עיצוב מסד נתונים. השיטות הטובות ביותר

לקראת תחילת הזרימה הבאה בקצב "מאגר מידע" הכנו חומר קטן של מחבר עם טיפים חשובים לעיצוב מסד נתונים. אנו מקווים שחומר זה יהיה שימושי עבורך.

מאגרי מידע נמצאים בכל מקום: מהבלוגים והספריות הפשוטות ביותר ועד למערכות מידע אמינות ורשתות חברתיות גדולות. האם מסד הנתונים פשוט או מורכב זה לא כל כך חשוב שכן חשוב לעצב אותו נכון. כאשר מסד נתונים מתוכנן ללא מחשבה וללא הבנה ברורה של המטרה, זה לא רק שאינו יעיל, אלא שהמשך עבודה עם מסד הנתונים תהיה ייסורים אמיתיים, יער בלתי חדיר למשתמשים. הנה כמה טיפים לעיצוב מסד נתונים שיעזרו לכם ליצור מוצר שימושי וקל לשימוש.

1. קבעו למה מיועדת הטבלה ומה המבנה שלה

כיום, שיטות פיתוח כגון Scrum או RAD (Rapid Application Development) עוזרות לצוותי IT לפתח מסדי נתונים במהירות. עם זאת, במרדף אחר הזמן, הפיתוי גדול מאוד לצלול ישר לתוך בניית בסיס, לדמיין במעורפל מהי המטרה עצמה, מה צריכות להיות התוצאות הסופיות.
 
זה כאילו הצוות מתמקד בעבודה יעילה ומהירה, אבל זה תעתוע. ככל שתצללו מהר יותר ומהר יותר לעומק הפרויקט, כך ייקח יותר זמן לזהות ולשנות שגיאות בתכנון מסד הנתונים.

אז הדבר הראשון שאתה צריך להחליט הוא להגדיר את המטרה של מסד הנתונים שלך. לאיזה סוג אפליקציה מפתחים את מסד הנתונים? האם המשתמש יעבוד רק עם רשומות ויצטרך לשים לב לטרנזקציות, או שהוא מתעניין יותר בניתוח נתונים? היכן צריך לפרוס את הבסיס? האם זה יעקוב אחר התנהגות הלקוחות או פשוט ינהל את קשרי הלקוחות? 

ככל שצוות העיצוב יענה על שאלות אלו מוקדם יותר, תהליך עיצוב מסד הנתונים יהיה חלק יותר.

2. אילו נתונים עלי לבחור לאחסון?

לתכנן מראש. מחשבות על מה יעשו בעתיד האתר או המערכת שעבורה תוכנן בסיס הנתונים. חשוב לחרוג מהדרישות הפשוטות של המפרט הטכני. רק בבקשה אל תתחיל לחשוב על כל סוגי הנתונים האפשריים שמשתמש יאחסן אי פעם. במקום זאת, חשבו האם משתמשים יוכלו לכתוב פוסטים, להעלות מסמכים או תמונות, או להחליף הודעות. אם זה המקרה, אז אתה צריך להקצות להם מקום במסד הנתונים.

עבוד עם הצוות, המחלקה או הארגון שעבורם יתמך בסיס העיצוב בעתיד. לתקשר עם אנשים ברמות שונות, ממומחים לשירות לקוחות ועד לראשי מחלקות. כך, בעזרת משוב, תקבלו מושג ברור על דרישות החברה. 

באופן בלתי נמנע, צרכי המשתמשים אפילו באותה מחלקה יתנגשו. אם נתקלתם בזה, אל תחששו להסתמך על הניסיון שלכם ולמצוא פשרה שמתאימה לכל הצדדים ומספקת את המטרה הסופית של המאגר. תהיו בטוחים: בעתיד תקבלו +100500 בקארמה והר עוגיות.

3. דגלו נתונים בזהירות

ישנן מספר נקודות מפתח שיש לשים לב אליהן בעת ​​בניית מודלים של נתונים. כפי שאמרנו קודם, מטרת מסד הנתונים קובעת באילו שיטות להשתמש במודלים. אם אנו מעצבים מסד נתונים לעיבוד רשומות מקוון (OLTP), במילים אחרות ליצירה, עריכה ומחיקה של רשומות, אנו משתמשים במודל עסקאות. אם מסד הנתונים חייב להיות יחסי, אז עדיף להשתמש במודלים רב מימדיים.

במהלך המודלים, נבנים מודלים רעיוניים (CDM), פיזיים (PDM) ולוגיים (LDM). 

מודלים מושגיים מתארים ישויות וסוגי הנתונים שהם כוללים, כמו גם את היחסים ביניהן. חלקו את הנתונים שלכם לנתחים לוגיים - זה עושה את החיים הרבה יותר קלים.
העיקר מתינות, אל תגזים.

אם קשה מאוד לסווג ישות במילה או ביטוי אחד, אז הגיע הזמן להשתמש בתתי סוגים (ישויות ילד).

אם ישות מנהלת את חייה, יש לה תכונות המתארות את התנהגותה ואת המראה שלה, כמו גם יחסים עם אובייקטים אחרים, אז אתה יכול להשתמש בבטחה לא רק תת-טיפוס, אלא גם טיפוס-על (ישות אב). 

אם תזניח את הכלל הזה, מפתחים אחרים יתבלבלו במודל שלך ולא יבינו עד תום את הנתונים והכללים כיצד לאסוף אותם.

מודלים מושגיים מיושמים באמצעות מודלים לוגיים. מודלים אלה הם כמו מפת דרכים לעיצוב מסד נתונים פיזי. במודל הלוגי מזהים ישויות נתונים עסקיים, נקבעים סוגי נתונים ונקבע סטטוס מפתח הכלל השולט על היחסים בין הנתונים.

לאחר מכן מושווה מודל הנתונים הלוגי עם פלטפורמת ה-DBMS (מערכת ניהול מסד נתונים) שנבחרה מראש ומתקבל מודל פיזי. הוא מתאר כיצד נתונים מאוחסנים פיזית.

4. השתמש בסוגי הנתונים הנכונים

שימוש בסוג נתונים שגוי עלול לגרום לנתונים פחות מדויקים, קשיים בהצטרפות לטבלאות, קושי בסנכרון תכונות וגדלים נפוחים של קבצים.
כדי להבטיח שלמות המידע, תכונה חייבת להכיל רק סוגי נתונים שמקובלים עליה. אם הגיל מוזן למסד הנתונים, ודא שהעמודה מאחסנת מספרים שלמים של 3 ספרות לכל היותר.

צור מינימום של עמודות ריקות עם ערך NULL. אם אתה יוצר את כל העמודות כ-NULL, זו טעות גדולה. אם אתה צריך עמודה ריקה כדי לבצע פונקציה עסקית ספציפית, כאשר הנתונים אינם ידועים או עדיין לא הגיוניים, אל תהסס ליצור אותו. אחרי הכל, אנחנו לא יכולים למלא את העמודות "תאריך פטירה" או "תאריך פיטורים" מראש; אנחנו לא מנבאים שמפנים אצבעות לשמיים :-).

רוב תוכנות הדוגמנות (ER/Studio, MySQL Workbench, SQL DBM, gliffy.com) נתונים מאפשרים לך ליצור אבות טיפוס של אזורי נתונים. זה מבטיח לא רק את סוג הנתונים הנכון, לוגיקה של יישום וביצועים טובים, אלא גם שהערך נדרש.

5. ללכת טבעי

כשאתה מחליט באיזו עמודה בטבלה להשתמש כמפתח, שקול תמיד אילו שדות המשתמש יכול לערוך. לעולם אל תבחר בהם כמפתח - רעיון רע. הכל יכול לקרות, אבל אתה חייב לוודא שהוא ייחודי.

עדיף להשתמש במפתח טבעי, או עסקי. יש לזה משמעות סמנטית, כך שתמנע שכפול במסד הנתונים. 

אלא אם המפתח העסקי הוא ייחודי (שם פרטי, שם משפחה, מיקום) וחוזר על עצמו בשורות שונות בטבלה או שהוא חייב להשתנות, אזי המפתח המלאכותי שנוצר צריך להיות מוגדר כמפתח הראשי.

6. נרמל במידה

כדי לארגן נתונים ביעילות במסד נתונים, עליך לפעול לפי סדרה של הנחיות ולנרמל את מסד הנתונים. ישנן חמש צורות נורמליות לעקוב.
עם נורמליזציה, אתה נמנע מיותר ומבטיח את שלמות הנתונים המשמשים באפליקציה או באתר שלך.

כמו תמיד, הכל צריך להיות במתינות, אפילו נורמליזציה. אם יש יותר מדי טבלאות במסד הנתונים עם אותם מפתחות ייחודיים, אז נסחפת ונירמלת יתר על המידה את מסד הנתונים. נורמליזציה מוגזמת משפיעה לרעה על ביצועי מסד הנתונים.

7. בדוק מוקדם, בדוק לעתים קרובות

תוכנית בדיקה ובדיקה נכונה צריכות להיות חלק מתכנון מסד הנתונים.

הדרך הטובה ביותר לבדוק את מסד הנתונים שלך היא באמצעות אינטגרציה מתמשכת. הדמיית תרחיש של "יום בחייו של מסד נתונים" ובדוק אם כל מקרי הקצה מטופלים ואיזה אינטראקציות משתמש צפויות. ככל שתמצא באגים מוקדם יותר, כך תחסוך יותר זמן וכסף.

אלו הם רק שבעה טיפים שתוכל להשתמש בהם כדי לעצב מסד נתונים מצוינים של פרודוקטיביות ויעילות. אם תעקבו אחריהם, תמנעו מרוב כאבי הראש בעתיד. עצות אלו הן רק קצה הקרחון במודלים של מסדי נתונים. יש מספר עצום של פריצות לחיים. באילו אתה משתמש?

מקור: www.habr.com