การสร้างแบบจำลองข้อมูลเป็นกระบวนการสำคัญในการออกแบบและพัฒนาระบบฐานข้อมูล โดยจัดเตรียมกรอบการทำงานที่มีโครงสร้างสำหรับการจัดระเบียบและการจัดการข้อมูล เพื่อให้มั่นใจว่าฐานข้อมูลได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อการดึงและจัดเก็บข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ บทเรียนนี้สำรวจพื้นฐานของการสร้างแบบจำลองข้อมูลในบริบทของระบบการจัดการฐานข้อมูล รวมถึงแนวคิดหลัก ประเภทของแบบจำลองข้อมูล และตัวอย่างเชิงปฏิบัติ
การสร้างแบบจำลองข้อมูลเป็นกระบวนการของการสร้างแบบจำลองข้อมูลสำหรับข้อมูลที่จะจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล แบบจำลองนี้ทำหน้าที่เป็นพิมพ์เขียวสำหรับการสร้างฐานข้อมูล การสร้างแบบจำลองข้อมูลช่วยในการระบุข้อมูลที่จำเป็น ความสัมพันธ์ และข้อจำกัด โดยไม่คำนึงถึงวิธีการนำไปใช้จริงในฐานข้อมูล การสร้างแบบจำลองข้อมูลที่มีประสิทธิภาพสามารถส่งผลให้ฐานข้อมูลมีโครงสร้างที่ดีซึ่งทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและง่ายต่อการบำรุงรักษาและอัปเดต
โมเดลข้อมูลคือการนำเสนอเชิงนามธรรมที่จัดระเบียบองค์ประกอบของข้อมูลและสร้างมาตรฐานว่าองค์ประกอบเหล่านั้นเกี่ยวข้องกันและกับคุณสมบัติของเอนทิตีในโลกแห่งความเป็นจริงอย่างไร โมเดลข้อมูลหลักสามประเภทได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในระบบการจัดการฐานข้อมูล:
การทำความเข้าใจแนวคิดพื้นฐานหลายประการเป็นสิ่งสำคัญในการสร้างแบบจำลองข้อมูล:
กระบวนการสร้างแบบจำลองข้อมูลเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอนที่ออกแบบมาเพื่อสร้างการแสดงฐานข้อมูลที่กระชับและเป็นระเบียบ:
การทำให้เป็นมาตรฐานเป็นแนวคิดหลักในการสร้างแบบจำลองข้อมูลที่มุ่งลดความซ้ำซ้อนและการพึ่งพาโดยการจัดระเบียบฟิลด์และตารางของฐานข้อมูล เป้าหมายหลักของการทำให้เป็นมาตรฐานคือการแบ่งตารางขนาดใหญ่ออกเป็นตารางที่เล็กลงและจัดการได้มากขึ้น โดยไม่สูญเสียความสมบูรณ์ของข้อมูล มันเกี่ยวข้องกับรูปแบบปกติหลายรูปแบบ เริ่มตั้งแต่แบบฟอร์มปกติครั้งแรก (1NF) ไปจนถึงแบบฟอร์มปกติของบอยซ์-คอดด์ (BCNF) แบบฟอร์มปกติแต่ละรูปแบบจะจัดการกับปัญหาการออกแบบที่อาจเกิดขึ้น เพื่อให้มั่นใจว่าฐานข้อมูลมีโครงสร้างที่สมเหตุสมผล
ลองพิจารณาตัวอย่างง่ายๆ ของการออกแบบฐานข้อมูลสำหรับระบบห้องสมุด ระบบจำเป็นต้องจัดการข้อมูลเกี่ยวกับหนังสือ ผู้แต่ง และผู้ยืม
รวบรวมข้อกำหนดเกี่ยวกับข้อมูลที่ระบบห้องสมุดจำเป็นต้องจัดเก็บ เช่น ชื่อเรื่อง ผู้แต่ง วันที่ตีพิมพ์ รายละเอียดผู้ยืม และวันที่ยืม
ระบุหน่วยงานหลัก: หนังสือ ผู้แต่ง และผู้ยืม สร้างความสัมพันธ์: หนังสือสามารถเขียนโดยผู้แต่งหนึ่งคนขึ้นไป และผู้ยืมสามารถยืมหนังสือได้หลายเล่ม
พัฒนาแบบจำลองเชิงตรรกะด้วยตารางสำหรับหนังสือ ผู้แต่ง ผู้ยืม และความสัมพันธ์ Book_Author เพื่อจัดการหนังสือที่มีผู้แต่งหลายคน กำหนดแอตทริบิวต์สำหรับแต่ละตาราง เช่น รหัสหนังสือ รหัสผู้แต่ง รหัสผู้ยืม เป็นต้น
ขึ้นอยู่กับแบบจำลองเชิงตรรกะ ออกแบบตารางทางกายภาพ รวมถึงชนิดข้อมูลและข้อจำกัด ตัดสินใจเลือกกลยุทธ์การจัดทำดัชนีเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการค้นหา
สร้างโครงสร้างฐานข้อมูลใน DBMS ที่เลือก แทรกข้อมูล และทำให้ระบบพร้อมใช้งาน
การสร้างแบบจำลองข้อมูลเป็นขั้นตอนพื้นฐานในการพัฒนาระบบฐานข้อมูลที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ ด้วยการสร้างแบบจำลองข้อมูลเชิงแนวคิด ลอจิคัล และกายภาพอย่างรอบคอบ นักพัฒนาสามารถมั่นใจได้ว่าฐานข้อมูลตรงตามข้อกำหนดทางธุรกิจ รักษาความสมบูรณ์ของข้อมูล และสนับสนุนการดึงข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากฐานข้อมูลมีบทบาทสำคัญในโลกที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลในปัจจุบัน การเรียนรู้เทคนิคการสร้างแบบจำลองข้อมูลจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับทุกคนที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบและการจัดการฐานข้อมูล
