Meilleures pratiques de conception de bases de données pour les applications hautes performances

Pour qu'une application ait de bonnes performances, il faut un serveur d'applications puissant, un serveur d'applications garanti et suffisant. bandwidth, et un travail de programmation bien fait. Mais il y a un aspect qui n'est pas toujours pris en compte et qui habituellementally a un grand impact sur les performances de toute application : le conception de base de données.

Nous allons maintenant examiner les meilleures pratiques de conception de bases de données pour nous assurer que l'accès aux données n'est pas un goulot d'étranglement qui affecte négativement les performances des applications.

A quoi sert une bonne conception de base de données ?

En plus d'améliorer les performances d'accès aux données, une bonne conception offre d'autres avantages, tels que le maintien de la cohérence, de la précision et de la fiabilité des données et la réduction de l'espace de stockage en éliminant les redondances. Un autre avantage d'une bonne conception est que la base de données est plus facile à utiliser et à entretenir. Quiconque doit le gérer n'aura qu'à regarder le diagramme entité-relation (ERD) pour comprendre sa structure.

Les ERD sont l’outil fondamental de la conception de bases de données. Ils peuvent être créésated et visualisé à trois niveaux de conception : conceptuel, logiqueet Physique.

La conception conceptuelle montre un schéma très résumé, avec seulement les éléments nécessaires pour s'entendre sur les critères avec les parties prenantes du projet, qui n'ont pas besoin de comprendre les détails techniques de la base de données. La conception logique montre les entités et leurs relations en détail mais d'une manière indépendante de la base de données.

Il existe de nombreux outils que vous pouvez utiliser pour faciliterate la conception de bases de données à partir des ERD. Parmi les meilleurs, on trouve DbSchema, SQLDBMet Vertabelo.

DbSchema

DbSchema vous permet de visualiserally concevoir et gérer SQL, NoSQLou des bases de données Cloud. L'outil vous permet de concevoir le schéma sur un ordinateur et de le déployer sur plusieurs bases de données et générateurs.ate documentation dans les diagrammes HTML5, les requêtes d'écriture et le visually explorer les données, entre autres. Il propose également un schéma synchronisation, génération de données aléatoires et édition de code SQL avec saisie semi-automatique.

SQLDBM

SQLDBM est l'un des meilleurs outils de conception de diagrammes de base de données car il fournit un moyen simple de concevoir votre base de données dans n'importe quel browseuh. Aucun autre moteur de base de données ou outil de modélisation n'est requis pour l'utiliser, bien que SqlDBM vous permette d'importer un schéma à partir d'une base de données existante. C'est idéal pour teamwork, car il vous permet de partager des projets de conception avec des collègues.

Vertabelo

Vertabelo est un outil de conception visuelle de base de données en ligne qui vous permet de concevoir une logique de base de donnéesally et automatiqueally dériver le schéma physique. Ça peut revautre ingénierie, généralate diagrammes à partir de bases de données existantes et contrôlez l'accès aux diagrammes en différenciant les privilèges d'accès entre les propriétaires, les éditeurs et les visualiseurs.

finally, la conception physique est celle qui ajoute à l'ERD tous les détails nécessaires pour en faire un ausable base de données dans un SGBD particulier, tel que MySQL, MariaDB, MS SQL Server ou tout autre. Jetons un coup d'œil aux meilleures pratiques à garder à l'esprit lors de la conception d'un ERD afin que la base de données résultante fonctionne au mieux.

Définir le type de base de données à concevoir

Deux types fondamentaux de bases de données sont habituellementally distingué: relationnel et le dimensions.

Les bases de données relationnelles sont utilisées pour les applications traditionnelles qui exécutent des transactions sur les données – c'est-à-dire qu'elles obtiennent des informations de la base de données, process et stockez les résultats.

D'autre part, les bases de données dimensionnelles sont utilisées pour le creation d'entrepôts de données : grands référentiels d'informations pour l'analyse des données et l'exploration de données afin d'obtenir des informations.

La première étape de toute tâche de conception de base de données consiste à choisir l’un des deux principaux types de bases de données avec lesquels travailler : relationnelle ou dimensionnelle. Il est essentiel que cela soit clair avant de commencer à concevoir. Autrewise, vous pouvez facilement commettre des erreurs de conception qui pourraient éventuellementally entraînera de nombreux problèmes et sera difficile (voire impossible) à corriger.

Adopter une convention de dénomination

Les noms utilisés dans la conception de la base de données sont essentiels car, une fois qu'un objet est crééated dans une base de données, changer son nom peut être fatal. Changer une seule lettre du nom peut rompre les dépendances, les relations et même des systèmes entiers.

C'est pourquoi il est essentiel de travailler avec une convention de nommage saine : un ensemble de règles qui vous évite d'avoir à essayer 50 possibilités différentes pour trouver le nom d'un objet dont vous ne vous souvenez pas.

Il n’existe pas de guide universel sur ce que devrait être une convention de dénomination pour faire son travail. Mais l'important est d'établir une convention de dénomination avant de nommer l'un des objets d'une base de données et de maintenir cette convention pourreveuh. Une convention de dénomination établit des directives telles que l'utilisation ou non d'un trait de soulignement pour séparerate mots ou pour les joindre directement, que ce soit en utilisant toutes les lettres majuscules ou en majuscules (style Camel Case), qu'il faut utiliser le pluriel ou singular des mots pour nommer des objets, etc.

Commencez par la conception conceptuelle, puis la conception logique et enfinally la conception physique.

C'est l'ordre naturel des choses. En tant que concepteur, vous pourriez être tenté de commencer par créer des objets directement sur le SGBD pour sauter des étapes. Mais ce sera prevvous permet de disposer d'un outil pour discuter avec les parties prenantes afin de garantir que la conception répond aux exigences de l'entreprise.

Après la conception conceptuelle, vous devez passer à la conception logique pour avoir une conception adéquate.ate documentation pour aider les programmeurs à comprendre la structure de la base de données. Il est essentiel de maintenir la conception logique à jourated pour être indépendant du moteur de base de données à utiliser. De cette façon, si vous arrivezally migrate la base de données vers un moteur différent, la conception logique sera toujours utile.

finally, la conception physique peut être crééeated par les programmeurs eux-mêmes ou par un administrateur de base de données, en prenant la conception logique et en ajoutant tous les détails d'implémentation nécessaires pour l'implémenter sur un SGBD particulier.

Create et maintenir un dictionnaire de données

Même si une ERD est claire et descriptive, vous devriez ajouter un dictionnaire de données pour le rendre encore plus clair. Le dictionnaire de données maintient la cohérence et l'uniformité dans la conception de la base de données, en particulier lorsque le nombre d'objets qu'elle contient grows de manière significative.

L'objectif principal du dictionnaire de données est de maintenir un référentiel unique d'informations de référence sur les entités d'un modèle de données et ses attributs. Le dictionnaire de données doit contenir les noms de toutes les entités, les noms de tous les attributs, leurs formats et types de données, ainsi qu'un bref description de chacun.

Le dictionnaire de données fournit un guide clair et concis de tous les éléments qui composent la base de données. Cela évite de créer plusieurs objets qui représentent la même chose, ce qui rend difficile de savoir à quel objet recourir lorsque vous devez interroger ou mettre à jour.ate </br>L’Information.

Maintenir des critères cohérents pour les clés primaires

La décision d'utiliser des clés naturelles ou des substitutsate les clés doivent être cohérentes dans un modèle de données. Si les entités d'un modèle de données possèdent des identifiants uniques qui peuvent être gérés efficacement en tant que clés primaires de leurs tables respectives, il n'est pas nécessaire de créer des identifiants uniques.ate mère porteuseate clés.

Mais il est courant que les entités soient identifiées par plusieurs attributs de types différents – datedes s, des nombres et/ou de longues chaînes de caractères – qui peuvent être inefficaces pour former des clés primaires. Dans ces cas-là, il vaut mieux créerate mère porteuseate clés de type numérique entier, qui offrent une efficacité maximale dans la gestion des index. Et la mère porteuseate key est la seule option si une entité ne dispose pas d'attributs qui l'identifient de manière unique.

Utilisez les types de données corrects pour chaque attribut.

Certaines données nous donnent la possibilité de choisir quel type de données utiliser pour les représenter. Dates, par exemple. On peut choisir de les stocker dans date champs de saisie, dateChamps de type /time, champs de type varchar ou même champs de type numérique. Un autre cas est celui des données numériques qui ne sont pas utilisées pour mathematictoutes les opérations mais pour identifier une entité, comme un numéro de permis de conduire ou un code postal.

Dans le cas de dates, il est pratique d'utiliser le type de données du moteur, ce qui facilite la manipulationate données. Si vous devez stocker uniquement le date d'un événement sans préciser l'heure, le type de données à choisir sera simplement Date; si vous devez stocker le date et l'heure à laquelle un certain événement s'est produit, le type de données doit être DateTemps.

Utiliser d'autres types, tels que varchar ou numérique, pour stocker dates peut être pratique, mais seulement dans des cas très particuliers. Par exemple, si l'on ne sait pas à l'avance dans quel format l'annonceate sera exprimé, il est pratique de le stocker sous forme de varchar. Si les performances de recherche, le tri ou l'indexation sont essentiels à la gestion de date-champs de type, aprevconversion ingénieuse en float peut faire la différence.

Données numériques non impliquées dans mathematicToutes les opérations doivent être représentées sous forme de varchar, en appliquant des validations de format dans l'enregistrement pour éviter les incohérences ou les répétitions. Autrewise, vous exposez votreself au risque que certaines données dépassent les limites des champs numériques et vous obligent à refactoriser une conception alors qu'elle est déjà en production.

Utilisation de tables de recherche

Certains concepteurs inexpérimentés peuvent croire que l'utilisation excessive de tables de recherche pour normaliser une conception peut compliquer la tâche.ate l’ERD d’une base de données inutilement car cela ajoute un grand nombre de « satellite » qui ne comportent parfois qu’une poignée d’éléments. Ceux qui pensent cela doivent comprendre que l’utilisation de tables de recherche présente bien plus d’avantages que d’inconvénients. Si la complexité ou la taille d'un ERD pose problème, il existe des outils de conception ERD qui vous permettent de visualiser les diagrammes de différentes manières pour être compris malgré leur complexité.

Cet exemple de requête illustreates l'utilisation correcte des tables de recherche dans une base de données bien conçue :

SELECT
	StreetName,
	StreetNumber,
	Cities.Name AS City,
	States.Name AS State
FROM
	Addresses
	INNER JOIN Cities ON
		Cities.CityId = Addresses.CityId
	INNER JOIN States ON
		States.StateId = Addresses.StateId

Dans ce cas, nous utilisons des tables de recherche pour les villes et States.

Les avantages des tables de recherche incluent la réduction de la taille de la base de données, amélioration des performances de recherche, et en imposant des restrictions sur l'ensemble de données valides qu'un champ peut contenir, entre autres. Il est également recommandé que toutes les tables de recherche incluent un Bit ou un champ booléen qui indiqueateindique si un enregistrement de la table est en cours d'utilisation ou s'il est obsolète. Ce champ peut être utilisé comme filtre pour éviter les éléments obsolètes comme options dans l'interface utilisateur de l'application.

Normaliser ou dénormaliser selon le type de base de données

Dans les bases de données relationnelles utilisées pour les applications traditionnelles, la normalisation est un must. Il est bien connu que la normalisation réduit l'espace de stockage requis en évitant les redondances. Il améliore la qualité des informations et fournit de multiples outils pour optimiser les performances dans les requêtes complexes.

Cependant, dans d'autres types de bases de données, une technique connue sous le nom de dénormalisation est appliquée. Dans les bases de données dimensionnelles, utilisées comme entrepôts de données, la dénormalisation ajoute certaines informations redondantes utiles dans les tables de schéma.

Bien qu’il s’agisse de concepts apparemment opposés, la dénormalisation ne signifie pas l’annulation de la normalisation. C'est réelally une technique d'optimisation appliquée à un modèle de données après l'avoir normalisé pour simplifier l'écriture de requêtes et le reporting.

Concevoir des modèles physiques en pièces

Dans un projet de développement logiciel, le concepteur de base de données présente aux parties prenantes un modèle conceptuel à grande échelle, dans lequel aucun détail de mise en œuvre n'est affiché. À son tour, pour travailler avec les développeurs, le concepteur doit fournir un modèle physique avec tous les détails de chaque entité et attribut. Cependant, les deux modèles n'ont pas besoin d'être complètement créés.ated au début du projet.

Lors de l'application Méthodologies Agiles, chaque développeur au début de chaque cycle de développement utilise une ou plusieurs user stories au cours de ce cycle. Le travail du concepteur de base de données est de fournir à chaque développeur un sous-modèle physique qui inclut uniquement les objets dont ils ont besoin pour une unité de travail.

A la fin de chaque cycle de développement, les sous-modèles créentated au cours de ce cycle sont fusionnés afin que le modèle physique complet prenne forme parallèlement au développement de l'application.

Faire bon usage des vues et des index

Les vues et les index sont deux outils fondamentaux dans la conception de bases de données pour améliorer les performances des applications. L'utilisation de vues permet de gérer abstractions qui simplifient les requêtes, masquant les détails inutiles des tables. À leur tour, les vues facilitent les tâches d'optimisation des requêtes pour les moteurs de bases de données puisqu'elles leur permettent d'anticiperate comment les données seront obtenues et choisir la meilleure strategies pour fournir les résultats des requêtes plus rapidement.

Les index peuvent améliorer la performance d'une requête lente basée sur l'expérience utilisateur une fois la base de données en production. Cependant, l'indice creation peut être réalisé dans le cadre des tâches de conception de la base de données, en anticipant les besoins de l'application.

Pour le creation d'index, vous devez avoir une approximationate idée de l'ampleur de chaque table - en termes de nombre d'enregistrements - puis créerate index pour les plus grandes tables. Pour choisir les champs à inclure dans un index, vous devez considérer principalement ceux représentant les clés étrangères et ceux qui serviront de filtres dans les recherches.

Lorsque vous pensez que le travail est terminé, il est temps de refactoriser.

La conception d'une base de données peut toujours être améliorée. Lorsqu'aucune modification n'est apportée à la base de données en raison de nouvelles exigences ou de nouveaux besoins commerciaux, c'est une bonne occasion d'effectuer des procédures de refactorisation qui améliorent la conception. Le refactoring signifie simplement cela : introduire des changements qui améliorent une conception sans affecter la sémantique de la base de données.

Il existe de nombreuses techniques de refactorisation pour améliorer la conception d'une base de données qui dépassent le cadre de cet article, mais il est bon de connaître leur existence pour les utiliser en cas de besoin.

Avoir cette liste de bonnes pratiques à portée de main chaque fois que vous devez concevoir une base de données vous permettra d'obtenir les meilleurs résultats afin que les applications maintiennent toujours des performances optimales dans l'accès aux données.