Ein Datenbankschema ist eine Struktur, die die logische Speicherung der Daten in einer Datenbank darstellt . Es stellt die Organisation von Daten dar und liefert Informationen über die Beziehungen zwischen den Tabellen in einer bestimmten Datenbank. In diesem Thema werden wir mehr über Datenbankschemata und ihre Typen erfahren. Bevor wir das Datenbankschema verstehen, sollten wir zunächst verstehen, was eine Datenbank ist.
Was ist eine Datenbank?
A Datenbank ist ein Ort zum Speichern von Informationen. Es kann sowohl die einfachsten Daten, beispielsweise eine Personenliste, als auch die komplexesten Daten speichern. Die Datenbank speichert die Informationen in einem gut strukturierten Format.
Was ist ein Datenbankschema?
- Ein Datenbankschema ist die logische Darstellung einer Datenbank, die zeigt, wie die Daten logisch in der gesamten Datenbank gespeichert sind. Es enthält eine Liste von Attributen und Anweisungen, die die Datenbank-Engine darüber informieren, wie die Daten organisiert sind und wie die Elemente miteinander in Beziehung stehen.
- Ein Datenbankschema enthält Schemaobjekte, die Folgendes umfassen können Tabellen, Felder, Pakete, Ansichten, Beziehungen, Primärschlüssel, Fremdschlüssel,
- Tatsächlich werden die Daten physisch in Dateien gespeichert, die möglicherweise in unstrukturierter Form vorliegen. Um sie jedoch abzurufen und zu verwenden, müssen wir sie in eine strukturierte Form bringen. Hierzu wird ein Datenbankschema verwendet. Es vermittelt Wissen darüber, wie die Daten in einer Datenbank organisiert sind und wie sie mit anderen Daten verknüpft sind.
- Ein Datenbankschemaobjekt umfasst Folgendes:
- Konsistente Formatierung für alle Dateneinträge.
- Datenbankobjekte und eindeutige Schlüssel für alle Dateneinträge.
- Tabellen mit mehreren Spalten, und jede Spalte enthält ihren Namen und Datentyp.
- Die Komplexität und Größe des Schemas variieren je nach Größe des Projekts. Es hilft Entwicklern, die Datenbank vor dem Codieren einfach zu verwalten und zu strukturieren.
- Das angegebene Diagramm ist ein Beispiel für ein Datenbankschema. Es enthält drei Tabellen und ihre Datentypen. Dies stellt auch die Beziehungen zwischen den Tabellen und Primärschlüsseln sowie Fremdschlüsseln dar.
Arten von Datenbankschemata
Das Datenbankschema ist in drei Typen unterteilt:
1. Physisches Datenbankschema
Ein physisches Datenbankschema gibt an, wie die Daten physisch in Form von Dateien und Indizes auf einem Speichersystem oder Festplattenspeicher gespeichert werden. Das Entwerfen einer Datenbank auf der physischen Ebene wird als a bezeichnet physisches Schema .
2. Logisches Datenbankschema
Das Schema der logischen Datenbank gibt alle logischen Einschränkungen an, die auf die gespeicherten Daten angewendet werden müssen. Es definiert die Ansichten, Integritätsbeschränkungen und die Tabelle. Hier der Begriff Integritätsbedingungen Definieren Sie den Satz von Regeln, die von verwendet werden DBMS (Datenbankverwaltungssystem) um die Qualität beim Einfügen und Aktualisieren der Daten aufrechtzuerhalten. Das logische Schema stellt dar, wie die Daten in Form von Tabellen gespeichert werden und wie die Attribute einer Tabelle miteinander verknüpft werden.
Auf dieser Ebene arbeiten Programmierer und Administratoren, und die Implementierung der Datenstruktur ist auf dieser Ebene verborgen.
Zum Erstellen eines logischen Datenbankschemas werden verschiedene Tools verwendet. Diese Tools veranschaulichen die Beziehungen zwischen den Komponenten Ihrer Daten. Dieser Vorgang wird aufgerufen IS-Modellierung .
Die ER-Modellierung steht für Entity-Relationship-Modellierung, die die Beziehungen zwischen verschiedenen Entitäten spezifiziert.
Wir können es anhand eines Beispiels einer einfachen Handelsanwendung verstehen. Unten sehen Sie das Schemadiagramm, das einfache ER-Modell, das den logischen Transaktionsfluss in einer Handelsanwendung darstellt.
Im gegebenen Beispiel werden die IDs in jedem Kreis angegeben, und diese IDs sind Primärschlüssel und Fremdschlüssel.
Der Primärschlüssel ist Wird verwendet, um den Eintrag in einem Dokument oder Datensatz eindeutig zu identifizieren. Die Ids der oberen drei Kreise sind die Primärschlüssel.
Der Unbekannter Schlüssel wird als Primärschlüssel für andere Tabellen verwendet. Der FK stellt den Fremdschlüssel im Diagramm dar. Es verknüpft eine Tabelle mit einer anderen Tabelle.
3. Schema anzeigen
Das Design einer Datenbank auf Ansichtsebene wird als bezeichnet Schema anzeigen . Dieses Schema beschreibt im Allgemeinen die Endbenutzerinteraktion mit den Datenbanksystemen.
Unterschied zwischen dem physischen und dem logischen Datenbankschema
| Physisches Datenbankschema | Logisches Datenbankschema |
|---|---|
| Die Attribute sind nicht enthalten. | Es enthält die Attribute. |
| Es enthält sowohl Primär- als auch Sekundärschlüssel. | Es enthält auch sowohl Primär- als auch Sekundärschlüssel. |
| Es enthält den Tabellennamen. | Es enthält die Namen der Tabellen. |
| Es enthält die Spaltennamen und ihre Datentypen. | Es enthält keinen Spaltennamen oder Datentyp. |
Datenbankinstanz oder Datenbankschema ist dasselbe?
Die Begriffe Datenbankschema und Datenbankinstanzen hängen miteinander zusammen und können manchmal verwirrend als dasselbe verwendet werden. Aber beide unterscheiden sich voneinander.
Datenbankschema ist eine Darstellung einer geplanten Datenbank und enthält die Daten nicht tatsächlich.
Andererseits a Datenbankinstanz ist eine Art Snapshot einer tatsächlichen Datenbank, wie sie zu einem bestimmten Zeitpunkt existierte. Daher variiert es je nach Zeit oder kann geändert werden. Im Gegensatz dazu ist das Datenbankschema statisch und es ist sehr komplex, die Struktur einer Datenbank zu ändern.
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Sowohl Instanzen als auch Schemata sind über das DBMS miteinander verbunden und beeinflussen sich gegenseitig. DBMS stellt sicher, dass jede Datenbankinstanz den von den Datenbankdesignern im Datenbankschema auferlegten Einschränkungen entspricht.
Schema erstellen
Um ein Schema zu erstellen, werden in jedem Datenbanktyp die Anweisungen „CREATE SCHEMA“ verwendet. Aber jedes DBMS hat dafür eine andere Bedeutung. Im Folgenden erklären wir die Erstellung von Schemata in verschiedenen Datenbanksystemen:
1. MySQL
In MySQL , Die ' SCHEMA ERSTELLEN '-Anweisung erstellt die Datenbank. Dies liegt daran, dass in MySQL die CREATE SCHEMA-Anweisung der CREATE DATABASE-Anweisung ähnelt und Schema ein Synonym für die Datenbank ist.
2. Oracle-Datenbank
In Oracle Database ist jedes Schema bereits bei jedem Datenbankbenutzer vorhanden. Daher erstellt CREATE SCHEMA nicht tatsächlich ein Schema; Vielmehr hilft es, das Schema mit Tabellen und Ansichten anzuzeigen und ermöglicht den Zugriff auf diese Objekte, ohne dass mehrere SQL-Anweisungen für mehrere Transaktionen erforderlich sind. Die Anweisung „CREATE USER“ wird zum Erstellen eines Schemas in Oracle verwendet.
3. SQL-Server
Im SQL Server erstellt die Anweisung „CREATE SCHEMA“ ein neues Schema mit dem vom Benutzer angegebenen Namen.
Datenbankschema-Designs
Ein Schemaentwurf ist der erste Schritt beim Aufbau einer Grundlage für die Datenverwaltung. Ineffektive Schematwürfe sind schwer zu verwalten und verbrauchen mehr Speicher und andere Ressourcen. Es kommt logischerweise auf die Geschäftsanforderungen an. Um den Projektlebenszyklus zu vereinfachen, ist es erforderlich, das richtige Datenbankschemadesign auszuwählen. Die Liste einiger beliebter Datenbankschema-Designs ist unten aufgeführt:
Flaches Modell
Ein flaches Modellschema ist eine Art 2D-Array, in dem jede Spalte denselben Datentyp enthält und Elemente innerhalb einer Zeile miteinander verknüpft sind. Es kann als einzelnes Arbeitsblatt oder als Datenbanktabelle ohne Beziehungen verstanden werden. Dieses Schemadesign eignet sich am besten für kleine Anwendungen, die keine komplexen Daten enthalten.
Hierarchisches Modell
Das hierarchische Modelldesign enthält eine baumartige Struktur. Die Baumstruktur enthält den Wurzelknoten der Daten und seine untergeordneten Knoten. Zwischen jedem untergeordneten Knoten und jedem übergeordneten Knoten besteht eine Eins-zu-viele-Beziehung. Solche Datenbankschemata werden durch XML- oder JSON-Dateien dargestellt, da diese Dateien die Entitäten mit ihren Unterentitäten enthalten können.
Scrollrad funktioniert nicht
Die hierarchischen Schemamodelle eignen sich am besten zum Speichern der verschachtelten Daten, beispielsweise zur Darstellung Hominoid-Klassifizierung.
Netzwerkmodell
Der Entwurf des Netzwerkmodells ähnelt dem hierarchischen Entwurf, da er eine Reihe von Knoten und Eckpunkten darstellt. Der Hauptunterschied zwischen dem Netzwerkmodell und dem hierarchischen Modell besteht darin, dass das Netzwerkmodell eine Viele-zu-Viele-Beziehung zulässt. Im Gegensatz dazu erlaubt das hierarchische Modell nur eine Eins-zu-viele-Beziehung.
Das Netzwerkmodelldesign eignet sich am besten für Anwendungen, die räumliche Berechnungen erfordern. Es eignet sich auch hervorragend zur Darstellung von Arbeitsabläufen und vor allem für Fälle mit mehreren Pfaden zum gleichen Ergebnis.
Relationales Modell
Die relationalen Modelle werden für die relationale Datenbank verwendet, die Daten als Beziehungen der Tabelle speichert. Es gibt Vergleichsoperatoren, mit denen Daten bearbeitet und daraus verschiedene Werte berechnet werden können.
Sternenschema
Das Sternschema ist eine andere Art des Schemaentwurfs zur Organisation der Daten. Es eignet sich am besten zum Speichern und Analysieren großer Datenmengen und funktioniert mit „Fakten“ und „Dimensionen“. Hier die Tatsache ist der numerische Datenpunkt, der Geschäftsprozesse ausführt, und Abmessungen ist eine Tatsachenbeschreibung. Mit Star Schema können wir die Daten von strukturieren RDBMS .
Schneeflockenschema
Das Schneeflockenschema ist eine Adaption eines Sternschemas. Im Sternschema gibt es eine Haupttabelle „Fakten“, die die Hauptdatenpunkte und Verweise auf ihre Dimensionstabellen enthält. Aber in Snowflake können Dimensionstabellen ihre eigenen Dimensionstabellen haben.