什麼是資料庫結構描述？
資料庫結構描述是一種邏輯結構，該結構定義資料在資料庫中的組織方式。關聯式資料庫和某些非關聯式資料庫使用結構描述來描述其資料的結構、資料的互連以及內部程序。資料庫結構描述提供資料儲存和組織的邏輯藍圖，以此實現更出色的使用者可存取性、可擴展性和資料完整性。
資料庫結構描述有哪些優勢？
由於資料庫結構描述定義企業如何組織其資料，因此使用一個結構描述有幾點優勢。
改善組織
企業可將其資訊組織成清晰的資料結構以改善組織，並且確保資料集之間的關係清晰和一致。定義完善的結構描述也可讓企業更輕鬆地擴展其資料庫管理系統。
增強資料完整性
透過實作有關企業如何使用結構描述儲存資料的規則，即使在複雜的儲存系統中也能確保高層級的完整性。維持一致的規則有助於確保資料有效性並滿足合規要求。
增加可存取性
資料庫結構描述提供所使用整體資料結構的各種檢視。使用這些不同層級的檢視，即使不具備技術知識，設計人員、管理員和利害關係人也都可以參與結構的討論。
採用哪些步驟設計資料庫結構描述？
採用三個步驟設計資料庫管理系統中常用的資料庫結構描述。
1.概念資料庫結構描述
概念資料庫結構描述設計是資料庫的最高層級檢視，其中提供資料庫的整體概觀，並且不含次要詳細資訊。概念資料庫結構描述設計通常是快速的手工繪圖。
例如，關聯式資料庫將資料儲存在資料表中，每個資料表都包含一組相關資料。概念資料庫結構描述可能描述產品資料表及其屬性、客戶資料表，以及資料表之間的多對多關係。但是，概念資料庫結構描述可能不包含更精細的實作詳細資訊，例如資料類型或存取限制。
對於繪製組織中的整體資料流程圖表而不提供過多詳細資訊，概念結構描述就非常有用。
2.邏輯資料庫結構描述
邏輯資料庫結構描述設計提供資料庫內資料結構化方式的概述。它描述實體之間的關係，並顯示有關如何組織資料的更多詳細資訊。邏輯資料庫結構描述設計通常是數位資料建模演練。
根據相關資訊定義資料結構描述中的每個實體，例如：
- 資料表名稱
- 實體關係
- 屬性名稱
- 預設值
- 資料類型
- 安全限制
- 程序
- 檢視
- 索引
- 中繼資料
完整的邏輯結構描述設計透過提供全新和現有資料的限制來確保資料一致性和完整性。
邏輯資料庫結構描述通常不包含任何技術要求。
3.實體資料庫結構描述
實體資料庫結構描述中描述可在更廣泛資料庫結構中的何處找到資料。它包括技術儲存詳細資訊、檔案位置的識別、特定的儲存格式，以及每個資料表儲存資料所使用的索引策略。實體結構描述設計通常是固定資料庫技術設計模式和使用者規格的組合。
實體結構描述是資料庫結構描述的最小概念形式，並且提供資料位置的真實洞見。資料庫具現化需要具有邏輯和實體結構描述。
可採用哪些方式建模資料庫結構描述？
不同類型的資料庫結構描述樣式適合不同的業務需求和資料類型。線上交易處理 (OLTP) 資料庫 (例如產品訂購系統) 使用「實體-關係」結構描述建模技術。線上分析處理 (OLAP) 資料庫 (例如複雜的業務查詢) 可能需要不同的建模技術，例如星型結構描述和雪花型結構描述。
以下是一些最受歡迎的資料庫結構描述樣式。
實體-關係 (ER) 結構描述
實體-關係結構描述會將每個實體指派給資料表，然後映射資料表之間的連線。E-R 結構描述在所有部分的資料之間具有多種橋接關係：一對一、一對多、多對多。此類型的關聯式資料庫結構描述利用資料表、資料欄和資料列來建構資料系統，透過關係和約束來連線這些系統。
星型結構
企業可以利用星型結構描述，根據兩個主要原則來管理和組織大型資料集：事實和維度。在星型結構描述的考量下，事實是結構的中心，提供以測量為基礎的各部分資料。此類中央事實的範例包括交易數、網站點按次數或購買總計。然後，維度會提供有關事實的其他資訊，例如哪位客戶進行購買、他們從何處進行購買以及購買的產品。
雪花型結構
雪花型結構描述類似於星型結構描述，使用中央事實資料表，該資料表然後連線至多個維度資料表。但是，與星型結構描述不同的是，雪花型結構描述維度資料表將包含一系列從其分支出來的其他資料庫資料表，並且提供有關這些維度的更多詳細資訊。對於具有大量維度和子維度的資料，使用雪花型結構描述就非常有用。星型和雪花型結構描述經常用於商業智慧中。這兩種方法都可讓資料庫使用者按特定業務維度組織資料檢視。
階層式結構描述
階層式資料庫結構描述採用類似樹狀的結構，頂端有一個根節點，該節點分支成其他節點分支。在階層式模型中，每個「父」資料部分都可以有多個子節點，而每個子節點僅可有一個父節點。例如，階層模型可以從公司開始，分支成每個部門，然後進一步分支成每個部門內的個別員工。
設計 OLTP 資料庫結構描述的程序是什麼？
設計資料庫結構描述的程序稱為資料建模。
以下是產生 OLTP 系統資料模型的主要步驟。
收集要求
在建立資料庫之前，您必須確定其目的，並且概述主要資訊，例如希望資料庫包含的資料以及計劃使用資料庫的方式。最適合的資料庫將根據以下因素而有所不同：
- 使用的特定資料
- 需要與資料庫互動的查詢
- 要產生的報告
此步驟概述您的目標，並且指引資料庫結構描述設計程序。
建立實體-關係圖
實體關係圖 (ERD) 會映射資料庫中資料表、資料庫物件和個別實體的連線方式。建立資料庫的概念結構描述檢視可讓您視覺化資料庫的運作方式，以及深入了解資料庫儲存的資料。
在此階段，您也可以定義資料表、資料欄、資料庫物件和索引在資料庫中使用的命名慣例。慣例可協助每個人在輸入資料時採用標準的方法。
將資料實體組織到資料表中
根據 ERD 映射，您現在可以將所有資料組織到特定的資料表中。資料庫結構中的每個實體應具有自己的資料表，其中包含保留相關屬性的個別資料欄。定義主索引鍵，以便輕鬆識別和擷取特定資料值。
標準化資料結構
標準化是資料庫結構描述設計中的一個程序，旨在減少資料冗餘並改善資料完整性。它涉及將資料組織到資料表中，以使資料之間的關係結構良好，並將異常降至最低。
存在幾種範式，每種範式都有特定要求。每個連續的範式都會解決不同的冗餘或相依性類型，以此增強資料一致性並使結構描述更加穩健。
1NF
1NF 要求每個資料欄都包含原子 (不可分割) 值，並且每個記錄都具備唯一性。它會移除重複的群組和多值欄位。
2NF
2NF 在 1NF 的基礎上建置，透過確保所有非索引鍵屬性在功能上完全與整個主索引鍵相依 (即它會消除部分相依性)。
3NF
3NF 補充，所有非索引鍵屬性都必須僅與主索引鍵相依，而不與其他非索引鍵屬性相依 (即它會移除轉移相依項)。
實作安全措施
建立許可結構，以確保僅有授權的使用者可存取您的資料庫和檢視其包含的資訊。您可以為資料庫中的不同使用者群組指派不同的權限，例如讀取、寫入或刪除資訊的能力，這有助於保護敏感資料的安全。定義以角色為基礎的存取控制，以確保僅有授權的使用者可檢視或修改敏感資料。
測試
使用一些基本查詢和其他互動測試資料庫結構描述設計，確保一切都按照預期運作。收集有關資料庫在此階段運作方式的資料，這將通知您需要進行的任何其他變更，以確保您的結構描述有效且沒有效能問題。
資料庫結構描述和資料庫執行個體之間有什麼區別？
資料庫結構描述是指資料庫的整體設計，提供有關其結構、可能包含的內容以及資料集之間關係的資訊。但是，資料結構描述僅是資料組織的藍圖；結構描述不包含任何資料。
資料庫執行個體是資料庫結構描述在任何給定時刻描述和保留資料的作用中工作階段。執行個體是實際資料值所在的位置，並且會隨新增、刪除或更新資料而不斷變更。與資料庫結構描述不同，資料庫執行個體包含所有資料。
什麼是資料庫結構描述轉換？
資料庫結構描述轉換是將現有資料庫結構描述調整為新格式的程序。這可能涉及新增或修改資料表、資料欄、索引、約束或資料表之間的關係。
目標通常是支援新的應用程式要求、提高效能或移至不同的資料庫系統。結構描述轉換可提升資料組織效率或支援新系統的功能。
資料移轉可能需要 (或不需要) 結構描述轉換，具體取決於來源和目的地資料庫。
AWS 如何支援您的資料庫結構描述需求？
通常在資料庫外部完成資料建模程序。建立模型後，Amazon Relational Database Service (RDS) 會支援透過標準 SQL 建立和管理結構描述。Amazon RDS 提供受管的關聯式資料庫管理系統，例如 PostgreSQL、MySQL 和 Amazon Aurora。
對於資料庫移轉，AWS Database Migration Service (DMS) 是一項受管移轉服務，可協助您將資料庫和分析工作負載快速且安全地移轉至 AWS。來源資料庫在移轉期間能夠維持所有功能的運作，將倚賴該資料庫之應用程式的停機時間降到最低。
AWS DMS 中的 DMS Schema Conversion 可在不同類型的資料庫之間實現更加可預測的資料庫移轉。該服務可以評估來源資料供應商的移轉複雜性，並且轉換資料庫結構描述和程式碼物件。然後，可以將已轉換的程式碼套用至目標資料庫。
AWS DMS Schema Conversion 中的全新生成式 AI 功能可自動執行一些最耗時的結構描述轉換任務。該功能會自動將多達 90% 的結構描述物件從商業資料庫轉換為 PostgreSQL 移轉。
還可以使用 AWS Schema Conversion Tool (SCT)，將現有的資料庫結構描述轉換為其他資料庫引擎。
立即建立免費帳戶，開始在 AWS 上進行資料庫結構描述轉換。