Mô hình hóa dữ liệu: Các kiểu mô hình dữ liệu khái niệm, lôgic, vật lý

Mô hình hóa dữ liệu là gì?

Mô hình hóa dữ liệu (data model ) là quá trình tạo mô hình dữ liệu để dữ liệu được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Mô hình dữ liệu này là một biểu diễn khái niệm của các đối tượng Dữ liệu, sự liên kết giữa các đối tượng dữ liệu khác nhau và các quy tắc. Mô hình hóa dữ liệu giúp thể hiện trực quan dữ liệu và thực thi các quy tắc kinh doanh, tuân thủ quy định và chính sách của chính phủ về dữ liệu. Mô hình dữ liệu đảm bảo tính nhất quán trong quy ước đặt tên, giá trị mặc định, ngữ nghĩa, bảo mật đồng thời đảm bảo chất lượng của dữ liệu.

Mô hình dữ liệu

Các Data Model được định nghĩa là một mô hình trừu tượng mà tổ chức mô tả dữ liệu, ngữ nghĩa dữ liệu, và những hạn chế nhất quán của dữ liệu. Mô hình dữ liệu nhấn mạnh vào dữ liệu nào là cần thiết và nó nên được tổ chức như thế nào thay vì các hoạt động sẽ được thực hiện trên dữ liệu. Mô hình Dữ liệu giống như một kế hoạch xây dựng của kiến trúc sư, giúp xây dựng các mô hình khái niệm và thiết lập mối quan hệ giữa các mục dữ liệu.

Hai loại Kỹ thuật Mô hình Dữ liệu là

Mô hình mối quan hệ thực thể (ER)
UML (Ngôn ngữ tạo mô hình hợp nhất)

Chúng ta sẽ thảo luận chi tiết về chúng sau.

Hướng dẫn tạo mô hình dữ liệu này phù hợp nhất cho người mới bắt đầu, người mới bắt đầu cũng như các chuyên gia có kinh nghiệm. Trong hướng dẫn mô hình dữ liệu này, các khái niệm mô hình dữ liệu chi tiết-

Tại sao sử dụng Mô hình Dữ liệu?
Các loại mô hình dữ liệu
Mô hình dữ liệu khái niệm
Mô hình dữ liệu lôgic
Mô hình dữ liệu vật lý
Ưu điểm và Nhược điểm của Mô hình Dữ liệu

Tại sao sử dụng Mô hình Dữ liệu?

Mục tiêu chính của việc sử dụng mô hình dữ liệu là:

Đảm bảo rằng tất cả các đối tượng dữ liệu mà cơ sở dữ liệu yêu cầu đều được biểu diễn chính xác. Thiếu dữ liệu sẽ dẫn đến việc tạo ra các báo cáo bị lỗi và tạo ra kết quả không chính xác.
Mô hình dữ liệu giúp thiết kế cơ sở dữ liệu ở các cấp độ khái niệm, vật lý và logic.
Cấu trúc Mô hình Dữ liệu giúp xác định các bảng quan hệ, khóa chính và khóa ngoại và các thủ tục được lưu trữ.
Nó cung cấp một bức tranh rõ ràng về dữ liệu cơ sở và có thể được các nhà phát triển cơ sở dữ liệu sử dụng để tạo cơ sở dữ liệu vật lý.
Nó cũng hữu ích để xác định dữ liệu bị thiếu và thừa.
Mặc dù việc tạo mô hình dữ liệu ban đầu tốn nhiều công sức và thời gian nhưng về lâu dài, nó giúp cho việc nâng cấp và bảo trì cơ sở hạ tầng CNTT của bạn rẻ hơn và nhanh hơn.

Các loại mô hình dữ liệu

Các loại mô hình dữ liệu : Chủ yếu có ba loại mô hình dữ liệu khác nhau: mô hình dữ liệu khái niệm, mô hình dữ liệu logic và mô hình dữ liệu vật lý, và mỗi loại có một mục đích cụ thể. Các mô hình dữ liệu được sử dụng để đại diện cho dữ liệu và cách nó được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu và để thiết lập mối quan hệ giữa các mục dữ liệu.

Mô hình Dữ liệu Khái niệm: Mô hình Dữ liệu này xác định NHỮNG GÌ hệ thống chứa. Mô hình này thường được tạo bởi các bên liên quan của Doanh nghiệp và Kiến trúc sư dữ liệu. Mục đích là để tổ chức, phạm vi và xác định các khái niệm và quy tắc kinh doanh.
Mô hình dữ liệu lôgic: xác định CÁCH thực hiện hệ thống bất kể DBMS. Mô hình này thường được tạo bởi Kiến trúc sư dữ liệu và Nhà phân tích kinh doanh. Mục đích là để phát triển bản đồ kỹ thuật của các quy tắc và cấu trúc dữ liệu.
Mô hình Dữ liệu Vật lý : Mô hình Dữ liệu này mô tả CÁCH hệ thống sẽ được triển khai bằng cách sử dụng một hệ thống DBMS cụ thể. Mô hình này thường được tạo bởi DBA và các nhà phát triển. Mục đích là triển khai thực tế cơ sở dữ liệu.

Mô hình dữ liệu khái niệm

Một mô hình dữ liệu khái niệm là một cái nhìn có tổ chức của các khái niệm cơ sở dữ liệu và các mối quan hệ của họ. Mục đích của việc tạo mô hình dữ liệu khái niệm là thiết lập các thực thể, các thuộc tính của chúng và các mối quan hệ. Ở cấp độ mô hình hóa dữ liệu này, hầu như không có bất kỳ chi tiết nào có sẵn trên cấu trúc cơ sở dữ liệu thực tế. Các bên liên quan của doanh nghiệp và kiến trúc sư dữ liệu thường tạo ra một mô hình dữ liệu khái niệm.

3 đối tượng thuê cơ bản của Mô hình Dữ liệu Khái niệm là

Thực thể : Một thứ trong thế giới thực
Thuộc tính : Đặc điểm hoặc thuộc tính của một thực thể
Mối quan hệ : Sự phụ thuộc hoặc liên kết giữa hai thực thể

Ví dụ về mô hình dữ liệu:

Khách hàng và Sản phẩm là hai thực thể. Số và tên khách hàng là thuộc tính của thực thể Khách hàng
Tên sản phẩm và giá là thuộc tính của thực thể sản phẩm
Bán hàng là mối quan hệ giữa khách hàng và sản phẩm

Đặc điểm của mô hình dữ liệu khái niệm

Cung cấp phạm vi bao phủ toàn tổ chức về các khái niệm kinh doanh.
Loại Mô hình Dữ liệu này được thiết kế và phát triển cho đối tượng doanh nghiệp.
Mô hình khái niệm được phát triển độc lập với các thông số kỹ thuật phần cứng như dung lượng lưu trữ dữ liệu, vị trí hoặc thông số kỹ thuật phần mềm như nhà cung cấp và công nghệ DBMS. Trọng tâm là thể hiện dữ liệu như một người dùng sẽ nhìn thấy nó trong "thế giới thực".

Mô hình dữ liệu khái niệm được gọi là mô hình Miền tạo ra một từ vựng chung cho tất cả các bên liên quan bằng cách thiết lập các khái niệm và phạm vi cơ bản.

Mô hình dữ liệu lôgic

Các mô hình dữ liệu logic được sử dụng để xác định cấu trúc của các yếu tố dữ liệu và các mối quan hệ thiết lập giữa chúng. Mô hình dữ liệu lôgic bổ sung thêm thông tin cho các phần tử của mô hình dữ liệu khái niệm. Ưu điểm của việc sử dụng mô hình dữ liệu Lôgic là cung cấp nền tảng để hình thành cơ sở cho mô hình Vật lý. Tuy nhiên, cấu trúc mô hình vẫn còn chung chung.

Ở cấp độ Mô hình hóa dữ liệu này, không có khóa chính hoặc khóa phụ nào được xác định. Ở cấp mô hình Dữ liệu này, bạn cần xác minh và điều chỉnh chi tiết trình kết nối đã được đặt trước đó cho các mối quan hệ.

Đặc điểm của mô hình dữ liệu lôgic

Mô tả nhu cầu dữ liệu cho một dự án đơn lẻ nhưng có thể tích hợp với các mô hình dữ liệu logic khác dựa trên phạm vi của dự án.
Được thiết kế và phát triển độc lập với DBMS.
Thuộc tính dữ liệu sẽ có kiểu dữ liệu với độ dài và độ dài chính xác.
Các quy trình chuẩn hóa cho mô hình thường được áp dụng cho đến 3NF.

Mô hình dữ liệu vật lý

Một Physical Data Model mô tả một thực hiện cơ sở dữ liệu cụ thể của mô hình dữ liệu. Nó cung cấp tính trừu tượng hóa cơ sở dữ liệu và giúp tạo lược đồ. Điều này là do sự phong phú của siêu dữ liệu được cung cấp bởi Mô hình dữ liệu vật lý. Mô hình dữ liệu vật lý cũng giúp trực quan hóa cấu trúc cơ sở dữ liệu bằng cách sao chép các khóa cột cơ sở dữ liệu, ràng buộc, chỉ mục, trình kích hoạt và các tính năng RDBMS khác.

Đặc điểm của mô hình dữ liệu vật lý:

Mô hình dữ liệu vật lý mô tả nhu cầu dữ liệu cho một dự án hoặc ứng dụng duy nhất mặc dù nó có thể được tích hợp với các mô hình dữ liệu vật lý khác dựa trên phạm vi dự án.
Mô hình Dữ liệu chứa các mối quan hệ giữa các bảng giải quyết số lượng và tính không có giá trị của các mối quan hệ.
Được phát triển cho một phiên bản cụ thể của DBMS, vị trí, lưu trữ dữ liệu hoặc công nghệ sẽ được sử dụng trong dự án.
Các cột phải có kiểu dữ liệu chính xác, độ dài được gán và giá trị mặc định.
Khóa chính và khóa ngoài, chế độ xem, chỉ mục, hồ sơ truy cập và ủy quyền, v.v. được xác định.

Ưu điểm và Nhược điểm của Mô hình Dữ liệu:

Ưu điểm của mô hình Dữ liệu:

Mục tiêu chính của mô hình dữ liệu thiết kế là đảm bảo rằng các đối tượng dữ liệu do nhóm chức năng cung cấp được trình bày chính xác.
Mô hình dữ liệu phải đủ chi tiết để được sử dụng cho việc xây dựng cơ sở dữ liệu vật lý.
Thông tin trong mô hình dữ liệu có thể được sử dụng để xác định mối quan hệ giữa các bảng, khóa chính và khóa ngoại, và các thủ tục được lưu trữ.
Mô hình Dữ liệu giúp doanh nghiệp giao tiếp trong nội bộ và giữa các tổ chức.
Mô hình dữ liệu giúp lập hồ sơ ánh xạ dữ liệu trong quy trình ETL
Giúp nhận ra các nguồn dữ liệu chính xác để điền vào mô hình

Nhược điểm của mô hình Dữ liệu:

Để phát triển Mô hình dữ liệu, người ta cần biết các đặc điểm dữ liệu vật lý được lưu trữ.
Đây là một hệ thống điều hướng sản xuất phát triển ứng dụng phức tạp, quản lý. Vì vậy, nó đòi hỏi một kiến thức về sự thật tiểu sử.
Ngay cả thay đổi nhỏ hơn được thực hiện trong cấu trúc cũng yêu cầu sửa đổi trong toàn bộ ứng dụng.
Không có ngôn ngữ thao tác dữ liệu tập hợp trong DBMS.

Phần kết luận

Mô hình hóa dữ liệu là quá trình phát triển mô hình dữ liệu để dữ liệu được lưu trữ trong Cơ sở dữ liệu.
Mô hình dữ liệu đảm bảo tính nhất quán trong quy ước đặt tên, giá trị mặc định, ngữ nghĩa, bảo mật đồng thời đảm bảo chất lượng của dữ liệu.
Cấu trúc Mô hình Dữ liệu giúp xác định các bảng quan hệ, khóa chính và khóa ngoại và các thủ tục được lưu trữ.
Có ba loại khái niệm, lôgic và vật lý.
Mục đích chính của mô hình khái niệm là thiết lập các thực thể, các thuộc tính của chúng và các mối quan hệ của chúng.
Mô hình dữ liệu logic xác định cấu trúc của các phần tử dữ liệu và thiết lập mối quan hệ giữa chúng.
Mô hình dữ liệu vật lý mô tả việc triển khai mô hình dữ liệu cụ thể cho cơ sở dữ liệu.
Mục tiêu chính của mô hình dữ liệu thiết kế là đảm bảo rằng các đối tượng dữ liệu do nhóm chức năng cung cấp được trình bày chính xác.
Hạn chế lớn nhất là thay đổi nhỏ hơn được thực hiện trong cấu trúc đòi hỏi phải sửa đổi trong toàn bộ ứng dụng.
Đọc hướng dẫn Mô hình Dữ liệu này, bạn sẽ học từ các khái niệm cơ bản như Mô hình Dữ liệu là gì? Giới thiệu về các loại Mô hình Dữ liệu, ưu điểm, nhược điểm và ví dụ về mô hình dữ liệu.