Design de banco de dados – Aprenda como projetar um bom banco de dados

Um banco de dados inclui informações em massa depositadas em uma estrutura, facilitando a localização e a exploração de detalhes relevantes. Um banco de dados bem projetado contém informações precisas e atualizadas para análise e relatórios. Não podemos enfatizar o suficiente a importância de um banco de dados para uma empresa que lida com muitos dados regularmente. O design do banco de dados pode desempenhar um papel crucial na execução eficiente de consultas e na garantia da consistência das informações.

Neste blog, falaremos sobre design de banco de dados, sua importância, ciclo de vida e técnicas, junto com as principais etapas que você pode seguir para desenvolver um design de banco de dados robusto para sua empresa.

O que é design de banco de dados?

O design do banco de dados é uma coleção de etapas que ajudam a criar, implementar e manter os sistemas de gerenciamento de dados de um negócio. O objetivo principal de projetar um banco de dados é produzir modelos físicos e lógicos de projetos para o sistema de banco de dados proposto.

O que é um bom design de banco de dados?

Regras específicas governam um bom processo de design de banco de dados. A primeira regra na criação de um design de banco de dados é evitar a redundância de dados. Desperdiça espaço e aumenta a probabilidade de falhas e discrepâncias no banco de dados. A segunda regra é que a precisão e abrangência das informações são imperativas. Um banco de dados contendo informações errôneas levará a análises e relatórios imprecisos. Consequentemente, pode enganar os tomadores de decisão e afetar negativamente o desempenho de uma empresa. Portanto, é essencial manter as regras em mente ao projetar o banco de dados para sua organização.

Portanto, como você pode garantir que o design do seu banco de dados seja bom? Um banco de dados bem projetado é aquele que:

• Distribui seus dados em tabelas com base em áreas específicas para diminuir a redundância de dados
• Fornece ao banco de dados as informações necessárias para vincular os dados nas tabelas
• Fornece suporte e garante a precisão e confiabilidade dos dados
• Atende aos seus requisitos de processamento e relatório de informações
• Funciona interativamente com os operadores de banco de dados

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Importância do design do banco de dados

O design do banco de dados define a estrutura do banco de dados usada para planejar, armazenar e gerenciar informações. Para garantir a precisão dos dados, você deve criar um banco de dados que armazene apenas informações relevantes e valiosas.

Um banco de dados bem projetado é essencial para garantir a consistência das informações, eliminar dados redundantes, executar consultas com eficiência e melhorar o desempenho do banco de dados. Uma abordagem metodológica para projetar um banco de dados economizará tempo na fase de desenvolvimento do banco de dados.

A confiabilidade dos dados depende da estrutura da tabela, enquanto a criação de chaves primárias e exclusivas garante uniformidade nas informações armazenadas. Você pode evitar a replicação de dados formando uma tabela de valores prováveis ​​e usando uma chave para denotar o valor. Assim, a alteração ocorre apenas uma vez na tabela principal sempre que o valor muda.

Como o desempenho geral depende de seu design, um bom design de banco de dados utiliza consultas simples e implementação mais rápida. Além disso, é fácil de manter e atualizar. Por outro lado, quando o banco de dados é mal projetado, até mesmo interrupções triviais podem prejudicar eventos, visualizações e utilitários armazenados.

Ciclo de vida de desenvolvimento de banco de dados

Existem vários estágios no desenvolvimento do banco de dados. No entanto, não é necessário seguir cada uma das etapas sequencialmente. O ciclo de vida pode ser dividido em três fases: análise de requisitos, projeto de banco de dados e implementação.

1- Análise de requisitos

A análise de requisitos requer duas etapas:

• Planejamento: Nesta etapa do desenvolvimento do banco de dados, todo o plano do Ciclo de Vida de Desenvolvimento do Banco de Dados é decidido. Também requer uma análise da estratégia de sistemas de informação da organização.
• Definindo o sistema: Esta etapa explica o escopo do sistema de banco de dados proposto.

2- Desenho de banco de dados

O design real do banco de dados leva em consideração dois modelos de dados fundamentais:

• Modelo lógico: Ele usa os requisitos fornecidos para criar um modelo de banco de dados. A estrutura completa é colocada em papel nesta fase, sem considerar nenhum requisito específico do sistema de gerenciamento de banco de dados (SGBD) ou implementá-lo fisicamente.
• Modelo físico: Este estágio vem depois do modelo lógico e, portanto, envolve a implementação física do modelo lógico. Ele leva em consideração o SGBD e outros fatores de implementação física.

3- Implementação

A fase de implementação do ciclo de vida de desenvolvimento do banco de dados se preocupa com:

• Conversão e carregamento de dados envolvem importar e converter dados do sistema antigo para o novo banco de dados.
• Teste: Por fim, esta etapa identifica erros no novo sistema e atende a todas as especificações de requisitos do banco de dados.

Técnicas de criação de banco de dados

As duas técnicas mais comuns usadas para projetar um banco de dados incluem:

• Normalização: As tabelas são organizadas de maneira a diminuir a redundância e dependência de dados. Tabelas maiores são divididas em tabelas menores e são vinculadas usando relacionamentos.
• Modelagem de Entidade-Relacionamento (ER): Uma abordagem de design gráfico de banco de dados modela atributos de entidades e define relacionamentos entre eles para significar objetos da vida real. Uma entidade é qualquer item do mundo real diferente ou único do ambiente.

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Como projetar um banco de dados: etapas de design de banco de dados

A primeira pergunta que você precisa fazer ao projetar um banco de dados é: como você especificará a estrutura do banco de dados?

O design do banco de dados geralmente começa com a identificação do objetivo de seu banco de dados. Os dados relevantes são então coletados e organizados em tabelas. Em seguida, você especifica as chaves primárias e analisa os relacionamentos entre diferentes tabelas para um design de dados eficiente. Depois de refinar as tabelas, a última etapa é aplicar as regras de normalização para a padronização de tabelas.

Vejamos essas etapas de design de banco de dados em detalhes:

• Defina o objetivo do seu banco de dados

A primeira etapa é determinar a finalidade do seu banco de dados. Por exemplo, se você dirige uma pequena empresa doméstica, pode criar um banco de dados de clientes que mantém uma lista de informações do consumidor para gerar e-mails e relatórios. Portanto, compreender a importância de um banco de dados é vital.

No final desta etapa, você terá uma forte declaração de missão à qual poderá consultar durante todo o processo de design do banco de dados. Isso o ajudará a se concentrar em seus objetivos ao tomar decisões importantes.

• Localize e consolide os dados necessários

A próxima etapa é coletar todos os tipos de informações que você deseja armazenar no banco de dados. Comece com os dados existentes e pondere sobre as perguntas que deseja que seu banco de dados responda. Isso o ajudará a decidir quais dados precisam ser registrados.

• Distribua os dados em tabelas

Depois de reunir todos os itens de dados necessários, a próxima etapa é dividi-los em entidades principais ou áreas de assunto. Por exemplo, se você for um varejista, algumas de suas entidades principais podem ser produtos, clientes, fornecedores e pedidos. Cada entidade se tornará uma mesa separada.

• Alterar itens de dados em colunas

Os dados são segregados em tabelas, de modo que cada item de dados se torna um campo e é mostrado como uma coluna. Por exemplo, uma tabela de clientes pode incluir campos como nome, endereço, endereço de e-mail e cidade.

Depois de determinar o conjunto inicial de colunas para cada tabela, você pode refiná-las. Por exemplo, você pode registrar os nomes dos clientes em duas colunas separadas: nome e sobrenome. Da mesma forma, você pode armazenar o endereço em cinco colunas distintas com base no endereço, cidade, estado, CEP e região. Isso tornará mais conveniente para você filtrar informações.

• Identificar chaves primárias

A próxima etapa para melhorar o design do banco de dados é selecionar uma chave primária para cada tabela. Essa chave primária é uma coluna ou um conjunto de colunas que identifica cada linha distintamente. Por exemplo, em sua tabela de clientes, a chave primária pode ser o ID do cliente. Ele permitirá que você identifique linhas exclusivas com base no ID do cliente.

Também pode existir mais de uma chave primária, chamada de chave composta, incluindo várias colunas. Por exemplo, as chaves primárias na tabela Detalhes do pedido podem ser o ID do pedido e o ID do produto. A chave composta pode ser feita usando campos com tipos de dados semelhantes ou variados.

Da mesma forma, se você quiser ter uma idéia das vendas do seu produto, poderá identificar o ID do produto na tabela Produtos e o número ou ID do pedido na tabela Pedidos.

• Determinar como as tabelas estão relacionadas

Depois de dividir os dados em tabelas, as informações precisam ser reunidas de maneira significativa. Assim, você pode explorar cada tabela e identificar a conexão entre as tabelas. Se necessário, você pode adicionar campos ou formar novas tabelas para simplificar o relacionamento com base nos tipos de informações.

Abaixo está um exemplo de diferentes tipos de entidades e tipos de relacionamento.

Fonte: Universidade da Cidade de Hong Kong

Esta etapa criará relacionamentos um-para-um, um-para-muitos e muitos-para-muitos entre diferentes entradas de tabela.

Quando um único item de uma tabela é associado a um item de outra tabela, é chamado de relacionamento um-para-um (1: 1). Em um relacionamento um-para-muitos (1: M), um item em uma tabela está relacionado a muitos itens na outra tabela, como um cliente fazendo vários pedidos. Um relacionamento muitos para muitos (M: N) ocorre se mais de um item da tabela estiver relacionado a muitos itens na outra tabela.

Fonte: GerardNico

• Melhore o design do seu banco de dados

Agora que você tem todas as tabelas, campos e relacionamentos necessários, a próxima etapa é refinar o design do banco de dados criando e preenchendo suas tabelas com informações de maquete. Experimente os dados de amostra executando consultas ou adicionando novos itens. Isso o ajudará a analisar seu projeto em busca de falhas e você poderá destacar possíveis erros. Se necessário, ajuste seu projeto para mitigar esses problemas.

• Implementar as regras de normalização

A última etapa é implementar as regras de normalização para o design do seu banco de dados. Uma abordagem sistemática remove redundância e características indesejadas, como irregularidades de inserção, atualização e exclusão.

O processo de várias etapas armazena dados em uma forma tabular, o que ajuda a eliminar dados redundantes das tabelas de relação.

Palavras finais

Vamos resumir o que é um design de banco de dados. O processo de design do banco de dados ajuda a simplificar o design, o desenvolvimento, a execução e a manutenção do seu sistema de gerenciamento de dados corporativos.

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Um bom design de banco de dados pode ajudar a economizar espaço de armazenamento em disco, reduzindo a redundância de dados. Juntamente com a manutenção da precisão e confiabilidade dos dados, ele permite acessar dados de várias maneiras. Além disso, um banco de dados bem projetado é mais fácil de usar e manter, facilitando a integração.