschlüssel ist der Zeiger auf Datensätze, der eindeutig und nicht null ist und zur eindeutigen Identifizierung von Attributen einer Tabelle verwendet wird.

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Normalisierung - Ein flexibles Datenmodell muss bestimmten Regeln folgen. Die Anwendung dieser Regeln wird als Normalisierung bezeichnet.

Zusammenfassung

Das Datenbankdesign ist eine Methode zur Identifizierung von Lücken und Möglichkeiten zur Gestaltung einer geeigneten Nutzungsmethode. Es ist die Hauptkomponente eines Systems, die eine Blaupause der Daten und ihres Verhaltens innerhalb des Systems liefert. Ein ordnungsgemäßer Datenbankentwurf hat immer Priorität, da die Benutzeranforderungen übermäßig hoch gehalten werden und die Einhaltung der Einschränkungen bei der Gestaltung einer Datenbank möglicherweise nur eine Chance darstellt, die erforderliche Effizienz zu erzielen. Darüber hinaus haben wir auch separat etwas über die verschiedenen Designmodelle erfahren, die das ideale Datenbankdesign abbilden, sowie über die endlose Diskussion ihrer Eigenschaften und deren Nutzung. Darüber hinaus haben wir gelernt, wie der Lebenszyklus einer Datenbank über das Design der Datenbank entscheidet und wie das Konzept des Designs in die Lebenszyklusmethoden integriert werden kann, sodass effiziente und hochentwickelte Datenbanken basierend auf den Benutzeranforderungen entworfen werden können.