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Diseño de base de datos

Diseño de base de datos

Introducción

Es posible que nos hayamos topado con la palabra ' Base de datos ' Muy a menudo. Este término lleva un gran énfasis en sus brazos. Más a menudo, no sólo está relacionado con la perspectiva del desarrollador, sino que se utiliza con bastante frecuencia con grupos o comunidades no tecnológicas. Técnicamente, una base de datos es más bien un término de almacenamiento que se utiliza para denotar la relación con diferentes formas de datos que están coagulados en un solo lugar. Así, podemos definir una base de datos como una colección organizada de datos, generalmente almacenados y a los que se accede electrónicamente a través de sistemas informáticos. Este artículo está muy centrado en el diseño de bases de datos y comúnmente se tuvo en cuenta su asociación con términos y metodologías citables. Discutiremos esos términos relacionados con el diseño de bases de datos para comprender los detalles. Hablemos de ello de inmediato.

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¿Qué es el diseño de bases de datos?

El diseño de una base de datos se puede definir generalmente como un conjunto de tareas o procesos que mejoran el diseño, desarrollo, implementación y mantenimiento de un sistema de gestión de datos empresariales. El diseño de una base de datos adecuada reduce el costo de mantenimiento, mejorando así la coherencia de los datos y las medidas rentables se ven muy influenciadas en términos de espacio de almacenamiento en disco. Por lo tanto, tiene que haber un concepto brillante en el diseño de una base de datos. El diseñador debe seguir las restricciones y decidir cómo se correlacionan los elementos y qué tipo de datos deben almacenarse.

Los principales objetivos detrás del diseño de bases de datos son producir modelos de diseño físicos y lógicos del sistema de base de datos propuesto. Para elaborar esto, el modelo lógico se concentra principalmente en los requisitos de los datos y las consideraciones deben hacerse en términos de consideraciones monolíticas y, por lo tanto, los datos físicos almacenados deben almacenarse independientemente de las condiciones físicas. Por otro lado, el modelo de diseño de base de datos física incluye una traducción del modelo de diseño lógico de la base de datos manteniendo el control de los medios físicos utilizando recursos de hardware y sistemas de software como el Sistema de gestión de bases de datos (DBMS).

¿Por qué es importante el diseño de bases de datos?

La importante consideración que se puede tener en cuenta al enfatizar la importancia del diseño de la base de datos se puede explicar en términos de los siguientes puntos que se detallan a continuación.

  1. Los diseños de bases de datos proporcionan los planos de cómo se almacenarán los datos en un sistema. Un diseño adecuado de una base de datos afecta en gran medida el rendimiento general de cualquier aplicación.
  2. Los principios de diseño definidos para una base de datos dan una idea clara del comportamiento de cualquier aplicación y de cómo se procesan las solicitudes.
  3. Otro ejemplo para enfatizar el diseño de la base de datos es que un diseño adecuado de la base de datos cumpla con todos los requisitos de los usuarios.
  4. Por último, el tiempo de procesamiento de una aplicación se reduce considerablemente si se implementan adecuadamente las limitaciones del diseño de una base de datos altamente eficiente.

Ciclo vital

Sin embargo, el ciclo de vida de una base de datos no es una discusión importante que deba abordarse en este artículo porque nos centramos en el diseño de la base de datos. Pero, antes de pasar directamente a los modelos de diseño que constituyen el diseño de la base de datos, es importante comprender el flujo de trabajo general y el ciclo de vida de la base de datos.

Análisis de requisitos

En primer lugar, se debe planificar cuáles son los requisitos básicos del proyecto bajo los cuales se debe llevar adelante el diseño de la base de datos. Por lo tanto, se pueden definir como: -

Planificación - Esta etapa se ocupa de la planificación de todo el DDLC (Ciclo de vida de desarrollo de bases de datos). Las consideraciones estratégicas se tienen en cuenta antes de proceder.

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Definición del sistema - Esta etapa cubre los límites y alcances de la base de datos adecuada después de la planificación.

Diseño de bases de datos

El siguiente paso implica diseñar la base de datos considerando los requisitos del usuario y dividirlos en varios modelos para que no se impongan cargas o grandes dependencias en un solo aspecto. Por lo tanto, ha habido un enfoque centrado en modelos y ahí es donde los modelos lógicos y físicos juegan un papel crucial.

Modelo físico - El modelo físico se ocupa de las prácticas e implementaciones del modelo lógico.

Modelo lógico - Esta etapa se ocupa principalmente de desarrollar un modelo basado en los requisitos propuestos. Todo el modelo está diseñado en papel sin ninguna implementación ni adopción de consideraciones de DBMS.

Implementación

El último paso cubre los métodos de implementación y verifica el comportamiento que coincide con nuestros requisitos. Esto se garantiza mediante pruebas de integración continua de la base de datos con diferentes conjuntos de datos y conversión de datos a un lenguaje comprensible para máquinas. La manipulación de datos se centra principalmente en estos pasos donde se realizan consultas para ejecutar y comprobar si la aplicación está diseñada satisfactoriamente o no.

Conversión y carga de datos. - Esta sección se utiliza para importar y convertir datos del sistema antiguo al nuevo.

Pruebas - Esta etapa se ocupa de la identificación de errores en el sistema recién implementado. Las pruebas son un paso crucial porque verifican la base de datos directamente y comparan las especificaciones de requisitos.

Proceso de diseño de bases de datos

El proceso de diseño de una base de datos conlleva varios enfoques conceptuales que es necesario tener en cuenta. Un diseño de base de datos ideal y bien estructurado debe ser capaz de:

  1. Ahorre espacio en disco eliminando datos redundantes.
  2. Mantiene la integridad y precisión de los datos.
  3. Proporciona acceso a datos de formas útiles.
  4. Comparación de modelos de datos lógicos y físicos.

Lógico

Un modelo de datos lógico generalmente describe los datos con tantos detalles como sea posible, sin tener que preocuparse por las implementaciones físicas en la base de datos. Las características del modelo de datos lógico pueden incluir:

  1. Todas las entidades y relaciones entre ellas.
  2. Cada entidad tiene atributos bien especificados.
  3. Se especifica la clave principal para cada entidad.
  4. Se especifican claves externas que se utilizan para identificar una relación entre diferentes entidades.
  5. La normalización ocurre en este nivel.

Se puede diseñar un modelo lógico utilizando el siguiente enfoque:

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  1. Especifique todas las entidades con claves primarias.
  2. Especifique relaciones simultáneas entre diferentes entidades.
  3. Descubra los atributos de cada entidad
  4. Resolver relaciones de muchos a muchos.
  5. Realizar el proceso de normalización.

Además, un factor importante después de seguir el enfoque anterior es examinar críticamente el diseño basándose en la recopilación de requisitos. Si se siguen estrictamente los pasos anteriores, existen posibilidades de crear un diseño de base de datos altamente eficiente que siga el enfoque nativo.

Para comprender estos puntos, consulte la imagen a continuación para obtener una imagen clara.

Si comparamos el modelo de datos lógico como se muestra en la figura anterior con algunos datos de muestra en el diagrama, podemos llegar a la conclusión de que en un modelo de datos conceptual no hay presencia de una clave primaria, mientras que un modelo de datos lógico tiene claves primarias para todos sus atributos. Además, los datos lógicos modelan la relación de cobertura entre diferentes entidades y tienen espacio para que claves externas establezcan relaciones entre ellas.

Físico

Un modo de datos físicos generalmente representa cómo es el enfoque o concepto de diseño de la base de datos. El objetivo principal del modelo de datos físicos es mostrar todos los estructuras de la tabla incluyendo el nombre de columna, tipo de datos de columna, restricciones, claves (primarias y externas) y la relación entre tablas. Las siguientes son las características de un modelo de datos físicos:

  1. Especifica todas las columnas y tablas.
  2. Especifica claves externas que normalmente definen la relación entre tablas.
  3. Según los requisitos del usuario, puede producirse una desnormalización.
  4. Dado que se tiene en cuenta la consideración física, habrá razones sencillas de diferenciación con respecto a un modelo lógico.
  5. Los modelos físicos pueden ser diferentes para diferentes RDBMS. Por ejemplo, la columna de tipo de datos puede ser diferente en MySQL y SQL Server.

Al diseñar un modelo de datos físicos, se deben tener en cuenta los siguientes puntos:

  1. Convierte las entidades en tablas.
  2. Convierta las relaciones definidas en claves foráneas.
  3. Convierta los atributos de datos en columnas.
  4. Modifique las restricciones del modelo de datos según los requisitos físicos.

Comparando este modelo de datos físicos con el modelo lógico anterior, podríamos concluir que las diferencias en una base de datos física son que los nombres de las entidades se consideran nombres de tablas y los atributos se consideran nombres de columnas. Además, el tipo de datos de cada columna se define en el modelo físico dependiendo de la base de datos real utilizada.

Glosario

Entidad - Una entidad en la base de datos se puede definir como datos abstractos que guardamos en nuestra base de datos. Por ejemplo, un cliente, productos.

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Atributos - Un atributo es una forma detallada de datos que consta de entidades como longitud, nombre, precio, etc.

Relación - Una relación se puede definir como la conexión entre dos entidades o figuras. Por ejemplo, una persona puede relacionarse con varias personas en una familia.

Clave externa - Actúa como referencia a la Clave Primaria de otra tabla. Una clave externa contiene columnas con valores que existen solo en la columna de clave principal a la que hacen referencia.

Clave primaria - Una clave principal es el puntero de registros que es único y no nulo y se utiliza para identificar de forma única los atributos de una tabla.

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Normalización - Un modelo de datos flexible debe seguir ciertas reglas. Aplicar estas reglas se llama normalizar.

Resumen

El diseño de bases de datos es un método para identificar las brechas y oportunidades de diseñar un método de utilización adecuado. Es el componente principal de un sistema que proporciona un modelo de los datos y su comportamiento dentro del sistema. Un diseño adecuado de la base de datos siempre es una prioridad debido a que los requisitos del usuario se mantienen excesivamente altos y el seguimiento de las prácticas restrictivas del diseño de una base de datos puede ser solo una oportunidad para obtener la eficiencia solicitada. Además, también aprendimos por separado sobre los diferentes modelos de diseño que representan el diseño de base de datos ideal junto con una discusión ilimitada sobre sus propiedades y cómo utilizarlas. Además, aprendimos cómo el ciclo de vida de una base de datos decide el diseño de la base de datos y cómo poner el concepto de diseño en los métodos del ciclo de vida para que se puedan diseñar bases de datos eficientes y altamente sofisticadas en función de los requisitos del usuario.