مقدمة
ربما وصلنا إلى كلمة ' قاعدة البيانات ' غالبا جدا. يحمل هذا المصطلح تركيزًا كبيرًا على أذرعه. في كثير من الأحيان، لا يتعلق الأمر بمنظور المطور فحسب، بل غالبًا ما يتم استخدامه مع المجموعات أو المجتمعات غير التقنية. من الناحية الفنية، تعد قاعدة البيانات بمثابة مصطلح تخزين يستخدم للإشارة إلى العلاقة مع أشكال مختلفة من البيانات المجمعة في مكان واحد. وبالتالي، يمكننا تعريف قاعدة البيانات على أنها مجموعة منظمة من البيانات، يتم تخزينها بشكل عام ويمكن الوصول إليها إلكترونيًا من خلال أنظمة الكمبيوتر. تتمحور هذه المقالة بشكل كبير حول تصميم قاعدة البيانات ويتم أخذ ارتباطها بالمصطلحات والمنهجيات القابلة للاستشهاد في الاعتبار بشكل عام. سنناقش تلك المصطلحات المتعلقة بتصميم قاعدة البيانات لفهم الأجزاء والأجزاء. دعونا نتحدث عن ذلك على الفور.
اختبار أداء
ما هو تصميم قاعدة البيانات؟
يمكن تعريف تصميم قاعدة البيانات بشكل عام على أنه مجموعة من المهام أو العمليات التي تعزز تصميم وتطوير وتنفيذ وصيانة نظام إدارة بيانات المؤسسة. يؤدي تصميم قاعدة بيانات مناسبة إلى تقليل تكلفة الصيانة وبالتالي تحسين اتساق البيانات وتتأثر التدابير الفعالة من حيث التكلفة بشكل كبير من حيث مساحة تخزين القرص. لذلك، يجب أن يكون هناك مفهوم رائع لتصميم قاعدة البيانات. يجب على المصمم اتباع القيود وتحديد كيفية ارتباط العناصر ونوع البيانات التي يجب تخزينها.
الأهداف الرئيسية وراء تصميم قاعدة البيانات هي إنتاج نماذج تصميم مادية ومنطقية لنظام قاعدة البيانات المقترح. ولتوضيح ذلك، يركز النموذج المنطقي في المقام الأول على متطلبات البيانات ويجب مراعاة الاعتبارات المتجانسة وبالتالي يجب تخزين البيانات المادية المخزنة بشكل مستقل عن الظروف المادية. من ناحية أخرى، يتضمن نموذج تصميم قاعدة البيانات الفعلية ترجمة لنموذج التصميم المنطقي لقاعدة البيانات من خلال التحكم في الوسائط المادية باستخدام موارد الأجهزة وأنظمة البرامج مثل نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS).
ما أهمية تصميم قاعدة البيانات؟
يمكن تفسير الاعتبار المهم الذي يمكن أخذه بعين الاعتبار مع التأكيد على أهمية تصميم قاعدة البيانات من خلال النقاط التالية الواردة أدناه.
- توفر تصميمات قواعد البيانات مخططات لكيفية تخزين البيانات في النظام. يؤثر التصميم المناسب لقاعدة البيانات بشكل كبير على الأداء العام لأي تطبيق.
- تعطي مبادئ التصميم المحددة لقاعدة البيانات فكرة واضحة عن سلوك أي تطبيق وكيفية معالجة الطلبات.
- مثال آخر للتأكيد على تصميم قاعدة البيانات هو أن تصميم قاعدة البيانات المناسب يلبي جميع متطلبات المستخدمين.
- وأخيرًا، يتم تقليل وقت معالجة الطلب بشكل كبير إذا تم تنفيذ قيود تصميم قاعدة بيانات عالية الكفاءة بشكل صحيح.
دورة الحياة
على الرغم من أن دورة حياة قاعدة البيانات ليست مناقشة مهمة يجب تناولها في هذه المقالة لأننا نركز على تصميم قاعدة البيانات. ولكن، قبل القفز مباشرة إلى نماذج التصميم التي تشكل تصميم قاعدة البيانات، من المهم فهم سير العمل الشامل ودورة حياة قاعدة البيانات.
تحليل الاحتياجات
بادئ ذي بدء، يجب أن يتم التخطيط بشأن المتطلبات الأساسية للمشروع والتي بموجبها يجب المضي قدمًا في تصميم قاعدة البيانات. وبالتالي يمكن تعريفها بأنها:-
تخطيط - تهتم هذه المرحلة بتخطيط دورة حياة تطوير قاعدة البيانات بأكملها. تؤخذ الاعتبارات الاستراتيجية في الاعتبار قبل المضي قدما.
تنزيل xvideoservicethief على أوبونتو 14.04
تعريف النظام - تغطي هذه المرحلة حدود ونطاقات قاعدة البيانات المناسبة بعد التخطيط.
تصميم قواعد البيانات
تتضمن الخطوة التالية تصميم قاعدة البيانات مع الأخذ في الاعتبار المتطلبات المستندة إلى المستخدم وتقسيمها إلى نماذج مختلفة بحيث لا يتم فرض التحميل أو التبعيات الثقيلة على جانب واحد. لذلك، كان هناك نهج يركز على النموذج وهنا تلعب النماذج المنطقية والمادية دورًا حاسمًا.
النموذج المادي - النموذج المادي يهتم بممارسات وتطبيقات النموذج المنطقي.
النموذج المنطقي - تهتم هذه المرحلة بشكل أساسي بتطوير نموذج مبني على المتطلبات المقترحة. تم تصميم النموذج بأكمله على الورق دون أي تنفيذ أو اعتماد اعتبارات نظام إدارة قواعد البيانات.
تطبيق
وتغطي الخطوة الأخيرة طرق التنفيذ والتحقق من السلوك الذي يتوافق مع متطلباتنا. ويتم ضمان ذلك من خلال اختبار التكامل المستمر لقاعدة البيانات مع مجموعات البيانات المختلفة وتحويل البيانات إلى لغة مفهومة بواسطة الآلة. تركز معالجة البيانات بشكل أساسي على هذه الخطوات حيث يتم إجراء الاستعلامات للتشغيل والتحقق مما إذا كان التطبيق مصممًا بشكل مرضٍ أم لا.
تحويل البيانات وتحميلها - يستخدم هذا القسم لاستيراد وتحويل البيانات من النظام القديم إلى النظام الجديد.
كثافة العمليات لمضاعفة
اختبارات - تختص هذه المرحلة بتحديد الأخطاء في النظام المطبق حديثاً. يعد الاختبار خطوة حاسمة لأنه يتحقق من قاعدة البيانات مباشرة ويقارن مواصفات المتطلبات.
عملية تصميم قاعدة البيانات
تتضمن عملية تصميم قاعدة البيانات مناهج مفاهيمية مختلفة يجب وضعها في الاعتبار. يجب أن يكون تصميم قاعدة البيانات المثالي والمنظم جيدًا قادرًا على:
- توفير مساحة القرص عن طريق إزالة البيانات الزائدة عن الحاجة.
- يحافظ على سلامة البيانات ودقتها.
- يوفر الوصول إلى البيانات بطرق مفيدة.
- مقارنة نماذج البيانات المنطقية والمادية.
منطقي
يصف نموذج البيانات المنطقي عمومًا البيانات بأكبر قدر ممكن من التفاصيل، دون الحاجة إلى القلق بشأن التطبيقات المادية في قاعدة البيانات. قد تتضمن ميزات نموذج البيانات المنطقية ما يلي:
- جميع الكيانات والعلاقات فيما بينها.
- كل كيان لديه سمات محددة جيدا.
- يتم تحديد المفتاح الأساسي لكل كيان.
- يتم تحديد المفاتيح الخارجية المستخدمة لتحديد العلاقة بين الكيانات المختلفة.
- التطبيع يحدث على هذا المستوى.
يمكن تصميم النموذج المنطقي باستخدام النهج التالي:
- حدد كافة الكيانات ذات المفاتيح الأساسية.
- تحديد العلاقات المتزامنة بين الكيانات المختلفة.
- معرفة سمات كل كيان
- حل علاقات متعدد إلى متعدد.
- تنفيذ عملية التطبيع.
أيضًا، أحد العوامل المهمة بعد اتباع النهج المذكور أعلاه هو إجراء فحص نقدي للتصميم بناءً على جمع المتطلبات. إذا تم اتباع الخطوات المذكورة أعلاه بدقة، فهناك فرص لإنشاء تصميم قاعدة بيانات عالي الكفاءة يتبع النهج الأصلي.
لفهم هذه النقاط، انظر الصورة أدناه للحصول على صورة واضحة.
إذا قارنا نموذج البيانات المنطقية كما هو موضح في الشكل أعلاه مع بعض نماذج البيانات في الرسم التخطيطي، فيمكننا التوصل إلى حقائق مفادها أنه في نموذج البيانات المفاهيمي لا يوجد وجود لمفتاح أساسي في حين أن نموذج البيانات المنطقي يحتوي على مفاتيح أساسية لـ جميع صفاته. كما أن البيانات المنطقية تمثل علاقة الغطاء بين الكيانات المختلفة وتحمل مساحة للمفاتيح الخارجية لإقامة علاقات فيما بينها.
بدني
يمثل وضع البيانات المادية عمومًا كيفية منهج أو مفهوم تصميم قاعدة البيانات. الغرض الرئيسي من نموذج البيانات المادية هو إظهار كافة الهياكل من الجدول بما في ذلك اسم العمود، نوع بيانات العمود، القيود، المفاتيح (الأساسية والأجنبية) والعلاقة بين الجداول. فيما يلي ميزات نموذج البيانات المادية:
- تحديد كافة الأعمدة والجداول.
- يحدد المفاتيح الخارجية التي تحدد عادة العلاقة بين الجداول.
- بناءً على متطلبات المستخدم، قد تحدث عملية إلغاء التطبيع.
- وبما أن الاعتبار المادي يؤخذ في الاعتبار، فستكون هناك أسباب واضحة للاختلاف عن النموذج المنطقي.
- قد تختلف النماذج المادية باختلاف RDBMS. على سبيل المثال، قد يختلف عمود نوع البيانات في MySQL وSQL Server.
أثناء تصميم نموذج البيانات المادية، ينبغي أن تؤخذ النقاط التالية في الاعتبار:
- تحويل الكيانات إلى جداول.
- تحويل العلاقات المحددة إلى مفاتيح خارجية.
- تحويل سمات البيانات إلى أعمدة.
- تعديل قيود نموذج البيانات بناءً على المتطلبات المادية.
بمقارنة نموذج البيانات الفعلي هذا بالنموذج المنطقي مع النموذج المنطقي السابق، قد نستنتج الاختلافات التي تعتبر أسماء كيانات قاعدة البيانات الفعلية أسماء جداول وتعتبر السمات أسماء أعمدة. كما يتم تحديد نوع البيانات لكل عمود في النموذج المادي اعتمادًا على قاعدة البيانات الفعلية المستخدمة.
قائمة المصطلحات
كيان - يمكن تعريف الكيان الموجود في قاعدة البيانات على أنه بيانات مجردة نقوم بحفظها في قاعدة البيانات الخاصة بنا. على سبيل المثال، العميل، المنتجات.
سلسلة في جافا
صفات - السمة هي نموذج تفصيلي من البيانات يتكون من كيانات مثل الطول والاسم والسعر وما إلى ذلك.
علاقة - يمكن تعريف العلاقة بأنها العلاقة بين كيانين أو شكلين. على سبيل المثال، يمكن لأي شخص أن يرتبط بعدة أشخاص في الأسرة.
مفتاح غريب - يعمل بمثابة إحالة إلى المفتاح الأساسي لجدول آخر. يحتوي المفتاح الخارجي على أعمدة ذات قيم موجودة فقط في عمود المفتاح الأساسي الذي تشير إليه.
المفتاح الأساسي - المفتاح الأساسي هو مؤشر السجلات الفريد وغير الفارغ ويستخدم لتعريف سمات الجدول بشكل فريد.
mvc في إطار الربيع
تطبيع - يحتاج نموذج البيانات المرن إلى اتباع قواعد معينة. تطبيق هذه القواعد يسمى التطبيع.
ملخص
تصميم قاعدة البيانات هو وسيلة لتحديد الفجوات والفرص لتصميم طريقة الاستخدام المناسبة. وهو المكون الرئيسي للنظام الذي يعطي مخططًا للبيانات وسلوكها داخل النظام. يتم دائمًا الاحتفاظ بتصميم قاعدة البيانات المناسب على سبيل الأولوية نظرًا لأن متطلبات المستخدم تظل مرتفعة بشكل مفرط ومتابعة الممارسات المقيدة لتصميم قاعدة البيانات قد تكون مجرد فرصة للحصول على الكفاءة المطلوبة. علاوة على ذلك، تعلمنا أيضًا بشكل منفصل عن نماذج التصميم المختلفة التي تصور التصميم المثالي لقاعدة البيانات إلى جانب المناقشة اللامحدودة حول خصائصها وكيفية الاستفادة منها. علاوة على ذلك، تعلمنا كيف تحدد دورة حياة قاعدة البيانات تصميم قاعدة البيانات وكيفية وضع مفهوم التصميم في أساليب دورة الحياة بحيث يمكن تصميم قواعد بيانات فعالة ومتطورة للغاية بناءً على متطلبات المستخدم.