リレーショナルデータベース設計ガイド（1-3 of 15）[翻訳]

データベース設計に関する15の記事のサイクルの翻訳。

この情報は初心者向けです。

助けてくれました。 おそらく、それは他の誰かがギャップを埋めるのに役立つでしょう。

データベース設計ガイド。

1.はじめに。

独自のデータベースを作成する場合は、データベースの設計ルールを遵守することをお勧めします。これにより、データの長期的な整合性とメンテナンスの容易さが保証されます。 このガイドでは、データベースとは何か、およびリレーショナルデータベースを設計するためのルールに従うデータベースを設計する方法について説明します。



データベースは、大量の関連情報を保存および受信できるプログラムです。 データベースは、 情報を含むテーブルで構成されます 。 データベースを作成するとき、作成する必要のあるテーブルと、テーブル内の情報間に存在する関係について考える必要があります。 つまり、データベースの設計について考える必要があります。 前述のように、 適切なデータベース設計により、データの整合性とメンテナンスの容易さが保証されます。

構造化照会言語（SQL）。

データベースを作成して、情報を保存し、必要に応じてこの情報を取得します。 これは、データベースに情報を挿入、挿入（ INSERT ）できなければならず、データベースから情報を選択できる（ SELECT ）ことができることを意味します。

データベースクエリ言語はこれらの目的のために考案され、 構造化クエリ言語またはSQLと呼ばれていました。 データ挿入操作（INSERT）とその選択（SELECT）は、この言語自体の一部です。 以下は、データサンプリングのクエリとその結果の例です。







SQLはナレーションする大きなトピックであり、その検討はこのガイドの範囲外です。 この記事は、データベース設計プロセスのプレゼンテーションに厳密に焦点を当てています 。 後で、別のガイドで、SQLの基本について説明します。

リレーショナルモデル。

このチュートリアルでは、リレーショナルデータモデルを作成する方法を示します。 リレーショナルモデルは、データをテーブルに整理する方法と、これらのテーブル間の関係を判断する方法を説明するモデルです。







リレーショナルモデルのルールは、情報をテーブルに整理する方法と、テーブルを相互に関連付ける方法を規定しています。 最終的に、結果はデー​​タベース図、より正確には、図（MySQL Workbenchからの例）のようなエンティティ関係図の形式で表示できます。

例。

マニュアルの例として、多くのアプリケーションを使用しました。



RDBMS



サンプルテーブルの作成に使用したRDBMSはMySQLです。 MySQLは最も人気のあるRDBMSであり、無料です。



データベース管理のためのユーティリティ。



MySQLをインストールした後、MySQLと対話するためのコマンドラインインターフェイスのみを取得します。 個人的には、データベースを管理するためのグラフィカルインターフェイスを好みます。 私はよくSQLyogを使用します。 これは無料のGUIユーティリティです。 このマニュアルの表の画像はそこから取られています。



視覚モデリング。



優れた無料のMySQL Workbenchアプリケーションがあります。 データベースをグラフィカルに設計できます。 マニュアル内の図の画像は、このプログラムで作成されています。

RDBMSに依存しない設計。

このマニュアルではMySQLの例を示していますが、データベース設計はRDBMSから独立していることを知っておくことが重要です。 これは、情報がMySQLだけでなく一般的なリレーショナルデータベースに適用できることを意味します。 このガイドの知識は、Mysql、Postgresql、Microsoft Access、Microsoft Sql、Oracleなどのリレーショナルデータベースに適用できます。



次の部分では、データベースの進化について簡単に説明します。 データベースとリレーショナルデータモデルがどこから来たのかを学びます。

2.履歴。

70年代および80年代、コンピューター科学者がまだ大きな正方形のフレームの茶色のタキシードとメガネを着用していたとき、データは構造的にファイルに保存されていました。







これは70年代のITプロフェッショナルの姿でした。 （ビルゲイツは左下にあります）。



テキストファイルは、今日でも少量の簡単な情報を保存するために使用されています。 コンマ区切り値（CSV）-コンマ区切り値は非常に人気があり、今日ではさまざまなソフトウェアやオペレーティングシステムで広くサポートされています。 Microsoft Excelは、CSVファイルを処理できるプログラムの一例です。 このようなファイルに保存されたデータは、コンピュータープログラムで読み取ることができます。







上記は、そのようなファイルがどのように見えるかの例です。 このファイルを読み取るプログラムには、データがコンマで区切られていることを通知する必要があります。 プログラムが「データベース設計チュートリアル」のレッスンがあるカテゴリを選択して表示する場合、 「データベース設計チュートリアル」という単語が見つかるまで行ごとに読み、コンマに続く単語を読む必要があります。カテゴリソフトウェアを推論するために。

データベーステーブル。

ファイルを1行ずつ読み取るのはあまり効率的ではありません。 リレーショナルデータベースでは、データはテーブルに格納されます。 次の表には、ファイルと同じデータが含まれています。 各行または「エントリ」には1つのレッスンが含まれます。 各列には、レッスンのプロパティが含まれます。 この場合、これはタイトル（タイトル）とそのカテゴリ（カテゴリ）です。







対応するタイトルとカテゴリをすばやく見つけるために、コンピュータープログラムはこのテーブルのtutorial_id列で特定のtutorial_id識別子を検索できます。 これは、プログラムがテキストファイルで行う方法と同様に、ファイルを1行ずつ検索するよりもはるかに高速です。



最新のリレーショナルデータベースは、特定の行、列、および複数のテーブルから一度に非常に迅速にデータを選択できるように設計されています。

リレーショナルモデルの履歴。

リレーショナルデータベースモデルは、英国の科学者であるエドガーコッド（テッドコッド）によって70年代に発明されました。 彼は、ネットワークデータベースモデルと階層モデルの欠点を克服したいと考えていました。 そして彼はこれで非常に成功しました。 リレーショナルデータベースモデルは今日広く受け入れられており、効率的なデータ編成のための強力なモデルと考えられています。



今日、データベース管理システムの幅広い選択が利用可能です：小さなデスクトップアプリケーションから高度に最適化された検索方法を備えた多機能サーバーシステムまで。 最もよく知られているリレーショナルデータベース管理システム（RDBMS）の一部を次に示します。



-Oracle-主にプロフェッショナルで大規模なアプリケーションに使用されます。

-Microsoft SQLサーバー -Microsoft RDBMS。 Windowsオペレーティングシステムでのみ使用できます。

-Mysqlは非常に人気のあるオープンソースRDBMSです。 プロと初心者の両方が広く使用しています。 他に何が必要ですか？！ 彼女は無料です。

-IBM-多くのRDBMSがあり、最も有名なのはDB2です。

-Microsoft Access-オフィスおよび自宅で使用されるRDBMS。 実際、単なるデータベースではありません。 MS Accessでは、ユーザーインターフェイスを使用してデータベースを作成できます。

次の部分では、リレーショナルデータベースの特性について説明します。

3.リレーショナルデータベースの特性。

リレーショナルデータベースは、大量の情報をすばやく保存および取得できるように設計されています。 以下は、リレーショナルデータベースとリレーショナルデータモデルのいくつかの特性です。

キーの使用。

テーブル内のデータの各行は、主キーと呼ばれる一意の「キー」によって識別されます。 多くの場合、主キーは自動的にインクリメントされる（自動インクリメント）番号（1、2、3、4など）です。 キーを使用して、さまざまなテーブルのデータをリンクできます。 1つのテーブルの主キー値を別のテーブルの行（レコード）に追加して、これらのレコードをリンクできます。



構造化照会言語（SQL）を使用すると、キーでリンクされているさまざまなテーブルのデータを一度に選択できます。 たとえば、usersテーブルの識別子（id）3（マイク）を持つユーザーに属するすべての注文を、ordersテーブルから選択するクエリを作成できます。 キーについては、後の部分で説明します。





このテーブルのid列は主キーです。 各エントリには、多くの場合、番号である一意の主キーがあります。 usergroup列は外部キーです。 名前から判断すると、明らかにユーザーグループを含むテーブルを指します。

データの冗長性の欠如。

リレーショナルデータモデルのルールを考慮して作成されたデータベースプロジェクトでは、ユーザー名などの各情報は1か所にのみ保存されます。 これにより、複数の場所でデータを操作する必要がなくなります。 データの重複はデータの冗長性と呼ばれ、適切なデータベース設計では避ける必要があります。

入力制限。

リレーショナルデータベースを使用すると、列に格納できるデータの種類を決定できます。 整数、10進数、小さなテキストチャンク、大きなテキストチャンク、日付などを含むフィールドを作成できます。





データベーステーブルを作成するとき、各列にデータ型を指定します。 たとえば、varcharは最大文字数が255の小さなテキストフラグメントのデータ型であり、intは数字です。



データ型に加えて、RDBMSでは、入力できるデータをさらに制限できます。 たとえば、長さを制限するか、この列のエントリの値の一意性を強制します。 後者の制限は、ユーザーのログイン名（ログイン）または電子メールアドレスを含むフィールドによく使用されます。



これらの制限により、データの整合性を制御し、次のような状況を防ぐことができます。



-番号が表示されると予想されるフィールドにアドレス（テキスト）を入力します

-このインデックス自体の長さを100文字で指定して、リージョンインデックスを入力します

-同じ名前のユーザーを作成する

-同じメールアドレスを持つユーザーを作成する

-誕生日フィールド（日付）に重量（数値）を入力します

データの整合性を維持します。

フィールドのプロパティを調整し、テーブルを相互にリンクし、制限を設定することにより、データの信頼性を高めることができます。

権利の譲渡。

ほとんどのRDBMSには、特定のユーザーに特定の権限を割り当てることができるアクセス許可設定があります。 ユーザーに許可または拒否できるアクション：SELECT（選択）、INSERT（挿入）、DELETE（削除）、ALTER（変更）、CREATE（作成）など これらは、構造化照会言語（SQL）を使用して実行できる操作です。

構造化照会言語（SQL）。

データの保存、選択、変更など、データベースに対して特定の操作を実行するために、構造化照会言語（SQL）が使用されます。 SQLは比較的理解しやすく、 SQL JOINステートメントを使用して複数のテーブルから関連データをフェッチするなど、スタック選択。 前述のとおり、このガイドではSQLについては説明しません。 データベース設計に焦点を当てます。



データベースの設計方法は、データベースからデータを取得するために完了する必要があるクエリに直接影響します。 これは、ベースがどうあるべきかを考える必要があるもう1つの理由です。 適切に設計されたデータベースを使用すると、クエリをよりクリーンでシンプルにできます。

移植性。

リレーショナルデータモデルは標準です。 リレーショナルデータモデルのルールに従うことにより、データを比較的簡単に別のRDBMSに転送できるようになります。



前述したように、データベースの設計は、データとその関係を特定し、この問題を解決した結果を紙に（またはコンピュータープログラムで）作成することです。 データベースの設計は、データベースの作成に使用するRDBMSとは無関係です。



次の部分では、主キーについて詳しく見ていきます。