Andmete modelleerimise kontseptsioonid algajatele

Taasavaldanud Platon

järgijaid: 0

Andmemodelleerimise kontseptsioonid toetavad terviklikku pilti sellest, kuidas andmed süsteemis liiguvad. Andmemodelleerimist võib kirjeldada kui andmesüsteemi või andmesüsteemi osa kujundamise protsessi. Need mudelid võivad ulatuda salvestussüsteemidest andmebaasideni ja kogu organisatsiooni andmestruktuurini. Andmemudeleid saab kasutada disainina uue süsteemi juurutamiseks või võrdlusmaterjalina juba loodud süsteemide jaoks.

"Täielik" andmemudel peaks edastama andmesüsteemis kasutatavate ja säilitatavate andmete tüübid, kasutatavad vormingud, andmefailidevahelised seosed ning viisid, kuidas andmeid saab rühmitada ja korraldada.

Paljud ettevõtted arendavad ainulaadseid individuaalseid andmemudeleid (ja sellest tulenevaid ainulaadseid individuaalseid andmesüsteeme), mis on üles ehitatud organisatsiooni spetsiifiliste vajaduste ja nõuete järgi. Neid mudeleid saab kasutada andmete liikumise visualiseerimiseks läbi süsteemi. Andmemudel võib püüda katta organisatsiooni kaudu toimuva andmevoo kõiki aspekte või konkreetseid parameetreid, näiteks kuvada uurimise eesmärgil ainult müügiandmeid.

Hästi kavandatud andmemudel selgitab ärireeglid, samuti vajadust normatiivide järgimine andmetest.

Andmemodelleerimise protsessis on kolm faasi: kontseptuaalne mudel, loogiline mudel ja füüsiline mudel. Mudeli igal etapil või etapil on kindel eesmärk. Lisaks on mitut tüüpi mudeleid.

Visuaalsed andmemudelid on sarnased arhitekti kavanditega ja neid saab toetada lingitud tekstiga, et anda andmesüsteemi arendamisel või muutmisel juhiseid. Visuaalsete andmemudelite näiteid võib leida siin.

Andmemodelleerimise eelised ja väljakutsed

Andmemudeli väljatöötamine annab kaardi ja sidevahendi andmesüsteemi loomiseks või muutmiseks. Andmete modelleerimise kontseptsioonid muudavad andmesüsteemi ehitamise palju-palju lihtsamaks. Äsja ehitatud andmebaas ja/või andmesüsteem peaks toetama head organisatsioonilist suhtlust. Samuti peaks see toetama reaalajas projekte, sealhulgas kulutuste, arvete ja muude äriprotsesside kohta andmete kogumist.

Andmete modelleerimise protsessi saab kasutada tuvastamiseks Andmekvaliteedi probleemid, sealhulgas dubleerivad, üleliigsed ja puuduvad andmed.

Üks raskusi andmemudeli loomisel on andmesüsteemidest arusaamise puudumine – see probleem kõrvaldatakse tavaliselt mudeli loomisega. Probleemiks on ka see, et väike muudatus ühes valdkonnas võib nõuda olulisi muudatusi teistes valdkondades. Lisaks võib olla lihtne keskenduda nii andmesüsteemi struktuurile, et üksikute rakenduste tugevaid ja nõrku külgi eiratakse.

Olulised küsimused, mida küsida

Andmemudeli väljatöötamine algab teabe kogumisega organisatsiooni vajaduste, nõuete ja eesmärkide kohta. Süsteemi osa mudel nõuab vähem küsimusi kui täiesti uue süsteemi mudeli väljatöötamine. Mõned põhiküsimused, mida süsteemi osa mudeli puhul küsida, on järgmised:

Mis on muudatuste eesmärk või eesmärk?
Millist tüüpi andmetega süsteem praegu töötab?
Milliseid andmeid on vaja?
Milliseid tööriistu või tarkvara on eesmärgi saavutamiseks vaja?
Kas tööriistad või tarkvara ühilduvad?

Andmemudel tuleks üles ehitada vastavalt organisatsiooni vajadustele ja see on oluline tegur uue mudeli väljatöötamisel või vana kohandamisel. Andmebaasi või täiesti uue süsteemi kujundamisel esitatavad küsimused nõuavad sageli palju põhjalikumaid vastuseid. Nendele küsimustele vastamisel on kõige parem lisada viieaastane äriplaan:

Millised on ettevõtte eesmärgid (uuringud, müük, rakenduste arendus, raamatupidamisteenused)? See määrab ettevõtte toetamiseks parimad tarkvaratüübid (NoSQL või graafika uurimistööks, SQL põhimüügi või raamatupidamise jaoks, juurdepääs erinevatele pilvedele või mitmetele pilveteenustele rakenduste arendamiseks).
Mis tüüpi tarkvara on organisatsiooni jaoks kõige sobivam ja kulutõhusam?
Kui palju inimesi pääseb süsteemile korraga juurde?
Mitu osakonda on ja kui palju inimesi igas osakonnas on?
Kas erinevad osakonnad vajavad erinevat tüüpi tarkvara?
Kas on ebatavalisi vajadusi, millega tuleks arvestada?
Kui palju andmeid on vaja salvestada?
Kas skaleeritavus on probleem?
Kas andmebaas ühendub äriteabe tööriistad?
Kas on vaja veebipõhiseid analüütilisi päringuid (OLAP), tehingute töötlemist (OLTP) või mõlemat?
Kas andmebaas integreerub praeguse tehnikavirnaga?
Kas andmete vormingut tuleb muuta?
Millised on teie eelistatud programmeerimiskeeled?
Kas see integreeritakse mõne masinõppetarkvaraga?

Andmete modelleerimise kolm faasi

Andmete modelleerimine muutus oluliseks 1960. aastate jooksul, kui juhtimisinfosüsteemid hakkasid esimest korda populaarseks saama. (Enne 60-ndaid oli andmete tegelikku salvestamist vähe. Tolleaegsed arvutid olid põhimõtteliselt hiiglaslikud kalkulaatorid.)

Andmemodelleerimise kontseptsioonide osas koostatakse täielikult välja töötatud andmemudel sageli kolmes faasis: kontseptuaalne mudel, loogiline mudel ja füüsiline mudel. See projekteerimisprotsess annab selge ülevaate andmesüsteemist ja sellest, kuidas andmed seda läbivad. See protsess näitab ka salvestusprotseduuride toimimist ja aitab tagada, et kõik süsteemis olevad andmeobjektid on esindatud. (Kui andmed on elektrooniliselt salvestatud teave, siis andmeobjektiks on individuaalne elektrooniliselt salvestatud teabe kogum, näiteks fail või andmetabel.)

Kontseptuaalne andmemudel kasutatakse tavaliselt süsteemi kõige põhilisemate komponentide ja andmete liikumise kirjeldamiseks süsteemis. The kontseptuaalne andmemudel annab teada, kuidas teave liigub läbi ühe osakonna ja edasi järgmisesse. See näitab laiemaid entiteete (reaalsuses eksisteerivate asjade esitusi) ja nende suhteid (kahe või enama olemi vahel eksisteerivaid assotsiatsioone). Üksikasjalik teave on üldiselt välja jäetud.

Loogiline andmemudel tavaliselt keskendub andmeobjektide paigutusele ja struktuurile mudelis ning loob nendevahelised seosed. See annab ka aluse füüsilise mudeli ehitamiseks. The loogiline andmemudel lisab kontseptuaalsesse mudelisse kasulikku teavet.

Füüsiline andmemudel on sisuliselt a juurutuseelne mudel ja on väga üksikasjalik ja keskendub sageli andmebaasi kujundusele. See näitab andmebaasi arendamiseks vajalikke detaile (aga seda saab kasutada ka süsteemi uue osa juurutamiseks). See andmete modelleerimise kontseptsioon muudab andmestruktuuri visualiseerimise palju lihtsamaks, edastades andmebaasipiirangud, veeruvõtmed, päästikud ja muud andmehaldusfunktsioonid. See mudel edastab ka juurdepääsuprofiilid, autoriseeringud, primaar- ja võõrvõtmed jne.

Erinevat tüüpi andmemudelid

Allpool on mõned näited erinevat tüüpi andmemudelite kohta.

Hierarhiline mudel on üsna vana ja oli 1960ndatel ja 70ndatel üsna populaarne. See korraldab andmed puutaolistesse struktuuridesse. Tänapäeval kasutatakse seda peamiselt failisüsteemide ja geograafilise teabe salvestamiseks. Aastal hierarhiline mudel, korraldatakse andmed andmefailidega üks-mitmele suhtesse.

Võrgu mudel sarnaneb hierarhilise mudeliga ja võimaldab luua erinevaid seoseid lingitud kirjetega. The võrgu mudel võimaldab inimestel luua mudelit, kasutades seotud kirjete komplekte. Iga kirje on seotud mitme faili ja andmeobjektiga, edendades ja esitades keerulisi seoseid.

Olemi-suhete mudel on andmefailide ja olemite ning nende suhete graafiline esitus. See püüab luua reaalseid stsenaariume. Andmesüsteemi mudelina on entiteedi-suhete mudel arendab olemikomplekti, seoste komplekti, atribuute ja piiranguid. Neid kasutatakse sageli relatsiooniandmebaaside kujundamisel.

Graafiku andmemudel nõuab kindlaksmääramist, millised teie andmestiku olemid tuleks määrata sõlmedeks, millised lingid ja millised tuleks ära visata. Graafiku andmemudel pakub andmete olemite, atribuutide ja suhete paigutust. Protsess on korduv, tugineb katse-eksitusmeetodile ning võib olla tüütu, kuid seda tasub teha õigesti.

Objektorienteeritud andmebaasi mudel keskendub meetodite ja funktsioonidega seotud andmeobjektidele. See sisaldab tabeleid, kuid ei piirdu tingimata tabelitega. Andmed ja nende seosed salvestatakse koos ühtse üksusena (andmeobjektina). Andmeobjektid esindavad reaalse maailma üksusi. The objektorienteeritud andmebaasi mudel käsitleb mitmesuguseid vorminguid ja seda kasutatakse uurimistööks.

Relatsioonimudel, mida sageli nimetatakse SQL-iks, on praegu kõige populaarsem andmemudel. See kasutab andmete salvestamiseks ja suhete edastamiseks kahemõõtmelisi tabeleid. Kõik teatud tüüpi andmed salvestatakse ridadena tabeli osana. Tabelid kujutavad seoseid ja nende ühendamine loob seosed salvestatud andmete vahel. Relatsioonilise andmebaasi mudel on küps mudel, mida toetab tohutul hulgal tarkvara erinevatel eesmärkidel.

NoSQL-i andmemudel ei kasuta ridu ja veerge ega kasuta tegelikult mingit kindlat struktuuri. Nende arendamine ja disain on tavaliselt keskendunud füüsiliste andmemudelite loomisele. Skaleeritavus oma spetsiifiliste veidruste ja probleemidega on oluline probleem.

Objekti-relatsiooniandmebaasi mudel ühendab objektorienteeritud andmebaasi mudeli relatsioonilise andmebaasi mudeliga. See salvestab objekte, klasse, pärandit jne samamoodi nagu objektorienteeritud mudel, kuid toetab ka tabelistruktuure, nagu relatsiooniline andmebaasi mudel. See disain võimaldab disaineritel lisada selle funktsioonid tabeli struktuuri.

Andmemodelleerimise kontseptsioonide tähtsus

Andmemudelid on nagu joonised, kuid need määratlevad andmebaasi või andmesüsteemi seosed, olemid ja atribuudid. Tõhusa füüsilise andmebaasi ja andmesüsteemi arendamiseks on vajalik organiseeritud ja hästi läbimõeldud andmemudel. Andmemodelleerimise kontseptsioonide hea mõistmine on vajalik salvestusprobleemide ja koondamisprobleemide kõrvaldamiseks, toetades samal ajal tõhusat andmete otsimist.

Andmete modelleerimine võib olla väljakutse ja on oluline mõista, et igal mudelitüübil on oma eelised ja puudused.

Pilti kasutatakse Shutterstock.com litsentsi alusel