تصميم قاعدة البيانات – تعلم كيفية تصميم قاعدة بيانات جيدة

تتضمن قاعدة البيانات معلومات مجمعة مودعة في إطار عمل ، مما يسهل تحديد واستكشاف التفاصيل ذات الصلة. تحتوي قاعدة البيانات المصممة جيدًا على معلومات دقيقة وحديثة للتحليل وإعداد التقارير. لا يمكننا التأكيد بما فيه الكفاية أهمية قاعدة البيانات لشركة تتعامل مع أكوام البيانات بانتظام. يمكن أن يلعب تصميم قاعدة البيانات دورًا مهمًا في تنفيذ الاستعلامات بكفاءة وضمان اتساق المعلومات.

في هذه المدونة ، سنتحدث عن تصميم قاعدة البيانات وأهميتها ودورة حياتها وتقنياتها ، جنبًا إلى جنب مع الخطوات الرئيسية التي يمكنك اتخاذها لتطوير تصميم قاعدة بيانات قوي لمؤسستك.

ما هو تصميم قاعدة البيانات؟

تصميم قاعدة البيانات عبارة عن مجموعة من الخطوات التي تساعد في إنشاء أنظمة إدارة بيانات الأعمال وتنفيذها وصيانتها. الغرض الأساسي من تصميم قاعدة بيانات هو إنتاج نماذج مادية ومنطقية للتصاميم لنظام قاعدة البيانات المقترح.

ما هو التصميم الجيد لقاعدة البيانات؟

قواعد محددة تحكم عملية تصميم قاعدة بيانات جيدة. القاعدة الأولى في إنشاء تصميم قاعدة بيانات هي تجنب تكرار البيانات. إنه يهدر المساحة ويزيد من احتمال حدوث أخطاء وتناقضات داخل قاعدة البيانات. القاعدة الثانية هي أن دقة المعلومات وشمولها أمر حتمي. ستؤدي قاعدة البيانات التي تحتوي على معلومات خاطئة إلى تحليل وتقارير غير دقيقين. وبالتالي ، يمكن أن يضلل صناع القرار ويؤثر سلبًا على أداء الشركة. لذلك ، من الضروري مراعاة قواعد الأشياء عند تصميم قاعدة البيانات لمؤسستك.

لذا ، كيف يمكنك التأكد من أن تصميم قاعدة البيانات الخاصة بك جيد؟ قاعدة البيانات جيدة التصميم هي تلك التي:

• يوزع بياناتك في جداول بناءً على نطاقات موضوعات محددة لتقليل تكرار البيانات
• يسلم قاعدة البيانات المعلومات اللازمة لربط البيانات في الجداول
• يوفر الدعم ويضمن دقة وموثوقية البيانات
• يلبي متطلبات معالجة المعلومات وإعداد التقارير الخاصة بك
• وظائف تفاعلية مع مشغلي قاعدة البيانات

نسخة تجريبية مجانية لمدة 14 يومًا - ETL بيانات مؤسستك باستخدام موصلات قواعد البيانات المبنية مسبقًا

جربه الآن!

أهمية تصميم قواعد البيانات

يحدد تصميم قاعدة البيانات بنية قاعدة البيانات المستخدمة لتخطيط المعلومات وتخزينها وإدارتها. لضمان دقة البيانات ، يجب عليك تصميم قاعدة بيانات تخزن فقط المعلومات ذات الصلة والقيمة.

تعد قاعدة البيانات المصممة جيدًا ضرورية لضمان اتساق المعلومات ، والقضاء على البيانات الزائدة عن الحاجة ، وتنفيذ الاستعلامات بكفاءة ، وتحسين أداء قاعدة البيانات. سيوفر لك النهج المنهجي نحو تصميم قاعدة بيانات الوقت في مرحلة تطوير قاعدة البيانات.

تعتمد موثوقية البيانات على بنية الجدول ، بينما يضمن إنشاء مفاتيح أولية وفريدة التوحيد في المعلومات المخزنة. يمكنك تجنب تكرار البيانات عن طريق تكوين جدول للقيم المحتملة واستخدام مفتاح للإشارة إلى القيمة. لذلك ، يحدث التغيير مرة واحدة فقط في الجدول الرئيسي كلما تغيرت القيمة.

نظرًا لأن الأداء العام يعتمد على التصميم ، فإن التصميم الجيد لقاعدة البيانات يستخدم استعلامات بسيطة وتنفيذًا أسرع. أيضًا ، من السهل صيانتها وتحديثها. من ناحية أخرى ، عندما تكون قاعدة البيانات سيئة التصميم ، قد تؤدي المقاطعات البسيطة حتى إلى الإضرار بالأحداث المخزنة ، والمشاهدات ، والمرافق.

دورة حياة تطوير قواعد البيانات

هناك مراحل مختلفة في تطوير قاعدة البيانات. ومع ذلك ، ليس من الضروري اتباع كل خطوة بالتسلسل. يمكن تقسيم دورة الحياة إلى ثلاث مراحل: تحليل المتطلبات وتصميم قاعدة البيانات والتنفيذ.

1- تحليل المتطلبات

يتطلب تحليل المتطلبات خطوتين:

• التخطيط: في هذه المرحلة من تطوير قاعدة البيانات ، يتم تحديد خطة دورة حياة تطوير قاعدة البيانات بالكامل. كما يتطلب تحليلاً لاستراتيجية نظم المعلومات الخاصة بالمنظمة.
• تعريف النظام: تشرح هذه المرحلة نطاق نظام قاعدة البيانات المقترح.

2- تصميم قواعد البيانات

يأخذ التصميم الفعلي لقاعدة البيانات في الاعتبار نموذجين أساسيين للبيانات:

• النموذج المنطقي: يستخدم المتطلبات المحددة لإنشاء نموذج قاعدة بيانات. تم وضع الهيكل الكامل على الورق في هذه المرحلة ، دون النظر إلى أي متطلبات محددة لنظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) أو تنفيذها فعليًا.
• النموذج المادي: تأتي هذه المرحلة بعد النموذج المنطقي وبالتالي تتضمن التنفيذ المادي للنموذج المنطقي. يأخذ نظام إدارة قواعد البيانات وعوامل التنفيذ المادية الأخرى في الاعتبار.

3- التنفيذ

تختص مرحلة تنفيذ دورة حياة تطوير قاعدة البيانات بما يلي:

• تحويل البيانات وتحميلها تتضمن استيراد وتحويل البيانات من النظام القديم إلى قاعدة البيانات الجديدة.
• الاختبار: أخيرًا ، تحدد هذه المرحلة الأخطاء في النظام الجديد وتفي بجميع مواصفات متطلبات قاعدة البيانات.

تقنيات تصميم قواعد البيانات

تتضمن الطريقتان الأكثر شيوعًا المستخدمة لتصميم قاعدة بيانات ما يلي:

• تطبيع: يتم تنظيم الجداول بطريقة تقلل من تكرار البيانات والتبعية. تنقسم الجداول الأكبر حجمًا إلى جداول أصغر ويتم ربطها معًا باستخدام العلاقات.
• نمذجة علاقة الكيان (ER): يصمم نهج تصميم قاعدة البيانات الرسومية سمات الكيانات ويحدد العلاقات فيما بينها للدلالة على الكائنات الواقعية. الكيان هو أي عنصر في العالم الحقيقي مختلف أو فريد عن البيئة المحيطة.

تبسيط التحليل عبر قواعد البيانات من خلال التكامل غير المشفر

استكشف الآن

كيفية تصميم قاعدة بيانات: خطوات تصميم قاعدة البيانات

السؤال الأول الذي يتعين عليك طرحه عند تصميم قاعدة البيانات هو ، كيف ستحدد هيكل قاعدة البيانات؟

يبدأ تصميم قاعدة البيانات عمومًا بتحديد الغرض من ملف قاعدة بيانات. ثم يتم بعد ذلك جمع البيانات ذات الصلة وتنظيمها في جداول. بعد ذلك، يمكنك تحديد المفاتيح الأساسية وتحليل العلاقات بين الجداول المختلفة لتصميم بيانات فعال. بعد تنقيح الجداول، فإن الخطوة الأخيرة هي تطبيق قواعد التسوية لتوحيد الجدول.

لنلقِ نظرة على خطوات تصميم قاعدة البيانات هذه بالتفصيل:

• حدد الهدف من قاعدة البيانات الخاصة بك

الخطوة الأولى هي تحديد الغرض من قاعدة البيانات الخاصة بك. على سبيل المثال ، إذا كنت تدير نشاطًا تجاريًا صغيرًا من المنزل ، فيمكنك تصميم قاعدة بيانات العملاء التي تحتفظ بقائمة من معلومات المستهلك لإنشاء رسائل البريد الإلكتروني والتقارير. ومن ثم ، فإن فهم أهمية قاعدة البيانات أمر حيوي.

في نهاية هذه الخطوة ، سيكون لديك بيان مهمة قوي يمكنك الرجوع إليه خلال عملية تصميم قاعدة البيانات. سيساعدك على التركيز على أهدافك عند اتخاذ قرارات مهمة.

• تحديد وتوحيد البيانات اللازمة

الخطوة التالية هي جمع كل أنواع المعلومات التي قد ترغب في تخزينها في قاعدة البيانات. ابدأ بالبيانات الموجودة وفكر في الأسئلة التي تريد أن تجيب عليها قاعدة بياناتك. سيساعدك على تحديد البيانات التي يجب تسجيلها.

• وزع البيانات في جداول

بمجرد تجميع جميع عناصر البيانات الضرورية ، فإن الخطوة التالية هي تقسيمها إلى كيانات رئيسية أو مجالات موضوعية. على سبيل المثال ، إذا كنت تاجر تجزئة ، فقد تكون بعض الكيانات الرئيسية الخاصة بك هي المنتجات والعملاء والموردين والطلبات. سيصبح كل كيان بعد ذلك جدولًا منفصلاً.

• تغيير عناصر البيانات إلى أعمدة

يتم فصل البيانات في جداول ، بحيث يصبح كل عنصر بيانات حقلاً ويتم عرضه كعمود. على سبيل المثال ، قد يشتمل جدول العملاء على حقول مثل الاسم والعنوان وعنوان البريد الإلكتروني والمدينة.

بعد تحديد المجموعة الأولية من الأعمدة لكل جدول ، يمكنك تحسينها. على سبيل المثال ، يمكنك تسجيل أسماء العملاء في عمودين منفصلين: الاسم الأول والأخير. وبالمثل ، يمكنك تخزين العنوان في خمسة أعمدة مميزة بناءً على العنوان والمدينة والولاية والرمز البريدي والمنطقة. سيجعل تصفية المعلومات أكثر ملاءمة لك.

• تحديد المفاتيح الأساسية

تتمثل الخطوة التالية لتحسين تصميم قاعدة البيانات في تحديد مفتاح أساسي لكل جدول. هذا المفتاح الأساسي هو عمود أو مجموعة من الأعمدة التي تحدد كل صف بشكل مميز. على سبيل المثال ، في جدول العملاء الخاص بك ، يمكن أن يكون المفتاح الأساسي هو معرف العميل. سيسمح لك بتحديد صفوف فريدة بناءً على معرّف العميل.

يمكن أن يوجد أيضًا أكثر من مفتاح أساسي ، يسمى المفتاح المركب ، بما في ذلك عدة أعمدة. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون المفاتيح الأساسية في جدول "تفاصيل الطلب" الخاص بك معرّف الطلب ومعرّف المنتج. يمكن عمل المفتاح المركب باستخدام حقول ذات أنواع بيانات متشابهة أو متغيرة.

وبالمثل ، إذا كنت ترغب في الحصول على فكرة عن مبيعات منتجك ، يمكنك تحديد معرف المنتج من جدول المنتجات ورقم الطلب أو المعرف من جدول الطلبات.

• تحديد كيفية ارتباط الجداول

بعد تقسيم البيانات إلى جداول ، يجب جمع المعلومات معًا بطريقة هادفة. لذلك ، يمكنك استكشاف كل جدول وتحديد العلاقة بين الجداول. إذا لزم الأمر ، يمكنك إضافة حقول أو تشكيل جداول جديدة لتبسيط العلاقة بناءً على أنواع المعلومات.

فيما يلي مثال على أنواع الكيانات المختلفة و أنواع العلاقات.

المصدر: جامعة مدينة هونج كونج

ستنشئ هذه الخطوة علاقات رأس برأس وواحد بأطراف ومتعددة بين إدخالات الجدول المختلفة.

عندما يتم إقران عنصر واحد من جدول بعنصر من جدول آخر ، فإنه يسمى علاقة رأس برأس (1: 1). في علاقة رأس بأطراف (1: M) ، يرتبط عنصر في جدول واحد بالعديد من العناصر في الجدول الآخر ، مثل قيام عميل واحد بتقديم عدة طلبات. تحدث علاقة أطراف بأطراف (M: N) إذا كان هناك أكثر من عنصر جدول واحد مرتبط بالعديد من العناصر في الجدول الآخر.

المصدر: جيرارد نيكو

• قم بتحسين تصميم قاعدة البيانات الخاصة بك

الآن وبعد أن أصبح لديك جميع الجداول والحقول والعلاقات المطلوبة ، فإن الخطوة التالية هي تحسين تصميم قاعدة البيانات الخاصة بك عن طريق إنشاء الجداول الخاصة بك وملؤها بمعلومات نموذج بالحجم الطبيعي. قم بتجربة البيانات النموذجية عن طريق تشغيل الاستعلامات أو إضافة عناصر جديدة. سيساعدك على تحليل التصميم الخاص بك بحثًا عن الأخطاء ، وستكون قادرًا على تحديد الأخطاء المحتملة. إذا لزم الأمر ، اضبط التصميم الخاص بك للتخفيف من هذه المشاكل.

• تطبيق قواعد التطبيع

الخطوة الأخيرة هي تنفيذ قواعد التسوية لتصميم قاعدة البيانات الخاصة بك. يزيل النهج المنتظم التكرار والخصائص غير المرغوب فيها ، مثل مخالفات الإدراج والتحديث والحذف.

تخزن العملية متعددة الخطوات البيانات في نموذج جدولي ، مما يساعد على التخلص من البيانات المكررة من جداول العلاقة.

كلمات أخيرة

دعونا نلخص ماهية تصميم قاعدة البيانات. تساعدك عملية تصميم قاعدة البيانات على تبسيط تصميم نظام إدارة بيانات شركتك وتطويره وتنفيذه وصيانته.

تسريع تكامل البيانات باستخدام أداة ETL آلية

عرض عرض المنتج

يمكن أن يساعد التصميم الجيد لقاعدة البيانات في توفير مساحة تخزين القرص عن طريق تقليل تكرار البيانات. إلى جانب الحفاظ على دقة البيانات وموثوقيتها ، فإنه يسمح لك بالوصول إلى البيانات بطرق مختلفة. علاوة على ذلك ، فإن قاعدة البيانات المصممة جيدًا أسهل في الاستخدام والصيانة ، مما يجعل التكامل أمرًا سهلاً.