Satu artikel membawa anda melalui model data: model konseptual, model logik dan model fizikal

Model data ialah asas pengurusan data organisasi dan komponen utama dalam membina infrastruktur maklumat. Model data menyediakan organisasi dengan struktur data yang jelas dan rangka kerja logik, menjadikan pengurusan data lebih cekap dan mampan. Dalam era digital, data telah menjadi salah satu aset yang paling berharga bagi sesebuah perusahaan, dan reka bentuk serta pelaksanaan model data menentukan keberkesanan dan kredibiliti data dalam operasi perusahaan dan membuat keputusan. Model data yang baik bukan sahaja dapat memudahkan landskap data yang kompleks dan meningkatkan kualiti dan ketekalan data, tetapi juga mengoptimumkan prestasi pangkalan data dan menyokong analisis data dan membuat keputusan. Oleh itu, kepentingan model data adalah untuk menyediakan sokongan keputusan dipacu data untuk perusahaan dan menggalakkan inovasi perniagaan dan peningkatan daya saing. Ia menyediakan sokongan keputusan berasaskan data untuk perusahaan dan menggalakkan inovasi perniagaan dan peningkatan daya saing.

Pemodelan data ialah proses yang rumit dan rumit yang melibatkan pelbagai peringkat pertimbangan dan keputusan. Pertama, pemodelan data memerlukan pemahaman dan analisis yang mendalam tentang keperluan perniagaan untuk memastikan model yang ditetapkan mencerminkan proses perniagaan dan hubungan data dengan tepat. Kedua, pemodelan data perlu mengambil kira ciri-ciri jenis dan sumber data yang berbeza, serta interaksi kompleks antara mereka, yang memerlukan penubuhan struktur data dan peraturan perkaitan yang sesuai. Di samping itu, apabila jumlah data meningkat dan keperluan perniagaan berubah, pemodelan data juga perlu mempunyai tahap fleksibiliti dan skalabiliti tertentu untuk menghadapi cabaran dan perubahan masa depan. Akhir sekali, pemodelan data melibatkan keperluan dan pendapat pelbagai pihak berkepentingan dan memerlukan komunikasi dan penyelarasan yang berkesan untuk mencapai konsensus dan mendapatkan sokongan. Ringkasnya, kerumitan pemodelan data dicerminkan dalam pemahaman mendalam tentang keperluan perniagaan, reka bentuk dan pengoptimuman struktur data, dan komunikasi dan penyelarasan pihak berkepentingan Pelbagai faktor kompleks perlu dipertimbangkan dan diproses secara menyeluruh untuk Wujudkan model data yang berkesan.

Model data ialah satu cara untuk menerangkan proses abstrak sesuatu dalam dunia sebenar. Model data konseptual, model data logik dan model data fizikal ialah tiga jenis model abstrak ini. Model konsep digunakan untuk menangkap keperluan perniagaan dan struktur konsep, model logik mentakrifkan struktur logik dan hubungan data, dan model fizikal ialah reka bentuk khusus pelaksanaan fizikal berdasarkan model logik. Proses pemodelan data biasanya merangkumi analisis keperluan, pemodelan konseptual, pemodelan logik, pemodelan fizikal dan pengesahan Setiap peringkat mempunyai tugas dan alatan teknikal yang memerlukan perancangan dan pelaksanaan terperinci. Menguasai konsep dan proses ini boleh membantu perusahaan memahami dan mengurus aset data mereka dengan lebih baik serta meningkatkan kecekapan dan kualiti pengurusan data.

Apakah model data

Model data ialah alat yang mensimulasikan dan mengabstraksi ciri dunia sebenar daripada perspektif data, mengekstrak ciri utama maklumat berdasarkan keperluan perniagaan dan memetakan hubungan antara maklumat perniagaan (objek) . Model data bukan sahaja boleh mensimulasikan senario perniagaan dengan lebih realistik, tetapi juga merupakan rekod kukuh bagi model dan peraturan perniagaan yang penting. Ia merangkumi tiga peringkat: model konseptual, model logik dan model fizikal Daripada objek abstrak pada peringkat konsep kepada rekod yang kukuh pada peringkat fizikal, ia berjalan melalui keseluruhan proses evolusi model data untuk memastikan penjajaran sempurna dengan keperluan perniagaan dan kekangan teknikal. .

Model data adalah teras dan asas sistem pangkalan data. Mana-mana sistem pangkalan data mesti dibina pada model data tertentu. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kerumitan dunia nyata, adalah tidak mungkin untuk membina model data secara langsung dari dunia nyata. Pertama, adalah perlu untuk mengabstrakkan dunia sebenar ke dalam dunia maklumat dan mewujudkan model data dalam dunia maklumat, dan kemudian mengubah model data dalam dunia maklumat ke dalam bentuk yang boleh dilaksanakan komputer untuk menyokong operasi sistem pangkalan data. Apabila membina model data, anda perlu terlebih dahulu mengabstrakkan dunia sebenar ke dalam dunia maklumat dan mewujudkan model data dalam dunia maklumat. Kemudian, model data dalam dunia maklumat diubah lagi menjadi bentuk yang boleh dilaksanakan komputer untuk menyokong operasi sistem pangkalan data. Penubuhan model data adalah langkah utama dalam reka bentuk sistem pangkalan data. Model data yang baik harus mencerminkan dengan tepat ciri-ciri dunia sebenar dan menyediakan fungsi penyimpanan dan pengambilan data yang cekap. Model data biasa termasuk model hierarki, model rangkaian, model hubungan, dsb. Secara keseluruhannya, model data adalah teras dan asas sistem pangkalan data. Mana-mana sistem pangkalan data mesti dibina pada model data tertentu. Namun, disebabkan dunia sebenar

Model data ialah representasi semua konsep perniagaan dan peraturan logik yang terlibat dalam operasi perusahaan dan proses pengurusan Ekspresinya berdasarkan entiti, atribut dan hubungan mereka telah menjadi jambatan komunikasi antara kakitangan perniagaan, kakitangan IT dan pemaju rangka tindakan untuk maklumat data dalam pembinaan sistem. Reka bentuk model data terutamanya merangkumi reka bentuk model konseptual, reka bentuk model logik dan reka bentuk model fizikal. Reka bentuk model konsep menerangkan perhubungan dan ciri konsep perniagaan melalui elemen asas seperti entiti, atribut dan perhubungan. Reka bentuk model logik adalah berdasarkan model konsep dan mengubahnya menjadi struktur data dan peraturan persatuan yang boleh dikenali oleh pangkalan data. Reka bentuk model fizikal adalah untuk mengubah model logik menjadi struktur fizikal yang boleh difahami dan dikendalikan oleh perisian pangkalan data tertentu, termasuk sekatan jadual, indeks, dsb. Reka bentuk model data perlu mengambil kira kerumitan dan korelasi perniagaan Semasa proses reka bentuk, keperluan untuk ketekalan, kesempurnaan dan ketepatan data mesti dipenuhi. Pada masa yang sama, ia juga perlu untuk mempertimbangkan kebolehlaksanaan sistem Model konsep adalah berdasarkan semantik hubungan dunia sebenar, mengabstraksi keperluan data ke dalam objek perniagaan dan proses perniagaan, dan memudahkan dan menyatakannya sebagai "hubungan entiti". (E-R) gambar rajah. Model logik diperhalusi dan diseragamkan lagi berdasarkan model konsep dan digunakan untuk menentukan hubungan logik antara data. Model fizikal ialah pelaksanaan khusus model logik, menerangkan struktur jadual pangkalan data sebenar, termasuk jadual, pandangan, medan, jenis data, dll. Pencapaian model fizikal menunjukkan bahawa proses perniagaan dan hubungan entiti telah diperkukuh menjadi hubungan jadual dalam pangkalan data, yang boleh digunakan, disahkan, diproses dan dikekalkan untuk membentuk model data yang lengkap.

Terdapat hubungan pemetaan satu dengan satu asas antara model fizikal dan model logik. Dalam model logik, entiti sepadan dengan jadual dalam model fizikal, dan atribut sepadan dengan medan. Model fizikal ialah pelaksanaan fizikal model logik pada pangkalan data tertentu.

Ciri-ciri model konseptual:

ialah model data peringkat tinggi yang memfokuskan pada mentakrifkan konsep perniagaan yang penting dan perkaitannya.

Mengandungi entiti data teras atau koleksi mereka, serta hubungan perniagaan antara entiti.

Ciri-ciri model logik:

mengurai dan memperhalusi model data konseptual.

Menerangkan entiti, atribut dan hubungan antara mereka.

Biasanya ikuti "Borang Normal Ketiga" apabila mereka bentuk untuk mengurangkan lebihan data.
• Ciri-ciri model fizikal:
• Menerangkan butiran entiti model, mengimbangi hubungan antara lebihan data dan prestasi.

Anda perlu mengambil kira produk pangkalan data yang digunakan, jenis medan, panjang, indeks dan faktor lain.

Platform pangkalan data dan seni bina aplikasi mesti ditentukan.
• Pada tahap tertentu, model data boleh dianggap sebagai salah satu hasil seni bina data yang paling penting, kerana ia membawa proses penukaran keperluan perniagaan daripada bahasa semula jadi kepada bahasa data. Melalui model data, konsep perniagaan abstrak dan peraturan logik dipetakan dengan jelas ke dalam entiti data, atribut dan perhubungan, menyediakan asas dan panduan untuk reka bentuk dan pelaksanaan sistem pangkalan data. Penubuhan model data membolehkan proses perniagaan yang kompleks dan maklumat perlu dinyatakan dengan jelas dan diurus dengan cekap, memberikan sokongan yang boleh dipercayai untuk operasi perusahaan dan membuat keputusan. Oleh itu, peranan model data dalam seni bina data tidak boleh diabaikan Ia merupakan bahagian penting dalam membina sistem pengurusan data yang boleh dipercayai dan cekap.

Model Konseptual (CDM)

Tugas teras model data konsep (CDM) adalah untuk mensintesis dan meringkaskan pelbagai entiti konsep dalam domain perniagaan. Tumpuan proses ini adalah untuk menganalisis entiti konseptual dan perkaitannya dan bukannya menerangkan secara terperinci pelbagai sifat entiti konseptual individu. Dengan menggunakan entiti konsep sebagai petunjuk, keputusan analisis keperluan disemak, skop pemodelan ditentukan, topik pemodelan dibahagikan, perhubungan perniagaan utama disusun, dan rangka kerja model data logik dibina.

Model data konseptual ialah pandangan berstruktur perniagaan yang digunakan untuk menyokong data yang diperlukan untuk menyokong proses perniagaan, merekod acara perniagaan dan menjejaki penunjuk prestasi yang berkaitan. Model ini memfokuskan pada mengenal pasti data yang digunakan dalam perniagaan dan bukannya pemprosesan atau ciri fizikalnya. Perspektif model adalah bebas daripada sebarang aplikasi perniagaan asas.

Model data konseptual mewakili struktur keseluruhan data yang diperlukan untuk menyokong keperluan perniagaan, bebas daripada sebarang perisian atau struktur storan data. Ciri-ciri termasuk:

• Pandangan holistik struktur data dalam konteks perniagaan.
• Tidak bergantung pada mana-mana pangkalan data atau struktur storan fizikal.
• Objek yang mungkin tidak pernah dilaksanakan dalam pangkalan data fizikal. Sesetengah konsep dan proses mungkin tidak muncul dalam model, tetapi ia penting untuk syarikat memahami dan menerangkan perniagaannya.
• Sokong data yang diperlukan untuk melaksanakan proses perniagaan atau operasi perusahaan.

Model data konseptual ialah alat untuk perniagaan dan IT untuk menentukan:

• Skop keperluan data.
• Terma dan metrik perniagaan diterima pakai merentas unit perniagaan yang berbeza dan merentas perusahaan.
• Business Data Objects (BDO) dan hubungannya.

Berikut ialah contoh model konseptual:

Model Logik (LDM)

Model Data Logik (LDM) ialah penghalusan lanjut model data konsep, bertujuan untuk menjelaskan atribut dan hubungan data entiti dan kekangan. Menurut standard data, ia menjelaskan nama entiti Cina dan Inggeris, jenis data dan ketepatan atribut, dan mentakrifkan kunci utama, indeks unik dan hubungan antara entiti. Apabila mereka bentuk, ia mengikut paradigma ketiga untuk mengurangkan lebihan data dan merupakan alat untuk komunikasi antara kakitangan perniagaan dan teknikal.

Dalam pemodelan data logik, pasukan menerangkan elemen data dan perhubungan di antara mereka secara terperinci untuk memastikan elemen data ditakrifkan dengan jelas dan perhubungan diwujudkan dengan tepat. Semasa proses reka bentuk, dengan memperkenalkan konteks dan butiran, kami membantu pasukan lebih memahami keperluan data dan menyediakan panduan untuk penambahbaikan proses perniagaan dan reka bentuk aplikasi. Pendekatan berstruktur ini menyediakan asas untuk reka bentuk pangkalan data, membantu mengurangkan kos, meningkatkan kecekapan, dan menggalakkan penggunaan semula data dan pembinaan model masa hadapan.

Pemodelan data logik menyediakan organisasi dengan pandangan data yang komprehensif untuk membantu memahami dan memenuhi keperluan perniagaan. Ia bukan sahaja menyediakan asas untuk reka bentuk aplikasi semasa, tetapi juga meletakkan asas untuk model data masa depan dan seni bina sistem, menyokong pertumbuhan jangka panjang organisasi. Dengan mentakrifkan struktur dan perhubungan data dengan tepat, model logik memudahkan komunikasi dan kerjasama dalam organisasi, meletakkan asas untuk reka bentuk pangkalan data dan pembangunan aplikasi yang berkesan.

Berikut ialah contoh model logik, yang merupakan penghalusan rajah di atas (model konsep):

Model fizikal (PDM)

Model data fizikal (PDM) ialah proses pemodelan data Dalam peringkat akhir, ia mengubah konsep seperti entiti, atribut dan hubungan dalam model logik (LDM) kepada reka bentuk khusus yang sesuai untuk sistem pengurusan pangkalan data (DBMS) khusus. Ia mewakili pelaksanaan fizikal keperluan perniagaan asal dan reka bentuk logik.

Model data fizikal menerangkan struktur pangkalan data dan mentakrifkan cara data disimpan, disusun dan diakses pada peringkat fizikal. Ia menyediakan pandangan terperinci tentang skema pangkalan data, menentukan jadual, lajur, jenis data, hubungan, indeks, kekangan, dll. Oleh itu, Model Data Fizikal (PDM) berfungsi sebagai rangka kerja yang membimbing pembangun dalam mencipta dan mengoptimumkan pangkalan data sebenar, dengan mengambil kira storan, peningkatan prestasi, dan ciri khusus sistem pengurusan pangkalan data (DBMS).

Nota Rekaan:

1. Tingkatkan kecekapan storan data: Dengan menyatakan struktur jadual, jenis data dan panjang, anda boleh meningkatkan kecekapan storan data, memastikan pangkalan data menggunakan ruang secara munasabah dan mengurangkan overhed yang tidak perlu.
2. Tingkatkan prestasi: Dengan melaksanakan indeks secara strategik, membahagikan jadual besar dan mengelompokkan data berkaitan, model data fizikal meningkatkan prestasi pangkalan data, mempercepatkan pengambilan data dan meningkatkan responsif sistem.
3. Integriti data yang dikuatkuasakan: Model data fizikal menguatkuasakan kekangan integriti seperti kunci utama, kekangan unik dan kunci asing. Kekangan ini membantu memastikan ketepatan dan kebolehpercayaan data yang disimpan dalam pangkalan data dan mengelakkan anomali daripada berlaku.
4. Menyokong kebolehskalaan: Model data fizikal membenarkan pembahagian jadual besar yang cekap, membolehkan pangkalan data mengendalikan volum data yang semakin meningkat sambil mengekalkan prestasi. Ia memudahkan pengurusan data dan skala apabila keperluan data anda meningkat.
5. Pertanyaan yang dioptimumkan: Dengan menggunakan pengindeksan strategik dan pilihan yang direka dengan teliti, model data fizikal mempercepatkan pengambilan data dan meningkatkan kecekapan pertanyaan pangkalan data.
6. Tingkatkan komunikasi reka bentuk pangkalan data: Model data fizikal berfungsi sebagai bantuan visual untuk membantu pembangun, pentadbir dan pengguna perniagaan memahami reka bentuk pangkalan data dengan lebih mudah. Ia menggalakkan komunikasi yang berkesan dan pemahaman bersama tentang cara data distruktur dan diatur.
7. Kurangkan lebihan: Teknik normalisasi yang digunakan dalam model data fizikal membahagikan jadual kepada komponen yang lebih kecil dan berkaitan, dengan itu mengurangkan lebihan. Ini menghasilkan perwakilan data yang mudah dan konsisten dalam pangkalan data.
8. Maksimumkan Kecekapan Sumber: Memandangkan model data fizikal diselaraskan dengan ciri dan kefungsian khusus susunan teknologi yang dipilih, ia memastikan penggunaan sumber sistem secara optimum dalam persekitaran DBMS.

Gambar di bawah ialah rajah ER bagi model fizikal Ia pada asasnya sama dengan rajah ER bagi model logik.

Model data dan metadata (metadata)

Metadata (metadata) ialah maklumat tentang organisasi data, domain data dan hubungannya. Ringkasnya, metadata ialah data yang menerangkan data, meliputi kandungan, struktur, penggunaan dan pengurusan data. Ia menyediakan maklumat latar belakang dan konteks untuk data, membantu memahami maksud dan tujuannya. Mengikut medan atau fungsi aplikasi yang berbeza, metadata secara amnya boleh dibahagikan kepada tiga kategori: metadata perniagaan, metadata teknikal dan metadata operasi.

Model data ialah perihalan abstrak organisasi dan perwakilan data, menerangkan perhubungan, atribut dan kekangan antara data. Model data mentakrifkan struktur dan logik data, serta cara data dikendalikan dan diproses dalam sistem.

Secara konsep, model data ialah bahagian penting metadata. Dalam aplikasi praktikal, kandungan perihalan model konseptual boleh difahami sebagai sebahagian daripada metadata perniagaan, kerana ia tertumpu terutamanya pada definisi konsep perniagaan dan peraturan logik, membantu kakitangan perniagaan memahami maksud data dan proses perniagaan. Kandungan perihalan model logik dan model fizikal boleh dianggap sebagai sebahagian daripada metadata teknikal. Model logik mentakrifkan perhubungan dan kekangan antara data, manakala model fizikal menerangkan cara data disimpan dan distruktur secara fizikal dalam pangkalan data Maklumat ini penting kepada pembangun pangkalan data dan pentadbir sistem. Selain itu, metadata operasi menerangkan atribut operasi data, seperti pengubahsuaian data, pemadaman dan kebenaran akses Maklumat ini penting untuk pengurusan data dan penyelenggaraan keselamatan. Oleh itu, model data memainkan peranan penting dalam keseluruhan kitaran hayat data Sebagai sebahagian daripada metadata, mereka bersama-sama membentuk asas untuk pengurusan dan penggunaan data.

Model data dan sistem metadata memainkan peranan yang berbeza pada peringkat kitaran hayat data yang berbeza. Model data lebih menumpukan pada peringkat reka bentuk dan pembangunan sistem maklumat, digunakan untuk menangkap dan menentukan keperluan perniagaan, reka bentuk seni bina sistem, dan membimbing reka bentuk pangkalan data dan pembangunan aplikasi. Ia menyediakan pandangan abstrak dan berstruktur yang menerangkan perhubungan, kekangan dan proses antara data, membantu kakitangan perniagaan dan kakitangan teknikal memahami maksud dan tujuan data, serta membimbing reka bentuk dan pembangunan sistem.

Sebaliknya, sistem metadata lebih memfokuskan pada peringkat penggunaan data seperti tadbir urus data dan aplikasi data. Pada peringkat ini, sistem metadata digunakan untuk mengurus dan menyelenggara aset data dan menyokong pengumpulan, penyimpanan, perkongsian dan analisis data. Ia merekod dan mengurus maklumat seperti atribut, struktur, lokasi dan penggunaan data, menyediakan maklumat latar belakang dan konteks data, membantu pengurus memahami sumber, kualiti, keselamatan dan aspek lain data, dan menyokong pengambilan data, analisis dan Pelaporan kepada menggalakkan pemaksimuman nilai dan pengurusan pematuhan aset data.

Model data digunakan terutamanya dalam fasa reka bentuk sistem maklumat, manakala sistem metadata lebih menumpukan pada tadbir urus data dan fasa pengurusan data. Kedua-duanya saling melengkapi dan bersama-sama menyokong pengurusan dan penggunaan data yang berkesan.

Model data dan model metadata (metamodel)

Model data menerangkan entiti perniagaan teras dan perhubungan, definisi dan peraturan perniagaan yang berkaitan. Tetapi model metadata (metamodel) sering mengelirukan. Metamodel ialah model data metadata yang menerangkan objek metadata teras dan perhubungannya serta peraturan perniagaan yang berkaitan.

Model metadata (metamodel) ialah model data yang menerangkan metadata Tugas utamanya ialah untuk menerangkan objek metadata teras dan perhubungannya serta peraturan perniagaan yang berkaitan. Dalam risikan perniagaan (BI) dan pemprosesan analitikal dalam talian (OLAP), platform tadbir urus data (DG), model metadata (model metadata) ialah lapisan abstraksi struktur data deskriptif yang digunakan untuk mengubah struktur data teknikal kepada Struktur mesra pengguna. Ia memberikan penerangan terperinci tentang struktur data dan perwakilannya, memastikan data disediakan dengan cara yang mesra pengguna, termasuk data itu sendiri, nama elemen data dan struktur yang boleh dilihat.

Dalam platform risikan perniagaan (BI), pemprosesan analitikal dalam talian (OLAP) dan tadbir urus data (DG), metamodel ialah salah satu komponen asas, serupa dengan peranan asas model data dalam meneruskan dan mempersoalkan data dalam aplikasi. Ia menyokong fungsi penyimpanan dan pertanyaan metadata, dan reka bentuk didorong oleh kes penggunaan DG serta metadata operasi.

Contoh model metadata (metamodel) adalah seperti berikut:

Model data ialah asas pengurusan data organisasi dan komponen utama dalam membina infrastruktur maklumat. Ia menyediakan struktur data yang jelas dan rangka kerja logik, menjadikan pengurusan data lebih cekap dan mampan. Model data dibahagikan kepada tiga jenis: model konseptual, model logik dan model fizikal, dengan peringkat berbeza daripada abstrak kepada konkrit, memastikan penjajaran sempurna dengan keperluan perniagaan dan kekangan teknikal. Sejajar dengan itu, model metadata ialah model data yang menerangkan metadata, dan tugas utamanya ialah untuk menerangkan objek metadata teras dan perhubungannya serta peraturan perniagaan yang berkaitan. Model metadata ialah komponen asas platform tadbir urus data Ia serupa dengan peranan model data dalam aplikasi dan menyokong fungsi penyimpanan dan pertanyaan metadata.

Atas ialah kandungan terperinci Satu artikel membawa anda melalui model data: model konseptual, model logik dan model fizikal. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!