В этом руководстве мы поговорим о том, что такое схема базы данных и почему они используются. Мы также рассмотрим пример, чтобы вы могли понять, что имеют в виду разработчики, когда говорят о схеме базы данных.
Как вы понимаете, многие думают о том, как должна быть структурирована база данных. Перед созданием базы данных разработчик планирует, что эта база данных должна включать и как различные части базы данных будут связаны друг с другом. Заблаговременное планирование помогает гарантировать, что база данных содержит все необходимые компоненты для удовлетворения потребностей проекта.
При разработке программного обеспечения программисты используют схемы базы данных, чтобы спланировать, как должна быть настроена база данных. Эти документы, называемые «схемой», затем используются для реализации дизайна базы данных.
Что такое схема базы данных
Схема базы данных используется для описания архитектуры базы данных, и она помогает обеспечить следующее:
- Единообразное форматирование записей данных.
- Все записи имеют уникальный первичный ключ.
- Никакие важные данные не пропущены.
В зависимости от проекта базы данных могут очень быстро стать очень большими с огромными объёмами данных. Предположим, вы создаёте базу данных системы управления контентом.
Эта база данных может начинаться с двух таблиц: пользователей и содержимого. По мере добавления дополнительных функций в свой проект вы можете добавлять таблицы для разных типов сообщений и многое другое. Это вводит новые уровни сложности в базу данных.
Вот тут-то и вступают в игру схемы базы данных. В начале проекта разработчики создают схему, которая обеспечивает графическое представление базы данных, которую они собираются создать. Эта схема сгруппирует все таблицы, которые будет хранить база данных, и её поля. Другими словами, единая схема определяет структуру базы данных.
Кто создаёт схемы баз данных
Схемы являются важной частью систем управления базами данных. В небольших проектах схемы базы данных обычно пишут разработчики, которые будут работать над проектом. Это потому, что они, скорее всего, хорошо знают, как будет работать проект.
Для более крупных проектов разработчику или проектировщику базы данных может быть поручено разработать схему базы данных для проекта. Эти разработчики и дизайнеры работают с базами данных целый день. Таким образом, у них есть как широкий, так и подробный взгляд на то, как строится база данных.
Что включает в себя схема базы данных
Схемы базы данных включают данные обо всех объектах в базе данных, таких как поля, таблицы и отношения. В схеме также могут быть указаны триггеры, представления и индексы.
Возьмём следующий пример:
Это единая схема, которая содержит структуру из двух таблиц: User и Post. В этой схеме содержится несколько фрагментов информации:
- Названия наших таблиц, имена (Пользователь и Сообщение)
- Поля, которые содержит каждая таблица (например, «идентификатор», «имя» и «адрес электронной почты»)
- Тип данных каждого поля (например, BOOL или VARCHAR)
- Функции, которые будут применяться к каждому посту (например, createPost). Они могут не быть определены в базе данных, но позволяют разработчикам видеть, какие действия будут выполнены в каждом конкретном поле.
- Связи между таблицами (т.е. сообщение должно быть связано с пользователем)
Вся эта информация полезна разработчику, который работает над проектом. Когда у разработчика есть запрос о структуре базы данных, ему нужно только посмотреть на схему. В схемах также могут быть указаны пользователи, которым был предоставлен доступ к определённым таблицам в базе данных.
«Сколько таблиц содержит эта база данных?» «Какие поля используются в таблице публикаций?» «Есть ли в таблице пользователей поле is_verified?» Это все вопросы, на которые разработчик может ответить исключительно на основе приведённого выше рисунка.
Вы также можете услышать, как схемы используются для описания общей структуры базы данных. Часто, когда схема реализуется, разработчики будут называть структуру базы данных её «схемой».
Схема будет преобразована в код SQL разработчиком или администратором. Следующий фрагмент кода определяет, как может быть создана схема базы данных для таблицы User :
CREATE TABLE user (
id integer NOT NULL AUTO_INCREMENT,
name VARCHAR(50) NOT NULL,
email VARCHAR(50) NOT NULL,
is_admin BOOL NOT NULL
UNIQUE KEY(id)
);
Хотя большинство разработчиков, работающих с SQL, понимают эту команду, её довольно сложно читать. С другой стороны, схемы базы данных легче читать.
Экземпляры базы данных и схемы базы данных
В чем разница между экземпляром базы данных и схемой?
Схема — это схема базы данных. Он представлен в графическом формате, как в нашем предыдущем примере. Схемы не содержат никаких данных.
Один из способов думать о схеме — это проект базы данных. База данных ещё не построена — или всё ещё создаётся, — и проект руководит командой разработчиков при создании базы данных.
Экземпляр базы данных — это размещённая версия базы данных. Например, в блоге Career Karma есть экземпляр базы данных, в котором хранятся все наши сообщения, например, эта статья. Экземпляры базы данных могут изменяться со временем по мере изменения их содержимого, тогда как схемы базы данных обычно остаются прежними.
С учётом сказанного, схема базы данных может обновляться по мере запроса новых функций для программного проекта. Внесение изменений в схему обычно требует работы как разработчиков, так и администраторов баз данных. Разработчики предъявят требования для изменения базы данных, а администраторы базы данных внесут эти изменения.
Почему важны схемы базы данных
Схемы базы данных важны, потому что они помогают разработчикам визуализировать, как должна быть структурирована база данных. В проекте можно использовать только несколько таблиц и полей. Тем не менее, наличие схемы даёт разработчикам чёткое представление о том, какие таблицы и поля содержит проект. Когда у разработчика возникает вопрос, он может указать на схему.
Это не единственная причина, по которой схемы важны. Разработчики и администраторы баз данных полагаются на схемы, чтобы убедиться, что база данных спланирована задолго до реализации.
Это особенно важно, потому что после того, как схема будет реализована, внести изменения может быть сложно. После перемещения данных в таблицу внесение изменений становится ещё более сложным. Создание схемы заставляет всех, кто участвует в проекте, задаться вопросом: что этому проекту нужно, а что этому проекту не нужно? Это может снизить необходимость внесения изменений в базу данных после её внедрения.
Заключение
Схема базы данных — это визуальный элемент, который описывает архитектуру базы данных. Он содержит список таблиц, поля, содержащиеся в этих таблицах, пользователей базы данных, хранимые процедуры и другую информацию о базе данных. Например, схема может включать ссылки на базы данных, события и индексы.
Схемы базы данных помогают администраторам и разработчикам понять, как устроена база данных. Это позволяет им более эффективно строить и управлять базой данных.
Хотя эти схемы могут изменяться, они обычно разрабатываются на стадии проектирования и не претерпят значительных изменений после внедрения. Это связано с тем, что схемы базы данных трудно изменить, особенно когда данные хранятся в таблице.
