Bazy danych mają kluczowe znaczenie dla organizowania i przechowywania danych firmowych, a bazy danych muszą być odpowiednio utrzymywane i zaprojektowane w taki sposób, aby wymagały niewielkiej konserwacji. Proces projektowania modelu bazy danych obejmuje etapy architektury, programowania, instalacji i utrzymania.
Czy chcesz stworzyć diagram bazy danych? Diagramy są najbardziej efektywnym narzędziem do projektowania modelu bazy danych. Tworzenie skomplikowanych struktur danych przy użyciu podejścia dwufazowego lub bez skryptów można uprościć, stosując jedno z wielu narzędzi do tworzenia diagramów baz danych.
W tym artykule omówimy diagram projektu bazy danych, znaczenie modelowania danych, proces projektowania bazy danych i jego cel oraz wyjaśnimy, jak stworzyć efektywny
projekt.
Co to jest diagram projektowania bazy danych?
Wykorzystanie kluczy głównych i obcych do tworzenia połączeń między strukturami danych. Diagramy baz danych przedstawiają graficznie schematy baz danych oraz relacje pomiędzy obiektami bazy danych. Diagram bazy danych może być wykonany dla źródła danych i schematu. Utworzone diagramy bazy danych mogą być zapisane w formatach UML i PNG. Wewnętrznie format UML został zaprojektowany specjalnie dla PhpStorm, a inne elementy go nie akceptują. Zastanów się nad wykorzystaniem PNG, jeśli chcesz rozpowszechniać przygotowane diagramy baz danych.
Seria procedur zwana planem działania została wykorzystana do pobrania danych przechowywanych w modelu bazy danych. Możesz również stworzyć plan działania. Istnieją dwa różne typy projektów baz danych, które obsługuje PhpStorm.
Plan wyjaśniający: Wynik jest wyświetlany w połączonym układzie wykresu i tabeli na osobnej zakładce planu. Wybierz opcję Pokaż wizualizację, aby utworzyć diagram bazy danych pokazujący proces zapytania.
Wyjaśnijplan (raw): Ujawniona zostaje tabela wyświetlająca wynik.
Lista materiałów, które chcesz zawrzeć oraz zamierzone cele dla modelu bazy danych powinny być podstawą każdego efektywnego diagramu bazy danych. Co jest konieczne, abym wiedział? zamiast "Na jakie kolumny lub wiersze powinienem patrzeć w tym procesie?". Wszystko to może być wykonane w twoim rodzimym języku bez użycia SQL. Rozważ to poważnie, ponieważ jeśli później okaże się, że coś przeoczyłeś, zwykle musisz ponownie uruchomić. Zazwyczaj wymaga to dużo pracy, aby dodać rzeczy do swojego modelu bazy danych.
Dlaczego modelowanie danych jest ważne?
Każdy zaawansowany proces tworzenia oprogramowania musi rozpocząć się od modelowania danych. Modele danych pomagają programistom w zrozumieniu domeny i właściwym zaplanowaniu pracy.
Większa jakość
Nieprawidłowe kodowanie jest główną przyczyną niepowodzeń w projektach rozwoju oprogramowania, które kończą się niepowodzeniem średnio w 70% przypadków. Powinieneś pomyśleć o danych przed zaprojektowaniem aplikacji, tak jak architekci robią to przed budową konstrukcji. Projekt bazy danych pomaga w rozwiązywaniu problemów, pozwalając rozważyć opcje i wybrać optymalną strategię.
Oszczędność kosztów
Modele danych pozwalają na tworzenie aplikacji po niższej cenie. Modele baz danych zajmują mniej niż 5-10% planu kosztów i mogą zredukować 65-75% limitu cenowego, który jest zazwyczaj przeznaczony na kodowanie. Modelowanie danych wykrywa błędy i niedopatrzenia nieco wcześniej, dzięki czemu są one proste do poprawienia, a to jest lepsze niż naprawianie błędów po udokumentowaniu aplikacji.
Ulepszona dokumentacja
Modele baz danych stanowią fundament dla długoterminowego utrzymania poprzez dokumentowanie kluczowych idei i języka technicznego. Pomimo zmian personalnych, materiał ten nadal będzie dla Ciebie pomocny.
Większa przejrzystość
Modele danych nadają określeniu zakresu punkt ciężkości. Model bazy danych oferuje cokolwiek konkretnego, co pozwoli finansistom i programistom osiągnąć konsensus w sprawie konkretnych cech programu, które zostaną uwzględnione i wykluczone. Użytkownicy korporacyjni mają dostęp do tego, co tworzą programiści, aby dopasować to, co znają. Modele baz danych sprzyjają porozumieniu konsumentów i programistów.
Modele danych sprzyjają również żargonowi i językowej zgodzie. Paradygmat podkreśla wybrane frazy, aby ułatwić ich włączenie do komponentów aplikacji. Program, który powstaje, jest prostszy w utrzymaniu i rozbudowie.
Duża wydajność
Dobrze zbudowany model bazy danych często działa szybko, często szybciej niż przewidywano. Zasady w modelach danych muszą być jasne i spójne, aby działały jak najlepiej. Następnie model bazy danych musi zostać przekształcony w projekt bazy danych z wykorzystaniem właściwych zasad.
Częściej mamy do czynienia z błędnym wykorzystaniem modelu bazy danych niż z usterką aplikacji bazodanowej (SQL Server). Gdy ten problem zostanie rozwiązany, wykonanie jest doskonałe. Baza danych może być zrozumiana przez modelowanie, co pozwala na jej optymalizację w celu uzyskania szybkiej wydajności.
Zmniejszenie liczby błędów aplikacji
Model bazy danych pomaga ludziom wyjaśnić pomysły i wyeliminować niejednoznaczność. Tak więc, silny kierunek jest ustalony, zanim rozwój aplikacji kiedykolwiek się rozpocznie. Programiści, choć są mniej skłonni do tego, nadal mogą popełniać drobne błędy, gdy budują kod programu.
Proces projektowania
Poniższe kroki prowadzą do procesu projektowania:
- Określ cele modelu bazy danych
Określ cele, które chcesz osiągnąć, ponieważ pomaga to w przygotowaniu się do kolejnych działań. - Zlokalizuj i skompiluj niezbędne dane
Zbierz wszystkie dane, które możesz przechowywać w modelu bazy danych. Dane te mogą być identyfikatorem zamówienia lub nazwą produktu. - Umieść dane w formie tabeli
Posortuj dane na szerokie kategorie, takie jak zamówienia lub produkty. Następnie połącz tabelę z każdym tematem. - Umieśćinformacje w postaci kolumn
Wybierz dane, które chcesz umieścić w każdej tabeli. Każda wartość jest przekształcana w pole i przedstawiana jako kolumna tabeli. Na przykład tabela Pracownik może mieć pola dotyczące daty zatrudnienia i nazwiska. - Nazwij klucze główne
Wybierz klucz główny dla każdej tabeli. Kolumna używana do określenia każdego wiersza jest znana jako klucz główny. Numer zamówienia D lub numer produktu są dwoma kluczami głównymi, a wartość powinna być zawsze związana z kluczem głównym.
Wartość kolumny nie może być wykorzystana jako element klucza głównego, jeśli może być nieuznana lub nieznana przy jakiejś okazji. Zawsze wybieraj klucz główny, którego wartość nie ulegnie zmianie. Jeśli podstawowy klucz zmieni się, zmiana ta musi być odzwierciedlona wszędzie tam, gdzie klucz jest używany. - Ustal połączenia tabel
Rozważ każdą tabelę i zdecyduj o związkach między informacjami w każdej z nich. Jeśli potrzeba więcej informacji, aby zrozumieć powiązania, dodaj kolumny do tych samych tabel lub stwórz nowe. - Rozwiń swoją koncepcję
Sprawdź, czy w Twoim układzie nie ma błędów. Zrób tabele bazy danych, a następnie dodaj do nich kilka przykładowych rekordów danych. Sprawdź swoje statystyki, aby zobaczyć, czy możesz uzyskać potrzebne wyniki. W razie potrzeby należy dokonać modyfikacji projektu. - Wykorzystaj wskazówki normalizacyjne
Sprawdź projekt swoich tabel bazy danych przy użyciu zasad normalizacji danych, aby sprawdzić, czy jest on właściwy. Tabele powinny być modyfikowane w razie potrzeby. Jedna z jej form zabrania zapisywania jakichkolwiek danych pochodnych z tabeli.
Analiza wymagań: identyfikacja celu bazy danych
Głównym celem analizy wymagań jest zebranie każdej informacji niezbędnej do stworzenia modelu bazy danych spełniającego potrzeby firmy w zakresie danych. Analiza wymagań ma następujące cele:
- Ustalenie potrzeb informacyjnych bazy danych w zakresie obiektów pierwotnych.
- Skategoryzowanie i zdefiniowanie faktów dotyczących tych jednostek
- Określenie i sklasyfikowanie relacji pomiędzy podmiotami
- Pokazanie rodzajów płatności, które będą wykonywane na modelu bazy danych
- Rozpoznanie wytycznych regulujących niezawodność
Cele te można osiągnąć poprzez wykonanie zestawu powiązanych ze sobą czynności:
- Przejrzenie aktualnej bazy danych
- Należy przeprowadzić wywiady z konsumentami
- Wykonać schemat przepływu danych (jeśli jest potrzebny)
- Ustalić opinie użytkowników
- Wszystkie obserwacje powinny być udokumentowane
Projektant oprogramowania współpracuje z użytkownikami końcowymi firmy, aby jednoznacznie określić potrzeby informacyjne bazy danych. Istnieją różne metody zbierania danych potrzebnych do analizy wymagań:
Zbadanie istniejących dokumentów
Zdefiniowane role i ustalenia, pisemne zasady, wymagania dotyczące pracy i historie są przykładami takich dokumentów. Dokumentacja papierowa jest doskonałą metodą zapoznania się z firmą lub działaniem, które się modeluje.
Wywiady z użytkownikami końcowymi
Mogą one obejmować zarówno sesje osobiste, jak i grupowe. Staraj się ograniczyć spotkania grupowe do co najwyżej pięciu osób. Spróbuj zebrać wszystkich, którzy pełnią tę samą rolę w jednej sesji. Rób notatki z wywiadów używając tablicy lub projektora.
Przegląd już istniejących systemów automatycznych
Przejrzyj dokumentację i ramowe wytyczne projektowe, jeśli firma posiada proces automatyzacji. Zazwyczaj analiza wymagań i modelowanie danych odbywają się jednocześnie. Obiekty danych są rozpoznawane i kategoryzowane jako jednostki, właściwości lub relacje w miarę gromadzenia danych. Następnie nadaje się im nazwy i opisuje za pomocą słów, które znają użytkownicy końcowi.
Diagramy relacji encji są następnie używane do reprezentacji i analizy obiektów. Projektant i użytkownicy końcowi mogą oceniać diagramy bazy danych relacji encji, aby zapewnić ich dokładność i szczegółowość. Jeśli model bazy danych jest nieprawidłowy, jest on korygowany, co czasami wymaga zebrania dodatkowych danych. Proces analizy i edycji jest powtarzany, aż model bazy danych zostanie uznany za dokładny.
Czym są schematy bazy danych i instancje bazy danych?
System zarządzania bazą danych umożliwia interakcję schematów i instancji bazy danych. Każda instancja bazy danych jest zapewniona przez system zarządzania bazą danych, aby przestrzegać ograniczeń określonych w schemacie bazy danych przez projektantów modelu bazy danych. Instancja bazy danych jest kopią modelu bazy danych, która została wykonana w określonym momencie. Jednocześnie schematy baz danych są zazwyczaj statyczne.
Struktura bazy danych
Model bazy danych wykazuje następujące atrybuty strukturalne:
- W strukturze bazy danych występuje kilka tabel
- Każda tabela zawiera informacje dotyczące jednego tematu
- Dane wyszczególniające sprawę tabeli są zawarte w polach
- Wpisy są konkretnymi przykładami tematu tabeli
- Wyraźny obszar klucza głównego identyfikuje każdy wpis w tabelach struktury bazy danych.
Przykład
Poniższa przykładowa tabela wyjaśnia, jak zbudowana jest tabela bazy danych.
| Identyfikator klienta | Imię | Nazwisko | Data zakupu |
| 26710 | Andrew | Jobel | 14-10-2022 |
| 26711 | Anthony | Mitchell | 15-10-2022 |
| 26712 | Jimi | Neesham | 15-10-2022 |
| 26713 | Corey | Anderson | 16-10-2022 |
Tabela klientów składa się z
- ID klienta
- Imię
- Nazwisko
- Data zakupu
W tabeli można znaleźć następujące aspekty:
- Nagłówek ujawnia konkretny temat tabeli: Klient
- Nazwisko, imię i data zakupu to pola opisujące klientów.
- ID klienta to klucz główny tabeli, który identyfikuje konkretne konto.
Tworzenie relacji
Jesteś teraz przygotowany do zbadania relacji pomiędzy tabelami, które utworzyłeś w swojej bazie danych. Liczba wpisów, które oddziałują pomiędzy dwoma połączonymi tabelami to ich kardynalność. Określając kardynalność, możesz upewnić się, że dane zostały prawidłowo podzielone na tabele.
Choć relacje między encjami są teoretycznie możliwe, często należą do jednej z trzech kategorii:
- Relacja jeden do jednego
- Relacja jeden do wielu
- Relacja wiele do wielu
Relacje jeden do jednego są rzadkie w świecie finansów, podczas gdy relacje pomiędzy jedną a wieloma osobami są powszechne. Relacje wiele do wielu nie są możliwe w diagramach baz danych i muszą być przekształcone w relacje jeden do wielu. Projekty diagramów baz danych prawie w całości składają się z tabel z relacjami jeden do wielu.
Jeden do jednego
Gdy zero lub jeden model encji A może być połączony z zerem lub jednym modelem encji B oraz gdy zero lub jeden model encji B może być połączony z zerem lub jednym modelem encji A, w projekcie diagramu bazy danych występuje relacja jeden do jednego (1:1). Na przykład, mężczyzna może poślubić tylko jedną kobietę w tradycyjnym amerykańskim ślubie; kobieta również może poślubić tylko jednego mężczyznę.
Jeden do wielu
Relacja jeden do wielu (1:N) występuje w projekcie diagramu bazy danych, gdy istnieje zero, jeden lub kilka przypadków encji A dla każdego przykładu encji B. Nadal istnieje zero lub jeden przypadek encji A dla każdego punktu encji B. Na przykład, dziecko ma jednego ojca; ojciec może mieć wiele biologicznych dzieci.
Many-to-many
Relacja many-to-many (M: N) istnieje w projekcie schematu relacyjnej bazy danych, gdy istnieje zero, jeden lub kilka przypadków encji A dla jednego punktu encji B oraz zero, jeden lub kilka przypadków encji A dla jednego przypadku encji B. Na przykład student może zapisać się do wielu klas; klasa może mieć kilku zapisanych studentów.
SQL i UML
SQL to standardowy język programowania znany jako strukturalny język zapytań, używany do nawigacji i modyfikacji baz danych. Możesz użyć SQL do nawigacji i kontroli baz danych. W 1986 roku American National Standards Institute i International Organization of Standardization uznały SQL za standard.
SQL jest w stanie wykonywać zapytania wobec baz danych. Dzięki SQL programiści mogą uzyskać informacje z bazy danych. Każdy model bazy danych może mieć dodane dane przy użyciu SQL.
Za pomocą SQL można umieszczać i usuwać informacje z modelu bazy danych. Ponadto można również tworzyć nowe tabele i ustawiać na nich uprawnienia.
Innym wizualnym stylem definiowania dużych systemów napisanych w paradygmacie obiektowym jest UML (Unified Modeling Language). Obecnie UML jest mniej wykorzystywany niż kiedyś. Obecnie jest często wykorzystywany w kontekstach szkolnych oraz w korespondencji pomiędzy twórcami oprogramowania a ich klientami.
Jak stworzyć diagram bazy danych?
- Przejdź do eksploratora obiektów, a następnie kliknij prawym przyciskiem myszy katalog Database Diagrams
- Menu skrótów pozwoli Ci stworzyć nowy diagram bazy danych
- Z listy Tables wybierz potrzebne tabele, a następnie kliknij add
5 najlepszych narzędzi do projektowania schematów baz danych
Schemat bazy danych
Database Schema to narzędzie administracyjne dla programistów systemów SQL, MongoDB, NoSQL i Cloud. Dzięki możliwości dynamicznego projektowania, możesz tworzyć modele baz danych za pomocą diagramów.
Możesz przeciągać i upuszczać obiekty, w tym tabele i klucze obce, na powierzchnię. Odniesienie do klucza głównego innej tabeli jest znane jako klucz obcy. Tylko elementy, które są obecne w kolumnie klucza głównego, z którym się łączą, są dozwolone w kolumnach klucza obcego. Klucze obce są reprezentowane jako FK.
Za pomocą narzędzia "przeciągnij i upuść" można tworzyć modele baz danych bez użycia jakiegokolwiek kodu. Dodatkowo możesz zaprojektować kilka projektów dla różnych komponentów schematu bazy danych. Gdy schemat bazy danych jest kompletny, możesz go pobrać w formacie HTML5 lub PDF.
Cechy
- Pozwala tworzyć i utrzymywać modele baz danych
- Wykorzystuje MongoDB, NoSQL oraz SQL
- możliwości zbiorcze
Pros:
- Funkcjonuje z danymi regionalnymi i internetowymi
- Udostępnia wbudowane narzędzia do pracy zespołowej
- Umożliwia debugowanie schematów
Wady:
- Wymaga dłuższego okresu próbnego
Smart draw
Możesz użyć opartej na chmurze aplikacji do diagramowania SmartDraw, aby dynamicznie konstruować diagramy baz danych. Aby utworzyć schemat bazy danych, wystarczy zaimportować dane binarne, takie jak plik CSV. Model bazy danych może być edytowany za pomocą przeciągania i upuszczania po jego zbudowaniu.
Cechy
- System oparty na przeglądarce internetowej
- Możliwość przeciągania i upuszczania
- Generuje pliki CSV
Pros
- Łatwa w użyciu aplikacja do tworzenia diagramów baz danych
- Dostępny z każdej przeglądarki
- Proste tworzenie klasycznych diagramów danych
Wady
- Nie zapewnia żadnej funkcjonalności dostosowanej do baz danych
DB Designer
DB Designer jest opartym na sieci Web narzędziem do tworzenia diagramów baz danych. Posiada możliwości inżynierii w przód i w tył. Może przełączać i wysyłać inżynierskie bazy danych. Możesz wysyłać dane do MySQL, PostgreSQL, MS SQL i SQLite lub odbierać dane z MySQL, PostgreSQL i Oracle. Pliki zrzutu SQL są również przechowywane w MS SQL. Bazy danych mogą być eksportowane do plików PDF i PNG.
Cechy
- Narzędzie do tworzenia schematów baz danych obsługuje MySQL, SQL Server, Oracle oraz PostgreSQL
- Import i eksport bazy danych
Pros
- Obsługuje szeroki zakres formatów baz danych SQL
- Możliwość eksportu obrazów lub dokumentów
- Pomaga w dostępie do danych i monitoringu
Cons
- Infografika jest podstawowa i najlepiej nadaje się do stosunkowo małych baz danych
SQL DBM
Możesz konstruować i integrować bazy danych za pomocą narzędzia do tworzenia diagramów SQL i modelowania baz danych, znanego jako SQL DBM. Snowflake, MySQL, PostgreSQL oraz SQL są funkcjonalne z SQL DBM. Elementy bazy danych takie jak kolumny, moduły i połączenia mogą być tworzone za pomocą przyjaznego dla użytkownika GUI.
Cechy
- Oferuje darmową wersję
- Funkcjonuje z SQL Server, PostgreSQL, MySQL, Snowflake
Pros
- Opracowany dla masowych baz danych i przedsiębiorstw
- Obsługuje wiele baz danych, takich jak MySQL, Redshift i PostgreSQL
- Oferuje zaawansowane UI, które wykorzystuje kolory do utrzymania organizacji
Narzędzie do projektowania baz danych AppMaster
Czy kiedykolwiek miałeś nadzieję, że ktoś stworzy narzędzie do korzystania z dowolnych systemów baz danych? AppMaster database designer czyni to wykonalnym. Jest to najlepsze narzędzie no-code do projektowania baz danych PostgreSQL. Wspomaga Cię w wielu zadaniach, w tym:
- Tworzenie dowolnie zawiłych diagramów schematów
- Twórz dowolne modele baz danych bez pisania skryptów SQL
- Szybkie tworzenie i modyfikowanie projektu bazy danych
- Oceniaj i dodawaj do modelu relacje kluczy głównych
Dzięki projektantowi baz danych AppMaster możesz automatycznie stworzyć swoją bazę danych, a także zautomatyzować procedurę modyfikacji bazy danych i poprawić jakość życia i bezpieczeństwo wszystkich osób. Chociaż jeśli twoja ręczna metoda była skuteczna przez wieki, ktoś prawdopodobnie cierpi z powodu niepokoju lub spędza więcej czasu na debugowaniu w wyniku. Spraw, by zniknęło to dzięki automatyzacji.
Ostatnie słowa
Spróbuj użyć narzędzia do projektowania baz danych AppMaster, gdy masz zamiar stworzyć swój model bazy danych. Firmy muszą zbadać dane biznesowe, które przechowują w różnych źródłach danych, a dane muszą być umieszczone w hurtowni danych, aby uzyskać dokładne zrozumienie danych. AppMaster to rozwiązanie typu "no-code data pipeline", które pozwala na przeniesienie danych do odpowiedniej hurtowni danych. Bez tworzenia pojedynczej linii kodu, upraszcza proces konwersji i przekazywania danych do lokalizacji. Rozpocznij darmową wersję próbną już teraz!
