Дизайн на база данни. Най-добри практики

В очакване на началото на следващия поток със скорост "База данни" Подготвихме малък авторски материал с важни съвети за проектиране на база данни. Надяваме се, че този материал ще ви бъде полезен.

Базите данни са навсякъде: от най-простите блогове и директории до надеждни информационни системи и големи социални мрежи. Дали базата данни е проста или сложна не е толкова важно, колкото е важно да се проектира правилно. Когато една база данни е проектирана необмислено и без ясно разбиране на целта, тя не само е неефективна, но по-нататъшната работа с базата данни ще бъде истинско мъчение, непроходима гора за потребителите. Ето някои съвети за дизайн на бази данни, които ще ви помогнат да създадете полезен и лесен за използване продукт.

1. Определете за какво служи таблицата и каква е нейната структура

Днес методи за разработка като Scrum или RAD (Rapid Application Development) помагат на ИТ екипите да разработват бързо бази данни. Въпреки това, в преследване на времето, изкушението е много голямо да се потопите направо в изграждането на база, като смътно си представяте каква е самата цел, какви трябва да бъдат крайните резултати.
 
Сякаш екипът е фокусиран върху ефективна, бърза работа, но това е мираж. Колкото по-навътре и по-бързо се потопите в дълбочината на проекта, толкова повече време ще отнеме да идентифицирате и промените грешките в дизайна на базата данни.

Така че първото нещо, което трябва да решите, е да определите целта на вашата база данни. За какъв тип приложение се разработва базата данни? Потребителят ще работи ли само със записи и ще трябва да обърне внимание на транзакциите, или се интересува повече от анализ на данни? Къде трябва да бъде разположена базата? Ще проследява ли поведението на клиентите или просто ще управлява взаимоотношенията с клиентите? 

Колкото по-скоро дизайнерският екип отговори на тези въпроси, толкова по-гладък ще бъде процесът на проектиране на базата данни.

2. Какви данни да избера за съхранение?

Планирай напред. Мисли за това какво ще прави в бъдеще сайтът или системата, за която се проектира базата данни. Важно е да надхвърлите простите изисквания на техническите спецификации. Просто, моля, не започвайте да мислите за всички възможни типове данни, които потребителят някога ще съхранява. Вместо това помислете дали потребителите ще могат да пишат публикации, да качват документи или снимки или да обменят съобщения. Ако това е така, тогава трябва да отделите място за тях в базата данни.

Работете с екипа, отдела или организацията, за която дизайнерската база ще бъде поддържана в бъдеще. Комуникирайте с хора на различни нива, от специалисти по обслужване на клиенти до ръководители на отдели. Така с помощта на обратната връзка ще добиете ясна представа за изискванията на компанията. 

Неизбежно нуждите на потребителите дори в рамките на един и същи отдел ще си противоречат. Ако срещнете това, не се страхувайте да разчитате на собствения си опит и да намерите компромис, който да устройва всички страни и да задоволява крайната цел на базата данни. Бъдете сигурни: в бъдеще ще получите +100500 в карма и планина от бисквитки.

3. Моделирайте внимателно данните

Има няколко ключови момента, на които трябва да обърнете внимание, когато моделирате данни. Както казахме по-рано, целта на базата данни определя кои методи да се използват при моделирането. Ако проектираме база данни за онлайн обработка на записи (OLTP), с други думи за създаване, редактиране и изтриване на записи, използваме транзакционно моделиране. Ако базата данни трябва да бъде релационна, тогава е най-добре да използвате многомерно моделиране.

По време на моделирането се изграждат концептуални (CDM), физически (PDM) и логически (LDM) модели на данни. 

Концептуалните модели описват обектите и типовете данни, които те включват, както и връзките между тях. Разделете данните си на логически части - това прави живота много по-лесен.
Основното нещо е умереността, не прекалявайте.

Ако даден обект е много труден за класифициране в една дума или фраза, тогава е време да използвате подтипове (дъщерни обекти).

Ако даден обект води свой собствен живот, има атрибути, които описват неговото поведение и външен вид, както и връзки с други обекти, тогава можете безопасно да използвате не само подтип, но и супертип (родителски обект). 

Ако пренебрегнете това правило, другите разработчици ще се объркат във вашия модел и няма да разберат напълно данните и правилата за събирането им.

Концептуалните модели се реализират с помощта на логически. Тези модели са като пътна карта за физически дизайн на база данни. В логическия модел се идентифицират обекти на бизнес данни, определят се типове данни и се определя статусът на ключа за правило, който управлява връзките между данните.

След това логическият модел на данни се сравнява с предварително избраната платформа за СУБД (система за управление на база данни) и се получава физически модел. Той описва как данните се съхраняват физически.

4. Използвайте правилните типове данни

Използването на грешен тип данни може да доведе до по-малко точни данни, трудности при свързване на таблици, затруднено синхронизиране на атрибути и раздути размери на файлове.
За да се гарантира целостта на информацията, атрибутът трябва да съдържа само типове данни, които са приемливи за него. Ако възрастта е въведена в базата данни, уверете се, че колоната съхранява цели числа от максимум 3 цифри.

Създайте минимум празни колони с NULL стойност. Ако създадете всички колони като NULL, това е голяма грешка. Ако имате нужда от празна колона за изпълнение на конкретна бизнес функция, когато данните са неизвестни или все още нямат смисъл, тогава можете да я създадете. В крайна сметка не можем да попълним колоните „Дата на смъртта“ или „Дата на уволнение“ предварително, ние не сме предсказатели, сочещи пръсти към небето :-).

Повечето софтуери за моделиране (ER/Studio, MySQL Workbench, SQL DBM, gliffy.com) data ви позволява да създавате прототипи на региони с данни. Това гарантира не само правилния тип данни, логиката на приложението и добрата производителност, но и че стойността е необходима.

5. Бъдете естествени

Когато решавате коя колона в таблица да използвате като ключ, винаги вземайте предвид кои полета потребителят може да редактира. Никога не ги избирайте като ключ – лоша идея. Всичко може да се случи, но трябва да сте сигурни, че е уникално.

Най-добре е да използвате естествен или бизнес ключ. Има семантично значение, така че ще избегнете дублиране в базата данни. 

Освен ако бизнес ключът не е уникален (собствено име, фамилия, длъжност) и се повтаря в различни редове на таблицата или трябва да се промени, тогава генерираният изкуствен ключ трябва да бъде обозначен като първичен ключ.

6. Нормализирайте умерено

За да организирате ефективно данни в база данни, трябва да следвате набор от указания и да нормализирате базата данни. Има пет нормални форми, които трябва да следвате.
С нормализирането вие избягвате излишъка и гарантирате целостта на данните, използвани във вашето приложение или сайт.

Както винаги, всичко трябва да е умерено, дори нормализирането. Ако има твърде много таблици в базата данни с едни и същи уникални ключове, тогава сте се увлекли и сте нормализирали прекалено много базата данни. Прекомерната нормализация се отразява негативно на производителността на базата данни.

7. Тествайте рано, тествайте често

Планът за тестване и правилното тестване трябва да бъдат част от дизайна на базата данни.

Най-добрият начин да тествате вашата база данни е чрез непрекъсната интеграция. Симулирайте сценарий „ден от живота на база данни“ и проверете дали всички крайни случаи са обработени и какви потребителски взаимодействия са вероятни. Колкото по-рано откриете грешки, толкова повече ще спестите време и пари.

Това са само седем съвета, които можете да използвате, за да създадете страхотна база данни за продуктивност и ефективност. Ако ги следвате, ще избегнете повечето главоболия в бъдеще. Тези съвети са само върхът на айсберга в моделирането на бази данни. Има огромен брой лайфхакове. Кои използвате?

Източник: www.habr.com