Базы данных играют важнейшую роль в организации и сохранении данных компании, и базы данных должны надлежащим образом обслуживаться и быть спроектированы так, чтобы требовать незначительного обслуживания. Процесс проектирования модели базы данных включает в себя этапы архитектуры, программирования, установки и обслуживания.

Вы хотите создать диаграмму базы данных? Диаграммы являются наиболее эффективным инструментом для проектирования модели базы данных. Создание сложных структур данных с использованием двухфазного или бескриптового подхода может быть упрощено с помощью одного из многочисленных инструментов для создания диаграмм баз данных.

В этой статье мы обсудим схему проектирования базы данных, важность моделирования данных, процесс проектирования базы данных и его цель, а также объясним, как создать эффективный дизайн.

Что такое диаграмм////а проектирования базы данных?

Использование главных и внешних ключей для создания связей между структурами данных. Диаграммы баз данных графически изображают схемы баз данных и связи между объектами баз данных. Диаграмма базы данных может быть создана для источника данных и диаграммы. Созданные диаграммы баз данных можно сохранить в форматах UML и PNG. Внутренний формат UML был разработан специально для PhpStorm, и другие элементы его не принимают. Подумайте об использовании PNG, если вы хотите распространять готовые диаграммы баз данных.

Для получения данных, хранящихся в модели базы данных, использовалась серия процедур, известная как план действий. Вы также можете создать план действий. Существует два различных типа схем баз данных, которые поддерживает PhpStorm.

План объяснения: Результат отображается в виде комбинированного графика и таблицы на отдельной вкладке "План". Выберите опцию Показать визуализацию, чтобы создать диаграмму базы данных, показывающую процесс выполнения запроса.

Explain Plan (Raw): Отображается таблица, показывающая результат.

Основой любой эффективной диаграммы базы данных должен быть список материала, который вы хотите включить, и предполагаемые цели модели базы данных. Что мне необходимо знать?", а не "На какие столбцы или строки я должен обратить внимание в этом процессе?". Все это может быть выполнено на вашем родном языке без использования SQL. Отнеситесь к этому серьезно, так как если вы позже обнаружите, что что-то упустили, вам, как правило, придется начинать все заново. Обычно требуется много работы, чтобы добавить что-то в вашу модель базы данных.

Почему моделирование данных важно?

Любой сложный процесс разработки программного обеспечения должен начинаться с моделирования данных. Модели данных помогают программистам понять область и правильно спланировать свою работу.

Более высокое качество

Неправильное кодирование является основной причиной неудач в проектах по разработке программного обеспечения, которые в среднем проваливаются примерно в 70% случаев. Вы должны думать о данных перед разработкой приложения, так же как архитекторы думают о данных перед строительством. Проектирование базы данных помогает в устранении неполадок, позволяя взвесить варианты и выбрать оптимальную стратегию.

Экономия затрат

Модели данных позволяют создавать приложения по более низкой цене. Модели баз данных занимают менее 5-10% от плана затрат и могут сократить 65-75% от лимита стоимости, который обычно отводится на кодирование. Моделирование данных обнаруживает ошибки и упущения несколько раньше, что упрощает их исправление, а это предпочтительнее, чем исправление ошибок после документирования приложений.

Улучшенная документация

Модели баз данных обеспечивают основу для долгосрочного сопровождения, документируя ключевые идеи и технический язык. Несмотря на кадровые изменения, материал по-прежнему будет полезен для вас.

Большая прозрачность

Модели данных придают определению масштаба точку фокуса. Модель базы данных предлагает что-то конкретное, чтобы финансовые спонсоры и программисты могли прийти к консенсусу относительно конкретных особенностей программы, которые будут включены и исключены. Пользователи предприятия могут получить доступ к тому, что создают программисты, чтобы соответствовать тому, что они знают. Модели баз данных способствуют достижению согласия между потребителями и программистами.

Модели данных также способствуют жаргону и лингвистическому консенсусу. Парадигма подчеркивает выбранные фразы, чтобы облегчить их включение в компоненты приложения. Программу, которая получается в результате, проще поддерживать и расширять.

Высокая эффективность

Хорошо построенная модель базы данных часто работает быстро, часто быстрее, чем предполагалось. Принципы, заложенные в модели данных, должны быть четкими и согласованными, чтобы работать наилучшим образом. После этого модель базы данных должна быть преобразована в проект базы данных с использованием правильных принципов.

Чаще всего неправильное использование модели базы данных является ошибкой, чем неисправностью приложения базы данных (SQL Server). Когда этот вопрос решен, исполнение становится превосходным. База данных может быть понята с помощью моделирования, что позволяет оптимизировать ее для быстрой эффективности.

Снижение количества ошибок в приложении

Модель базы данных помогает людям прояснить идеи и устранить двусмысленность. Таким образом, сильное направление устанавливается еще до начала разработки приложения. Хотя вероятность этого меньше, программисты все равно могут допускать мелкие ошибки в процессе создания программного кода.

Процесс проектирования

Следующие шаги ведут к процессу проектирования:

  • Определите цели модели базы данных
    Определите цели, которые вы хотите достичь, поскольку это поможет вам подготовиться к последующим действиям.
  • Найдите и соберите необходимые данные
    Соберите все данные, которые вы можете хранить в модели базы данных. Этими данными могут быть идентификатор заказа или название товара.
  • Поместите данные в табличную форму
    Отсортируйте данные по широким категориям, таким как заказы или продукты. Затем свяжите таблицу с каждой темой.
  • Поместите информацию в виде столбцов
    Выберите данные, которые вы хотите включить в каждую таблицу. Каждое значение преобразуется в поле и отображается в виде столбца таблицы. Например, в таблице "Работник" могут быть поля для даты приема на работу и фамилии.
  • Назовите первичные ключи
    Выберите первичный ключ для каждой таблицы. Столбец, используемый для определения каждой строки, называется первичным ключом. Номер заказа D или номер продукта - это два первичных ключа, и значение всегда должно быть связано с первичным ключом.
    Значение столбца не может быть использовано в качестве элемента первичного ключа, если оно может быть невостребованным или незнакомым. Всегда выбирайте первичный ключ, значение которого не будет меняться. Если первичный ключ изменится, это изменение должно быть отражено везде, где этот ключ используется.
  • Установите связи между таблицами
    Рассмотрите каждую таблицу и определите связи между информацией в каждой таблице. Если для понимания связей требуется больше информации, добавьте столбцы в те же таблицы или создайте новые.
  • Разработайте свою концепцию
    Проверьте, нет ли ошибок в вашем макете. Сделайте таблицы базы данных, затем добавьте в них несколько примеров записей данных. Проверьте статистику, чтобы узнать, можете ли вы получить необходимые результаты. При необходимости внесите изменения в дизайн.
  • Используйте рекомендации по нормализации
    Проверьте правильность оформления таблиц вашей базы данных с помощью правил нормализации данных. При необходимости следует внести изменения в таблицы. Одна из ее форм запрещает сохранять производные данные из таблицы.

Анализ требований: определение назначения базы данных

Основная цель анализа требований - собрать все сведения, необходимые для создания модели базы данных, удовлетворяющей потребности компании в данных. Анализ требований преследует следующие цели:

  • Установить информационные потребности базы данных в терминах примитивных объектов
  • Категоризация и определение фактов об этих объектах
  • Выявить и классифицировать отношения между сущностями
  • Продемонстрировать виды платежей, которые будут выполняться над моделью базы данных
  • Распознать руководящие принципы, которые регулируют надежность

Эти цели могут быть достигнуты путем выполнения ряда взаимосвязанных действий:

  • Ознакомиться с текущей базой данных
  • Необходимо провести интервью с потребителями
  • Составить схему потока данных (при необходимости)
  • Выяснить мнения пользователей
  • Все наблюдения должны быть задокументированы

Разработчик программного обеспечения сотрудничает с конечными пользователями компании для уникального определения информационных потребностей базы данных. Существуют различные методы сбора данных, необходимых для анализа требований:

Изучение существующих документов

Определенные роли и выводы, письменные правила, должностные требования и истории являются примерами таких документов. Бумажная документация - отличный метод знакомства с компанией или действием, которое вы моделируете.

Интервьюирование конечных пользователей

Они могут включать как личные, так и групповые встречи. Постарайтесь ограничить групповые встречи не более чем пятью людьми. Постарайтесь собрать всех, кто выполняет одну и ту же роль, на одном занятии. Делайте записи во время интервью, используя доску или проекторы.

Interviews of end users

Обзор уже существующих автоматизированных систем

Изучите документацию и руководство по проектированию системы, если в компании есть процесс автоматизации. Обычно анализ требований и моделирование данных происходят одновременно. Объекты данных распознаются и классифицируются как сущности, свойства или отношения по мере сбора данных. Затем им присваиваются имена и они описываются с помощью слов, понятных конечным пользователям.

Затем для представления и анализа объектов используются диаграммы отношений сущностей. Разработчик и конечные пользователи могут оценить диаграммы базы данных отношений сущностей, чтобы убедиться в их точности и полноте. Если модель базы данных неверна, она пересматривается, что иногда требует сбора дополнительных данных. Процесс анализа и редактирования повторяется до тех пор, пока модель базы данных не будет признана точной.

Что такое схемы баз данных и экземпляры баз данных?

Система управления базами данных позволяет схемам и экземплярам баз данных взаимодействовать. Система управления базами данных гарантирует, что каждый экземпляр базы данных будет придерживаться ограничений, установленных в схеме базы данных разработчиками модели базы данных. Экземпляр базы данных - это копия модели базы данных, сделанная в определенный момент времени. В то же время схемы баз данных, как правило, статичны.

Структура базы данных

Модель базы данных демонстрирует следующие структурные атрибуты:

  • В структуре базы данных присутствует несколько таблиц
  • Каждая таблица содержит информацию об одной теме
  • Данные, детализирующие тему таблицы, содержатся в полях
  • Записи являются конкретными примерами темы таблицы
  • Явная область первичного ключа идентифицирует каждую запись в таблицах структуры базы данных.

Пример
Следующий пример таблицы объясняет, как структурируется таблица базы данных.

Идентификатор клиентаИмяФамилияДата покупки
26710ЭндрюДжобель14-10-2022
26711ЭнтониМитчелл15-10-2022
26712ДжимиНишам15-10-2022
26713КориАндерсон16-10-2022

Таблица клиентов состоит из

  1. Идентификатор клиента
  2. Имя
  3. Фамилия
  4. Дата покупки

В таблице можно найти следующие аспекты:

  • Заголовок раскрывает конкретную тему таблицы: Клиент
  • Фамилия, имя и дата покупки - это поля, описывающие клиентов.
  • Идентификатор клиента - это первичный ключ таблицы, который идентифицирует конкретный счет.

Создание взаимосвязей

Теперь вы готовы к исследованию взаимосвязей между таблицами, которые вы создали в своей базе данных. Количество записей, которые взаимодействуют между двумя связанными таблицами, является их кардинальностью. Определив кардинальность, вы можете убедиться, что данные были правильно разделены по таблицам.

Хотя отношения между сущностями теоретически возможны, они часто попадают в одну из трех категорий:

  • отношения один-к-одному
  • Отношения "один-ко-многим
  • отношения "многие-ко-многим".

Отношения "один на один" редко встречаются в финансовом мире, в то время как отношения между одним и многими людьми широко распространены. Отношения "многие-ко-многим" не поддерживаются в диаграммах баз данных и должны быть преобразованы в отношения "один-ко-многим". Схемы баз данных почти полностью состоят из таблиц с отношениями "один-ко-многим".

Session Relationships with other entities

Один-к-одному

Когда ноль или одна модель сущности А может быть связана с нолем или одной моделью сущности В, и когда ноль или одна модель сущности В может быть связана с нолем или одной моделью сущности А, в схеме диаграммы базы данных существует связь один-к-одному (1:1). Например, на традиционной американской свадьбе мужчине разрешается жениться только на одной женщине; женщине также разрешается выйти замуж только за одного мужчину.

Один-ко-многим

Отношение один-ко-многим (1:N) возникает при проектировании диаграммы базы данных, когда на каждый пример сущности B приходится ноль, один или несколько случаев сущности A. Тем не менее, на каждую точку сущности B приходится ноль или один случай сущности A. Например, у ребенка один отец; у отца может быть несколько биологических детей.

Многие-ко-многим

Отношение "многие ко многим" (M: N) существует в схеме реляционной базы данных, когда для одной точки сущности B существует ноль, один или несколько случаев сущности A и ноль, один или несколько случаев сущности A для одного случая сущности B. Например, студент может записаться в несколько классов; в классе может быть несколько студентов.

SQL и UML

SQL - это стандартный язык программирования, известный как язык структурированных запросов, используемый для навигации и модификации баз данных. Вы можете использовать SQL для навигации и управления базами данных. В 1986 году Американский национальный институт стандартов и Международная организация по стандартизации признали SQL в качестве стандарта.

SQL позволяет выполнять запросы к базам данных. С помощью SQL разработчики могут получать информацию из базы данных. В любую модель базы данных можно добавлять данные с помощью SQL.

С помощью SQL можно помещать и удалять информацию из модели базы данных. Кроме того, можно создавать новые таблицы и устанавливать на них права доступа.

Другим визуальным стилем для определения больших систем, написанных в объектно-ориентированной парадигме, является унифицированный язык моделирования (UML). Сегодня UML используется менее широко, чем раньше. В наши дни он часто используется в школьных контекстах и в переписке между разработчиками программного обеспечения и их клиентами.

Как создать диаграмму базы данных?

  • Перейдите в проводник объектов, а затем щелкните правой кнопкой мыши по каталогу Database Diagrams.
  • В контекстном меню вы сможете создать новую диаграмму базы данных
  • В списке Таблицы выберите необходимые таблицы, затем нажмите кнопку добавить

Топ-5 инструментов для проектирования диаграмм баз данных

Схема базы данных

Database Schema - это инструмент администрирования для программистов SQL, MongoDB, NoSQL и облачных систем. Благодаря возможности динамического проектирования вы можете создавать модели баз данных с помощью диаграмм.

Вы можете перетаскивать объекты, включая таблицы и внешние ключи, на поверхность. Ссылка на первичный ключ другой таблицы называется внешним ключом. В столбцах внешнего ключа разрешено использовать только те элементы, которые присутствуют в столбце первичного ключа, к которому они подключаются. Внешние ключи обозначаются как FK.

С помощью инструмента drag-and-drop можно создавать модели баз данных без использования кода. Кроме того, вы можете создать несколько макетов для различных компонентов схемы базы данных. Когда макет базы данных будет завершен, вы сможете загрузить его в формате HTML5 или PDF.

Особенности

  • Позволяет создавать и поддерживать модели баз данных
  • Использует MongoDB, NoSQL и SQL
  • коллективные возможности

Плюсы:

  • Работает с региональными и веб-данными
  • Предоставляет встроенные средства коллективной работы
  • Позволяет отлаживать схемы

Минусы:

  • Требуется более длительный пробный период

Smart Draw

Вы можете использовать облачное приложение SmartDraw для динамического построения диаграмм баз данных. Для создания диаграммы базы данных достаточно импортировать двоичные данные, например, CSV-файл. После построения модель базы данных можно редактировать с помощью drag-and-drop.

Особенности

  • Веб-система
  • Возможность перетаскивания
  • Генерирует файлы CSV

Плюсы

  • Простое в использовании приложение для построения диаграмм для базы данных
  • Доступно из любого браузера
  • Простота создания стильных диаграмм данных

Минусы

  • Не предоставляет никакой функциональности, предназначенной для баз данных

DB Designer

DB Designer - это веб-инструмент для создания диаграмм баз данных. Он обладает возможностями прямого и обратного проектирования. Он может переключать и отправлять инженерные базы данных. Вы можете отправлять данные в MySQL, PostgreSQL, MS SQL и SQLite или получать данные из MySQL, PostgreSQL и Oracle. Файлы дампа SQL также сохраняются в MS SQL. Базы данных можно экспортировать в файлы типов PDF и PNG.

Особенности

  • Этот инструмент для построения диаграмм баз данных поддерживает MySQL, SQL Server, Oracle и PostgreSQL
  • Импорт и экспорт баз данных

Плюсы

  • Поддерживает широкий спектр форм баз данных SQL
  • Возможен экспорт изображений или документов
  • Помогает получить доступ к данным и мониторингу

Минусы

  • Инфографика является базовой и лучше всего подходит для относительно небольших баз данных

SQL DBM

Вы можете создавать и интегрировать базы данных с помощью SQL-диаграмм и инструмента моделирования баз данных, известного как SQL DBM. Snowflake, MySQL, PostgreSQL и SQL функционируют с SQL DBM. Такие объекты базы данных, как столбцы, модули и соединения, могут быть созданы с помощью удобного графического интерфейса пользователя.

Особенности

  • Предлагается бесплатная версия
  • Функционирует с SQL Server, PostgreSQL, MySQL, Snowflake

Плюсы

  • Разработана для массовых баз данных и предприятий
  • Поддерживает различные базы данных, такие как MySQL, Redshift и PostgreSQL
  • Предлагает сложный пользовательский интерфейс, который использует цвет для поддержания организации

Инструмент для проектирования баз данных AppMaster

Надеетесь ли вы когда-нибудь, что кто-нибудь создаст инструмент для использования любых систем баз данных по вашему желанию? AppMaster database designer делает это возможным. Это лучший инструмент no-code для проектирования баз данных PostgreSQL. Он поможет вам решить множество задач, включая:

  • Создание схем любой сложности.
  • Создание любых моделей баз данных без написания SQL-скриптов
  • Быстрое создание и изменение дизайна базы данных
  • Оценивать и добавлять первичные ключи в модель отношений

С помощью конструктора баз данных AppMaster вы можете автоматически создать базу данных, а также автоматизировать процедуру модификации базы данных и повысить качество жизни и безопасность каждого. Хотя если ваш ручной метод был эффективен на протяжении многих лет, кто-то, скорее всего, страдает от беспокойства или тратит больше времени на отладку в результате. Сделайте так, чтобы это исчезло с помощью автоматизации.

Database Schema Visual Designer with AI

Заключительные слова

Попробуйте использовать инструмент проектирования баз данных AppMaster, когда вы собираетесь создать свою модель базы данных. Предприятия должны изучить бизнес-данные, которые они хранят в различных источниках данных, и для получения глубокого понимания данных необходимо поместить их в хранилище данных. AppMaster - это no-code решение для конвейера данных для передачи ваших данных в соответствующее хранилище данных. Не создавая ни одной строчки кода, он упрощает процесс преобразования и передачи данных в нужное место. Начните бесплатную пробную версию прямо сейчас!