Mô hình hóa dữ liệu là gì là một câu hỏi trong ngày. Cơ sở dữ liệu giúp chạy các ứng dụng và cung cấp hầu hết mọi thông tin mà công ty có thể yêu cầu. Nhưng điều gì làm cho cơ sở dữ liệu có giá trị và thiết thực? Làm cách nào bạn có thể chắc chắn rằng mình đang xây dựng cơ sở dữ liệu đáp ứng tất cả các yêu cầu của mình?
Hãy coi mô hình hóa dữ liệu là cầu nối giữa việc thu thập dữ liệu và biến nó thành cơ sở dữ liệu có thể thực hiện được, đồng thời tìm hiểu cách mô hình hóa dữ liệu sử dụng tính trừu tượng để thể hiện và hiểu bản chất của luồng dữ liệu trong hệ thống thông tin của tổ chức.
Mô hình hóa dữ liệu là gì?
Quá trình xây dựng mô hình dữ liệu cho dữ liệu được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu được gọi là mô hình hóa dữ liệu (mô hình hóa dữ liệu). Mô hình dữ liệu này là sự thể hiện logic của các đối tượng Dữ liệu, các kết nối của chúng và các luật chi phối chúng.
Mô hình trực quan hóa dữ liệu, thực thi các quy tắc kinh doanh và tuân thủ các yêu cầu pháp lý cũng như quy định của chính phủ. Mô hình đảm bảo chất lượng dữ liệu bằng dữ liệu nhất quán trong cấu trúc đặt tên, giá trị mặc định, ý nghĩa và kiểm soát bảo mật.
Mô hình dữ liệu về cơ bản là bản thiết kế chi tiết cho dự án xây dựng của kiến trúc sư. Đó là một kỹ thuật ghi lại các thiết kế hệ thống phần mềm phức tạp dưới dạng sơ đồ mà bất kỳ ai cũng có thể hiểu được. Văn bản và ký hiệu cho biết dữ liệu sẽ được sử dụng như thế nào để tạo ra sơ đồ. Nó còn được gọi là bản thiết kế phần mềm hoặc ứng dụng vì nó đóng vai trò là nền tảng để phát triển phần mềm mới hoặc tái thiết kế bất kỳ hệ thống hiện có nào.
Các công cụ mô hình hóa dữ liệu và siêu dữ liệu hỗ trợ phát triển và ghi lại các mô hình mô tả cấu trúc, luồng, ánh xạ và chuyển đổi giữa dữ liệu cũng như chất lượng của thông tin.
Để có được bức tranh chính xác, người lập mô hình dữ liệu tạo ra một mô hình về mối quan hệ dữ liệu giữa các thành phần dữ liệu và thuộc tính. Kiến trúc sư dữ liệu cũng quan tâm đến việc phát triển các bản thiết kế vật lý cho cơ sở dữ liệu.
Việc sử dụng các lược đồ được tiêu chuẩn hóa và các phương pháp mô hình hóa dữ liệu chính thức cho phép một cách tiếp cận thống nhất, nhất quán và có thể dự đoán được để xác định và quản lý tài nguyên dữ liệu trong toàn tổ chức hoặc thậm chí xa hơn.
Lý tưởng nhất là các mô hình dữ liệu phải là tài liệu sống thích ứng với nhu cầu kinh doanh đang thay đổi. Chúng rất quan trọng để đảm bảo rằng các quy trình của công ty diễn ra suôn sẻ cũng như kiến trúc và chiến lược CNTT được lên kế hoạch chính xác. Mô hình dữ liệu có thể được chia sẻ với nhà cung cấp, nhà tư vấn và/hoặc đồng nghiệp trong ngành.
Mô hình dữ liệu là gì?
Mô hình dữ liệu là một khung tổ chức mô tả dữ liệu, ngữ nghĩa dữ liệu và các ràng buộc nhất quán. Thay vì tập trung vào những thao tác nào sẽ được thực hiện trên dữ liệu, mô hình dữ liệu nhấn mạnh dữ liệu nào là cần thiết và cách tổ chức dữ liệu đó. Mô hình Dữ liệu đóng vai trò là kế hoạch xây dựng cho kiến trúc sư, giúp họ xây dựng các khái niệm và thiết lập kết nối giữa các phần thông tin.
Ưu điểm của mô hình dữ liệu
- Mục đích quan trọng của mô hình dữ liệu là đảm bảo rằng các đối tượng dữ liệu của nhóm chức năng được thể hiện chính xác.
- Mô hình dữ liệu phải đủ chi tiết để làm cơ sở cho cơ sở dữ liệu vật lý.
- Mô hình dữ liệu xác định mối quan hệ giữa các bảng, khóa chính và khóa ngoại cũng như các thủ tục được lưu trữ.
- Mô hình dữ liệu hỗ trợ các doanh nghiệp giao tiếp cả trong và ngoài các tổ chức.
- Mô hình dữ liệu hỗ trợ quy trình ETL bằng cách cung cấp ánh xạ bản ghi giữa các tài liệu.
- Hỗ trợ mô hình được điền dữ liệu chính xác bằng cách nhận dạng các nguồn dữ liệu hợp lệ.
Nhược điểm của mô hình dữ liệu
- Để tạo mô hình Dữ liệu, trước tiên bạn phải hiểu các thuộc tính được lưu trữ dữ liệu vật lý.
- Mô hình hóa dữ liệu là một phương pháp tạo ra sự phát triển và quản lý ứng dụng phức tạp. Kết quả là, nó đòi hỏi sự hiểu biết về thực tế tiểu sử.
- Những thay đổi nhỏ trong cấu trúc phải được phản ánh trong toàn bộ ứng dụng.
- Không có tiêu chuẩn nào cho việc thao tác dữ liệu trong DBMS.
Các loại mô hình dữ liệu
Mô hình hóa dữ liệu nhằm mục đích phát triển cách trình bày trực quan về dữ liệu thô của bạn và các mối quan hệ của nó. Mô hình hóa dữ liệu đòi hỏi phải xử lý ba quan điểm trên mô hình dữ liệu.
Mô hình khái niệm
Mô hình dữ liệu là sự thể hiện dữ liệu cần thiết để kích hoạt hoạt động kinh doanh. Nó cũng theo dõi các hoạt động của công ty và đo lường hiệu quả hoạt động cùng với chúng.
Mô hình hóa khái niệm là một phương pháp biểu diễn thông tin và cấu trúc của nó để giải thích toàn bộ hệ thống. Hình thức Mô hình hóa dữ liệu này liên quan đến việc tìm kiếm dữ liệu được sử dụng bởi một công ty thay vì xử lý luồng. Mô hình dữ liệu này nhằm mục đích sắp xếp và xác định các chính sách và khái niệm kinh doanh. Nó hỗ trợ các giám đốc điều hành xem bất kỳ dữ liệu nào, chẳng hạn như số liệu thống kê thị trường, thông tin chi tiết về người tiêu dùng và hành vi mua hàng.
Mô hình logic
Bản đồ các quy tắc và cấu trúc dữ liệu trong mô hình dữ liệu logic bao gồm các dữ liệu liên quan, chẳng hạn như bảng, cột, v.v. Kiến trúc sư dữ liệu và Nhà phân tích nghiệp vụ tạo ra Mô hình logic. Chúng tôi có thể sử dụng mô hình logic để chuyển đổi nó thành cơ sở dữ liệu.
Kiểu Mô hình hóa Dữ liệu này luôn được bao gồm trong đối tượng gói gốc. Mô hình dữ liệu này đóng vai trò là nền tảng cho mô hình vật lý. Không có khóa phụ hoặc khóa chính trong ví dụ này.
Mô hình dữ liệu vật lý
Việc triển khai mô hình dữ liệu vật lý được mô tả bằng hệ thống cơ sở dữ liệu cụ thể. Nó liệt kê tất cả các thành phần và dịch vụ cần thiết để xây dựng cơ sở dữ liệu. Nó được tạo bằng ngôn ngữ cơ sở dữ liệu và các truy vấn. Mô hình dữ liệu vật lý thể hiện từng bảng, cột và các hạn chế như khóa chính, khóa ngoại, NOT NULL, v.v.
Chức năng thiết yếu của mô hình dữ liệu vật lý là tạo cơ sở dữ liệu. Mô hình này được tạo bởi Quản trị viên cơ sở dữ liệu (DBA) và các nhà phát triển. Kỹ thuật Mô hình hóa dữ liệu cho phép chúng ta trừu tượng hóa khỏi cơ sở dữ liệu và xây dựng lược đồ. Mô hình này giải thích cách triển khai mô hình dữ liệu trong tình huống này. Mô hình dữ liệu vật lý hỗ trợ các khóa cột cơ sở dữ liệu, các ràng buộc và khả năng RDBMS.
Tầm quan trọng của mô hình hóa dữ liệu
- Mô hình dữ liệu hỗ trợ việc tạo cơ sở dữ liệu ở cả ba cấp độ vật lý, logic và khái niệm.
- Các thủ tục được lưu trữ, các bảng quan hệ, khóa chính và khóa ngoại là một phần của mô hình dữ liệu.
- Đây là một công cụ đơn giản nhưng mạnh mẽ cho phép người dùng cơ sở dữ liệu xem toàn bộ dữ liệu. Các nhà thiết kế cơ sở dữ liệu có thể sử dụng nó để thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý.
- Mô hình dữ liệu mô tả mức độ hiểu biết quan trọng nhất về nhu cầu kinh doanh.
- Mô hình dữ liệu hỗ trợ việc phát hiện thông tin trùng lặp và thiếu.
Ưu điểm của mô hình hóa dữ liệu
- Mô hình dữ liệu hỗ trợ chúng tôi xác định các nguồn dữ liệu thích hợp để đưa vào mô hình.
- Mô hình Dữ liệu đảm bảo rằng thông tin được chia sẻ trong toàn công ty.
- Mô hình dữ liệu hỗ trợ tài liệu về ánh xạ dữ liệu của quy trình ETL.
- Lập mô hình dữ liệu cho phép chúng tôi truy vấn dữ liệu của cơ sở dữ liệu và nhận các báo cáo khác nhau dựa trên dữ liệu đó. Mô hình hóa dữ liệu hỗ trợ phân tích dữ liệu bằng cách cung cấp các báo cáo.
Kỹ thuật mô hình hóa dữ liệu
Các loại mô hình đã phát triển cùng với các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu, ngày càng phức tạp hơn khi yêu cầu lưu trữ dữ liệu của các tổ chức tăng lên. Dưới đây là năm loại kỹ thuật sắp xếp dữ liệu:
Kỹ thuật phân cấp
Trong mô hình phân cấp, mỗi nút được kết nối với nút tiếp theo thông qua hệ thống phân cấp của các nút phụ. Có một nút gốc hoặc nút cha và các nút con khác được sắp xếp theo một thứ tự cụ thể. Tuy nhiên, mô hình này hiện nay không được sử dụng rộng rãi. Phương pháp này có thể được sử dụng để biểu diễn các mối quan hệ mô hình trong thế giới thực.
Mô hình hướng đối tượng
Cách tiếp cận hướng đối tượng nhằm mục đích xây dựng các đối tượng chứa các giá trị được lưu trữ. Cách tiếp cận hướng đối tượng cho phép trừu tượng hóa, kế thừa và đóng gói dữ liệu trong khi vẫn giao tiếp.
Kỹ thuật mạng
Mô hình mạng giúp thể hiện các đối tượng và mối quan hệ của chúng một cách linh hoạt hơn. Nó có một lược đồ, là một biểu đồ mô tả dữ liệu. Một đối tượng được biểu diễn dưới dạng một nút có cạnh nối nó với các nút khác, cho phép chúng theo dõi nhiều bản ghi cha và con.
Mô hình mối quan hệ thực thể
Hệ thống kinh doanh là tập hợp các dữ liệu và thông tin có liên quan với nhau. Mô hình ER (Mô hình mối quan hệ thực thể) là mô hình quan hệ cấp cao để mô tả các thành phần dữ liệu và mối liên kết giữa các thực thể trong một hệ thống. Thiết kế trừu tượng này cung cấp cái nhìn rõ ràng hơn về dữ liệu, giúp dễ hiểu hơn. Trong khung này, toàn bộ cơ sở dữ liệu được biểu diễn bằng sơ đồ mối quan hệ thực thể, bao gồm Thực thể, Thuộc tính và Mối quan hệ.
Kỹ thuật quan hệ
Mối quan hệ cũng được xác định giữa các mục. Có một số kết nối giữa các sự vật, chẳng hạn như một-một, một-nhiều, nhiều-một và nhiều-nhiều.
Quá trình mô hình hóa dữ liệu
Mô hình hóa dữ liệu như một trường mời các bên liên quan xem xét kỹ lưỡng việc xử lý và lưu trữ dữ liệu một cách chi tiết. Các quy ước khác nhau chi phối việc sử dụng mã thông báo, cách sắp xếp các mô hình và cách thể hiện nhu cầu kinh doanh trong mô hình hóa dữ liệu. Tất cả các phương pháp đều cung cấp các quy trình được chính thức hóa với một loạt các hoạt động phải được hoàn thành lặp đi lặp lại. Các quy trình công việc này giống như sau:
- Xác định người, địa điểm và sự vật mà bạn muốn theo dõi.
- Xác định các đặc điểm quan trọng của mỗi thực thể.
- Xác định cách các thực thể được kết nối.
- Ánh xạ các thuộc tính tới các thực thể hoàn toàn.
- Xác định số lượng khóa bạn sẽ cần và mức độ chuẩn hóa nào là phù hợp.
- Xác thực mô hình dữ liệu và kết luận nó.
Ví dụ về mô hình dữ liệu trong đời thực
Để hiểu rõ hơn các hoạt động quan trọng liên quan đến việc tạo mô hình dữ liệu chính xác, hãy nghiên cứu một hoặc nhiều trường hợp lập mô hình dữ liệu trong thế giới thực.
Tốt nhất bạn nên bắt đầu bằng việc xác định các thực thể của mình, những điều quan trọng cần quan tâm. Thực thể là đối tượng mà bạn muốn lưu giữ hồ sơ. Ví dụ: bạn có thể muốn xác định một thực thể có tên NHÂN VIÊN cho nhân viên của mình vì bạn phải lưu trữ thông tin về mọi người làm việc cho công ty của bạn. Bạn cũng có thể tạo một thực thể phòng ban có tên là BỘ PHẬN.
Tiếp theo, bạn xác định khóa chính của thực thể. Khóa chính là mã định danh riêng biệt cho một thực thể. Bạn có thể cần lưu trữ nhiều dữ liệu liên quan đến thực thể NHÂN VIÊN. Tuy nhiên, hầu hết thông tin này (chẳng hạn như giới tính và ngày sinh) sẽ không phải là lựa chọn tốt cho khóa chính. Bạn có thể sử dụng mã số hoặc ID nhân viên duy nhất (EMPLOYEE_NUMBER) làm khóa chính trong kịch bản thực thể DEPARTMENT.
Bây giờ bạn có thể xác định các mối quan hệ tồn tại giữa các thực thể của mình. Các khóa chính được sử dụng để thiết lập các kết nối. Theo mối quan hệ giữa NHÂN VIÊN và BỘ PHẬN, nhân viên được phân công vào các phòng ban.
Bạn có thể thêm thuộc tính mới cho các thực thể, khóa chính và mối quan hệ của chúng tại thời điểm này. Ví dụ: bạn có thể xác định các thuộc tính bổ sung sau cho thực thể NHÂN VIÊN:
- Ngày sinh
- Ngày thuê
- Địa chỉ nhà
- Số điện thoại cơ quan
- Giới tính
- Bản tóm tắt
Cuối cùng, bạn chuẩn hóa dữ liệu.
3 công cụ mô hình hóa dữ liệu tốt nhất
Một số lượng lớn Công cụ tạo mô hình dữ liệu có sẵn cho các nền tảng cơ sở dữ liệu khác nhau. Thật khó để lựa chọn một sản phẩm đáp ứng được nhu cầu của người dùng. Để thực hiện nhiệm vụ tốn thời gian này dễ quản lý hơn, hãy xem ba Công cụ tạo mô hình dữ liệu phổ biến nhất được liệt kê bên dưới.
Phòng cấp cứu/Studio
ER/Studio của Idera là phần mềm lập mô hình dữ liệu cho phép bạn xác định và quản lý tài sản và nguồn dữ liệu của công ty bạn trên nhiều cơ sở dữ liệu. Nó có thể xây dựng và chia sẻ các mô hình dữ liệu cũng như theo dõi chúng từ đầu đến cuối. ER/Studio đang chạy Windows, máy tính Linux và Mac. Từ vựng toàn diện về công ty có thể hỗ trợ bạn xác định thuật ngữ, ý tưởng và mối quan hệ kinh doanh của mình. Với ER/Studio, doanh nghiệp có thể nhanh chóng lập mô hình và hiểu rõ sự tương tác giữa các quy trình, dữ liệu và con người.
Các tính năng chính:
- Nó có thể được sử dụng cho cả bố cục logic và vật lý.
- Công cụ này thực hiện phân tích tác động đối với những thay đổi cơ sở dữ liệu mới.
- Đó là một môi trường phát triển tích hợp hỗ trợ cả kịch bản và tự động hóa.
- Các loại hiển thị sau được hỗ trợ: HTML, PNG, JPEG, RTF, XML, Schema và DTD.
- Nó đảm bảo rằng các mô hình và cơ sở dữ liệu phù hợp với nhau.
Để tìm hiểu thêm, hãy truy cập trang ER/Studio đây.
Kiến trúc sư dữ liệu InfoSphere của IBM
InfoSphere Data Architect là một công cụ thiết kế tích hợp dữ liệu của IBM giúp đơn giản hóa và tăng tốc quá trình kết nối các dịch vụ, ứng dụng, cấu trúc dữ liệu và quy trình. Đây là một trong những Công cụ tạo mô hình dữ liệu hiệu quả nhất để sắp xếp các dịch vụ, ứng dụng, cấu trúc dữ liệu và quy trình.
Các tính năng chính:
- Phần mềm này rất dễ sử dụng và tạo ra nhanh chóng.
- Khả năng phân tích cho phép bạn hiểu nội dung dữ liệu để cải thiện năng suất và giảm thời gian tiếp thị.
- Mục tiêu chính của hệ thống quản lý tài liệu là giúp các nhóm làm việc cùng nhau và tích hợp.
- Bạn có thể nhập và xuất bản đồ tùy chỉnh.
- Chương trình tự động phát hiện cấu trúc của các nguồn dữ liệu đa dạng bằng cách quét siêu dữ liệu.
- Các mô hình dữ liệu cho cả dữ liệu vật lý và logic có thể được xây dựng.
- Cũng có thể kết nối với các giải pháp khác như phòng thu dữ liệu và bộ điều chỉnh khối lượng công việc truy vấn.
Để tìm hiểu thêm, hãy truy cập trang web IBM InfoSphere Data Architect đây.
Trình tạo mô hình dữ liệu của nhà phát triển Oracle SQL
Oracle SQL Developer Data Modeler là một công cụ hỗ trợ việc tạo ra kiến trúc cơ sở dữ liệu vật lý cho nền tảng Oracle. Phân tích dữ liệu, nghiên cứu, quản lý và hiểu biết sâu sắc đều được giải quyết. Đó là một chương trình giúp tăng năng suất và thực hiện các tác vụ lập mô hình dữ liệu khác nhau hiệu quả hơn.
Các tính năng chính:
- Sẽ có khả năng xây dựng và cập nhật các mô hình quan hệ, đa chiều và kiểu dữ liệu.
- Nó có thể thực hiện cả kỹ thuật tiến và lùi.
- Chương trình được thiết kế để hỗ trợ phát triển hợp tác thông qua quản lý mã nguồn.
- Đây là một trong những phần mềm lập mô hình dữ liệu miễn phí mạnh mẽ nhất và hoạt động trong cả môi trường đám mây và truyền thống.
Để tìm hiểu thêm về Trình tạo mô hình dữ liệu dành cho nhà phát triển Oracle SQL, hãy truy cập Trang web chính thức.
