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Datenbankdesign – Erfahren Sie, wie Sie eine gute Datenbank entwerfen
Eine Datenbank enthält Masseninformationen, die in einem Framework abgelegt sind, wodurch es einfacher wird, relevante Details zu finden und zu untersuchen. Eine gut gestaltete Datenbank enthält genaue und aktuelle Informationen für Analysen und Berichte. Wir können nicht genug betonen die Bedeutung einer Datenbank für ein Unternehmen, das regelmäßig mit Unmengen an Daten zu tun hat. Das Datenbankdesign kann eine entscheidende Rolle bei der effizienten Ausführung von Abfragen und der Gewährleistung der Informationskonsistenz spielen.
In diesem Blog sprechen wir über Datenbankdesign, seine Bedeutung, seinen Lebenszyklus und Techniken sowie über die wichtigsten Schritte, die Sie unternehmen können, um ein robustes Datenbankdesign für Ihr Unternehmen zu entwickeln.
Was ist Datenbankdesign?
Beim Datenbankdesign handelt es sich um eine Sammlung von Schritten, die bei der Erstellung, Implementierung und Wartung der Datenverwaltungssysteme eines Unternehmens helfen. Der Hauptzweck des Entwurfs einer Datenbank besteht darin, physische und logische Entwurfsmodelle für das vorgeschlagene Datenbanksystem zu erstellen.
Was ist ein gutes Datenbankdesign?
Spezifische Regeln bestimmen einen guten Datenbankentwurfsprozess. Die erste Regel beim Erstellen eines Datenbankdesigns besteht darin, Datenredundanz zu vermeiden. Es verschwendet Speicherplatz und erhöht die Wahrscheinlichkeit von Fehlern und Diskrepanzen innerhalb der Datenbank. Die zweite Regel lautet, dass die Genauigkeit und Vollständigkeit der Informationen zwingend erforderlich sind. Eine Datenbank mit fehlerhaften Informationen führt zu ungenauen Analysen und Berichten. Folglich kann es Entscheidungsträger irreführen und die Leistung eines Unternehmens beeinträchtigen. Daher ist es wichtig, beim Entwerfen der Datenbank für Ihre Organisation bestimmte Regeln zu beachten.
Wie können Sie also sicherstellen, dass Ihr Datenbankdesign gut ist? Eine gut gestaltete Datenbank ist eine, die:
- Verteilt Ihre Daten in Tabellen basierend auf bestimmten Themenbereichen, um Datenredundanz zu verringern
- Liefert der Datenbank die Informationen, die zum Verknüpfen der Daten in den Tabellen erforderlich sind
- Bietet Unterstützung und garantiert die Präzision und Zuverlässigkeit der Daten
- Erfüllt Ihre Informationsverarbeitungs- und Berichtsanforderungen
- Funktioniert interaktiv mit den Datenbankbetreibern
Bedeutung des Datenbankdesigns
Das Datenbankdesign definiert die Datenbankstruktur, die zum Planen, Speichern und Verwalten von Informationen verwendet wird. Um die Datengenauigkeit sicherzustellen, müssen Sie eine Datenbank entwerfen, die nur relevante und wertvolle Informationen speichert.
Eine gut gestaltete Datenbank ist unerlässlich, um die Konsistenz der Informationen zu gewährleisten, redundante Daten zu eliminieren, Abfragen effizient auszuführen und die Leistung der Datenbank zu verbessern. Ein methodischer Ansatz beim Entwurf einer Datenbank spart Ihnen Zeit in der Datenbankentwicklungsphase.
Die Zuverlässigkeit der Daten hängt von der Tabellenstruktur ab, während die Erstellung von Primärschlüsseln und eindeutigen Schlüsseln die Einheitlichkeit der gespeicherten Informationen garantiert. Sie können die Datenreplikation vermeiden, indem Sie eine Tabelle mit wahrscheinlichen Werten erstellen und einen Schlüssel verwenden, um den Wert anzugeben. Die Änderung erfolgt also nur einmal in der Haupttabelle, wenn sich der Wert ändert.
Da die allgemeine Leistung von seinem Design abhängt, verwendet ein gutes Datenbankdesign einfache Abfragen und eine schnellere Implementierung. Außerdem ist es einfach zu warten und zu aktualisieren. Wenn die Datenbank andererseits schlecht konzipiert ist, können selbst triviale Unterbrechungen gespeicherte Ereignisse, Ansichten und Dienstprogramme beschädigen.
Lebenszyklus der Datenbankentwicklung
Es gibt verschiedene Phasen in der Datenbankentwicklung. Es ist jedoch nicht notwendig, jeden Schritt nacheinander auszuführen. Der Lebenszyklus kann in drei Phasen unterteilt werden: Anforderungsanalyse, Datenbankdesign und Implementierung.
1- Anforderungsanalyse
Die Anforderungsanalyse erfordert zwei Schritte:
- Planung: In dieser Phase der Datenbankentwicklung wird der gesamte Lebenszyklusplan der Datenbankentwicklung festgelegt. Es erfordert auch eine Analyse der Informationssystemstrategie der Organisation.
- Definition des Systems: In dieser Phase wird der Umfang des vorgeschlagenen Datenbanksystems erläutert.
2- Datenbankdesign
Das eigentliche Datenbankdesign berücksichtigt zwei grundlegende Datenmodelle:
- Logisches Modell: Es verwendet die gegebenen Anforderungen, um ein Datenbankmodell zu erstellen. Die vollständige Struktur wird in dieser Phase auf Papier ausgelegt, ohne dass eine bestimmte Anforderung an ein Datenbankmanagementsystem (DBMS) berücksichtigt oder physisch implementiert wird.
- Physikalisches Modell: Diese Phase kommt nach dem logischen Modell und beinhaltet daher die physische Implementierung des logischen Modells. Dabei werden das DBMS und andere physische Implementierungsfaktoren berücksichtigt.
3- Umsetzung
Die Implementierungsphase des Datenbankentwicklungslebenszyklus befasst sich mit:
- Datenkonvertierung und Laden beinhalten das Importieren und Konvertieren von Daten aus dem alten System in die neue Datenbank.
- Testing: Schließlich identifiziert diese Phase Fehler im neuen System und erfüllt alle Anforderungen der Datenbank.
Datenbankentwurfstechniken
Zu den beiden am häufigsten verwendeten Techniken zum Entwerfen einer Datenbank gehören:
- Normalisierung: Tabellen sind so organisiert, dass Datenredundanz und -abhängigkeit verringert werden. Größere Tabellen werden in kleinere Tabellen unterteilt und über Beziehungen miteinander verknüpft.
- Entity-Relationship (ER)-Modellierung: Ein grafischer Datenbankentwurfsansatz modelliert Entitätsattribute und definiert Beziehungen zwischen ihnen, um reale Objekte zu bezeichnen. Eine Entität ist ein realer Gegenstand, der sich von der Umgebung unterscheidet oder einzigartig ist.
So entwerfen Sie eine Datenbank: Schritte zum Entwerfen einer Datenbank
Die erste Frage, die Sie sich beim Entwurf einer Datenbank stellen müssen, lautet: Wie legen Sie die Struktur der Datenbank fest?
Das Entwerfen einer Datenbank beginnt im Allgemeinen mit der Identifizierung des Zwecks Ihrer Datenbank Datenbank. Anschließend werden die relevanten Daten gesammelt und in Tabellen organisiert. Als Nächstes geben Sie die Primärschlüssel an und analysieren die Beziehungen zwischen verschiedenen Tabellen für ein effizientes Datendesign. Nach der Verfeinerung der Tabellen besteht der letzte Schritt darin, Normalisierungsregeln für die Tabellenstandardisierung anzuwenden.
Schauen wir uns diese Schritte des Datenbankdesigns im Detail an:
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Definieren Sie das Ziel Ihrer Datenbank
Der erste Schritt besteht darin, den Zweck Ihrer Datenbank zu bestimmen. Wenn Sie beispielsweise ein kleines Heimunternehmen betreiben, können Sie eine Kundendatenbank entwerfen, die eine Liste mit Verbraucherinformationen verwaltet, um E-Mails und Berichte zu erstellen. Daher ist es wichtig, die Bedeutung einer Datenbank zu verstehen.
Am Ende dieses Schritts verfügen Sie über ein starkes Leitbild, auf das Sie sich während des gesamten Datenbankentwurfsprozesses beziehen können. Es hilft Ihnen, sich bei wichtigen Entscheidungen auf Ihre Ziele zu konzentrieren.
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Suchen und konsolidieren Sie die erforderlichen Daten
Der nächste Schritt besteht darin, alle Arten von Informationen zu sammeln, die Sie möglicherweise in der Datenbank speichern möchten. Beginnen Sie mit den vorhandenen Daten und überlegen Sie, welche Fragen Ihre Datenbank beantworten soll. Es hilft Ihnen bei der Entscheidung, welche Daten aufgezeichnet werden müssen.
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Verteilen Sie die Daten in Tabellen
Sobald Sie alle erforderlichen Datenelemente zusammengestellt haben, besteht der nächste Schritt darin, sie in Haupteinheiten oder Themenbereiche zu unterteilen. Wenn Sie beispielsweise ein Einzelhändler sind, könnten einige Ihrer Haupteinheiten Produkte, Kunden, Lieferanten und Bestellungen sein. Jede Entität wird dann zu einer separaten Tabelle.
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Datenelemente in Spalten umwandeln
Die Daten werden in Tabellen aufgeteilt, sodass jedes Datenelement zu einem Feld wird und als Spalte angezeigt wird. Beispielsweise könnte eine Kundentabelle Felder wie Name, Adresse, E-Mail-Adresse und Stadt enthalten.
Nachdem Sie den anfänglichen Satz von Spalten für jede Tabelle bestimmt haben, können Sie sie verfeinern. Beispielsweise können Sie Kundennamen in zwei separaten Spalten aufzeichnen: Vor- und Nachname. Ebenso können Sie die Adresse in fünf verschiedenen Spalten basierend auf Adresse, Ort, Bundesland, Postleitzahl und Region speichern. Dadurch wird es für Sie bequemer, Informationen zu filtern.
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Identifizieren Sie Primärschlüssel
Der nächste Schritt zur Verbesserung Ihres Datenbankdesigns besteht darin, einen Primärschlüssel für jede Tabelle auszuwählen. Dieser Primärschlüssel ist eine Spalte oder eine Reihe von Spalten, die jede Zeile eindeutig lokalisieren. In Ihrer Kundentabelle könnte der Primärschlüssel beispielsweise die Kunden-ID sein. Es ermöglicht Ihnen, eindeutige Zeilen basierend auf der Kunden-ID zu identifizieren.
Es kann auch mehr als ein Primärschlüssel vorhanden sein, der als zusammengesetzter Schlüssel bezeichnet wird, einschließlich mehrerer Spalten. Beispielsweise könnten die Primärschlüssel in Ihrer Bestelldetails-Tabelle Bestell-ID und Produkt-ID sein. Der zusammengesetzte Schlüssel kann unter Verwendung von Feldern mit ähnlichen oder unterschiedlichen Datentypen erstellt werden.
Wenn Sie sich ebenfalls einen Überblick über Ihre Produktverkäufe verschaffen möchten, können Sie die Produkt-ID aus der Tabelle „Produkte“ und die Bestellnummer oder ID aus der Tabelle „Bestellungen“ ermitteln.
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Bestimmen Sie, wie Tabellen verknüpft sind
Nach der Aufteilung der Daten in Tabellen müssen die Informationen sinnvoll zusammengeführt werden. So können Sie jede Tabelle untersuchen und die Verbindung zwischen den Tabellen identifizieren. Bei Bedarf können Sie Felder hinzufügen oder neue Tabellen bilden, um die Beziehung basierend auf den Arten von Informationen zu vereinfachen.
Nachfolgend finden Sie ein Beispiel für verschiedene Entitätstypen und Beziehungstypen.
Quelle: City University of Hong Kong
Dieser Schritt erstellt Eins-zu-eins-, Eins-zu-viele- und Viele-zu-viele-Beziehungen zwischen verschiedenen Tabelleneinträgen.
Wenn ein einzelnes Element aus einer Tabelle mit einem Element aus einer anderen Tabelle verknüpft wird, spricht man von einer Eins-zu-Eins-Beziehung (1:1). In einer Eins-zu-viele-Beziehung (1:M) ist ein Artikel in einer Tabelle mit vielen Artikeln in der anderen Tabelle verknüpft, beispielsweise wenn ein Kunde mehrere Bestellungen aufgibt. Eine Viele-zu-Viele-Beziehung (M:N) tritt auf, wenn mehr als ein Tabellenelement mit vielen Elementen in der anderen Tabelle verknüpft ist.
Quelle: GerardNico
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Verbessern Sie Ihr Datenbankdesign
Nachdem Sie nun über alle erforderlichen Tabellen, Felder und Beziehungen verfügen, besteht der nächste Schritt darin, Ihr Datenbankdesign zu verfeinern, indem Sie Ihre Tabellen erstellen und mit Modellinformationen füllen. Experimentieren Sie mit den Beispieldaten, indem Sie Abfragen ausführen oder neue Elemente hinzufügen. Es hilft Ihnen, Ihr Design auf Fehler zu analysieren und mögliche Fehler hervorzuheben. Passen Sie bei Bedarf Ihr Design an, um diese Probleme zu mindern.
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Implementieren Sie die Normalisierungsregeln
Der letzte Schritt besteht darin, die Normalisierungsregeln für Ihr Datenbankdesign zu implementieren. Ein systematischer Ansatz beseitigt Redundanz und unerwünschte Merkmale wie Unregelmäßigkeiten beim Einfügen, Aktualisieren und Löschen.
Der mehrstufige Prozess speichert Daten in tabellarischer Form, was dabei hilft, redundante Daten aus den Beziehungstabellen zu eliminieren.
Zusammenfassung
Lassen Sie uns zusammenfassen, was ein Datenbankdesign ist. Der Datenbankdesignprozess hilft Ihnen, Design, Entwicklung, Ausführung und Wartung Ihres Unternehmensdatenverwaltungssystems zu vereinfachen.
Ein gutes Datenbankdesign kann dazu beitragen, Speicherplatz auf der Festplatte zu sparen, indem es die Datenredundanz reduziert. Neben der Aufrechterhaltung der Datengenauigkeit und -zuverlässigkeit ermöglicht es Ihnen den Zugriff auf Daten auf verschiedene Arten. Darüber hinaus ist eine gut gestaltete Datenbank einfacher zu verwenden und zu warten, was die Integration zum Kinderspiel macht.
