Introdução

Podemos ter encontrado a palavra ' Base de dados ' com bastante frequência. Este termo carrega uma grande ênfase em seus braços. Mais frequentemente, não está apenas relacionado à perspectiva do desenvolvedor, mas é frequentemente usado com grupos ou comunidades não tecnológicas. Tecnicamente, um banco de dados é mais um termo de armazenamento usado para denotar o relacionamento com diferentes formas de dados que são agrupados em um único local. Assim, podemos definir um banco de dados como uma coleção organizada de dados, geralmente armazenados e acessados ​​eletronicamente por meio de sistemas computacionais. Este artigo é altamente centrado no design do banco de dados e sua associação com termos e metodologias citáveis ​​foi comumente levada em consideração. Discutiremos esses termos relativos ao design de banco de dados para entender os detalhes. Vamos falar sobre isso imediatamente.

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O que é design de banco de dados?

O design de banco de dados pode ser geralmente definido como uma coleção de tarefas ou processos que aprimoram o design, o desenvolvimento, a implementação e a manutenção do sistema de gerenciamento de dados corporativos. Projetar um banco de dados adequado reduz o custo de manutenção, melhorando assim a consistência dos dados e as medidas econômicas são grandemente influenciadas em termos de espaço de armazenamento em disco. Portanto, deve haver um conceito brilhante de design de banco de dados. O designer deve seguir as restrições e decidir como os elementos se correlacionam e que tipo de dados devem ser armazenados.

Os principais objetivos por trás do projeto de banco de dados são produzir modelos de projeto físico e lógico do sistema de banco de dados proposto. Para elaborar isto, o modelo lógico concentra-se principalmente nos requisitos de dados e as considerações devem ser feitas em termos de considerações monolíticas e, portanto, os dados físicos armazenados devem ser armazenados independentemente das condições físicas. Por outro lado, o modelo de design de banco de dados físico inclui uma tradução do modelo de design lógico do banco de dados, mantendo o controle da mídia física usando recursos de hardware e sistemas de software como Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD).

Por que o design do banco de dados é importante?

A consideração importante que pode ser levada em consideração ao enfatizar a importância do design do banco de dados pode ser explicada em termos dos seguintes pontos apresentados abaixo.

1. Os designs de banco de dados fornecem os planos de como os dados serão armazenados em um sistema. O design adequado de um banco de dados afeta altamente o desempenho geral de qualquer aplicativo.
2. Os princípios de design definidos para um banco de dados dão uma ideia clara do comportamento de qualquer aplicação e de como as solicitações são processadas.
3. Outro exemplo para enfatizar o design do banco de dados é que um design de banco de dados adequado atende a todos os requisitos dos usuários.
4. Por último, o tempo de processamento de uma aplicação é bastante reduzido se as restrições de projetar um banco de dados altamente eficiente forem implementadas adequadamente.

Vida útil

Porém, o ciclo de vida de um banco de dados não é uma discussão importante que deva ser levada adiante neste artigo porque estamos focados no design do banco de dados. Mas, antes de saltar diretamente para os modelos de design que constituem o design do banco de dados, é importante compreender o fluxo de trabalho geral e o ciclo de vida do banco de dados.

Análise de Requisitos

Em primeiro lugar, o planeamento deve ser feito sobre quais são os requisitos básicos do projecto sob o qual o desenho da base de dados deve ser levado adiante. Assim, eles podem ser definidos como: -

Planejamento - Esta etapa preocupa-se em planejar todo o DDLC (Database Development Life Cycle). As considerações estratégicas são levadas em consideração antes de prosseguir.

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Definição do sistema - Esta etapa cobre os limites e escopos do banco de dados adequado após o planejamento.

Projeto de banco de dados

A próxima etapa envolve projetar o banco de dados considerando os requisitos baseados no usuário e dividi-los em vários modelos para que não sejam impostas cargas ou dependências pesadas em um único aspecto. Portanto, tem havido alguma abordagem centrada no modelo e é aí que os modelos lógicos e físicos desempenham um papel crucial.

Modelo Físico - O modelo físico preocupa-se com as práticas e implementações do modelo lógico.

Modelo Lógico - Esta etapa preocupa-se principalmente com o desenvolvimento de um modelo baseado nos requisitos propostos. Todo o modelo é projetado no papel, sem qualquer implementação ou adoção de considerações de SGBD.

Implementação

A última etapa cobre os métodos de implementação e a verificação do comportamento que atende aos nossos requisitos. Isso é garantido com testes de integração contínua do banco de dados com diferentes conjuntos de dados e conversão de dados em linguagem compreensível por máquina. A manipulação dos dados está focada principalmente nessas etapas onde são feitas consultas para executar e verificar se a aplicação está projetada de forma satisfatória ou não.

Conversão e carregamento de dados - Esta seção é usada para importar e converter dados do sistema antigo para o novo.

Teste - Esta etapa trata da identificação de erros no sistema recém-implementado. O teste é uma etapa crucial porque verifica o banco de dados diretamente e compara as especificações dos requisitos.

Processo de design de banco de dados

O processo de projetar um banco de dados traz várias abordagens conceituais que devem ser mantidas em mente. Um design de banco de dados ideal e bem estruturado deve ser capaz de:

1. Economize espaço em disco eliminando dados redundantes.
2. Mantém a integridade e precisão dos dados.
3. Fornece acesso a dados de maneiras úteis.
4. Comparando modelos de dados lógicos e físicos.

Lógico

Um modelo de dados lógico geralmente descreve os dados com o máximo de detalhes possível, sem a necessidade de se preocupar com as implementações físicas no banco de dados. Os recursos do modelo de dados lógicos podem incluir:

1. Todas as entidades e relacionamentos entre elas.
2. Cada entidade possui atributos bem especificados.
3. A chave primária para cada entidade é especificada.
4. São especificadas chaves estrangeiras que são usadas para identificar um relacionamento entre diferentes entidades.
5. A normalização ocorre neste nível.

Um modelo lógico pode ser projetado usando a seguinte abordagem:

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1. Especifique todas as entidades com chaves primárias.
2. Especifique relacionamentos simultâneos entre diferentes entidades.
3. Descubra os atributos de cada entidade
4. Resolva relacionamentos muitos-para-muitos.
5. Execute o processo de normalização.

Além disso, um fator importante após seguir a abordagem acima é examinar criticamente o projeto com base na coleta de requisitos. Se as etapas acima forem seguidas rigorosamente, há chances de criar um design de banco de dados altamente eficiente que siga a abordagem nativa.

Para entender esses pontos, veja a imagem abaixo para ter uma ideia clara.

Se compararmos o modelo de dados lógicos mostrado na figura acima com alguns dados de amostra no diagrama, podemos chegar à conclusão de que em um modelo de dados conceitual não há presença de uma chave primária, enquanto um modelo de dados lógicos possui chaves primárias para todos os seus atributos. Além disso, os dados lógicos modelam o relacionamento de cobertura entre diferentes entidades e abrem espaço para chaves estrangeiras estabelecerem relacionamentos entre elas.

Físico

Um modo de dados físicos geralmente representa a abordagem ou conceito de design do banco de dados. O principal objetivo do modelo de dados físicos é mostrar todos os estruturas da mesa incluindo o nome da coluna, tipo de dados da coluna, restrições, chaves (primárias e estrangeiras) e o relacionamento entre tabelas. A seguir estão os recursos de um modelo de dados físicos:

1. Especifica todas as colunas e tabelas.
2. Especifica chaves estrangeiras que geralmente definem o relacionamento entre tabelas.
3. Com base nos requisitos do usuário, pode ocorrer desnormalização.
4. Como a consideração física é levada em consideração, haverá razões diretas para a diferença em relação a um modelo lógico.
5. Os modelos físicos podem ser diferentes para diferentes RDBMS. Por exemplo, a coluna de tipo de dados pode ser diferente no MySQL e no SQL Server.

Ao projetar um modelo de dados físicos, os seguintes pontos devem ser levados em consideração:

1. Converta as entidades em tabelas.
2. Converta os relacionamentos definidos em chaves estrangeiras.
3. Converta os atributos de dados em colunas.
4. Modifique as restrições do modelo de dados com base nos requisitos físicos.

Comparando este modelo de dados físicos com o modelo lógico com o modelo lógico anterior, podemos concluir as diferenças de que em um banco de dados físico os nomes das entidades são considerados nomes de tabelas e os atributos são considerados nomes de colunas. Além disso, o tipo de dados de cada coluna é definido no modelo físico dependendo do banco de dados real utilizado.

Glossário

Entidade - Uma entidade no banco de dados pode ser definida como dados abstratos que salvamos em nosso banco de dados. Por exemplo, um cliente, produtos.

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Atributos - Um atributo é uma forma detalhada de dados que consiste em entidades como comprimento, nome, preço, etc.

Relação - Um relacionamento pode ser definido como a conexão entre duas entidades ou figuras. Por exemplo, uma pessoa pode se relacionar com várias pessoas de uma família.

Chave estrangeira - Funciona como uma referência à Chave Primária de outra tabela. Uma chave estrangeira contém colunas com valores que existem apenas na coluna da chave primária a que se referem.

Chave primária - Uma chave primária é o ponteiro de registros único e não nulo e é usado para identificar exclusivamente atributos de uma tabela.

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Normalização - Um modelo de dados flexível precisa seguir certas regras. A aplicação dessas regras é chamada de normalização.

Resumo

O design do banco de dados é um método para identificar as lacunas e oportunidades de projetar um método de utilização adequado. É o principal componente de um sistema que fornece um plano dos dados e seu comportamento dentro do sistema. Um design de banco de dados adequado é sempre mantido como prioridade devido aos requisitos do usuário serem mantidos excessivamente altos e o acompanhamento das práticas restritivas de design de um banco de dados pode ser apenas uma chance de obter a eficiência solicitada. Além disso, também aprendemos separadamente sobre os diferentes modelos de design que retratam o design de banco de dados ideal, juntamente com a discussão ilimitada sobre suas propriedades e como utilizá-las. Além disso, aprendemos como o ciclo de vida de um banco de dados decide o design do banco de dados e como colocar o conceito de design nos métodos de ciclo de vida para que bancos de dados eficientes e altamente sofisticados possam ser projetados com base nos requisitos do usuário.