Современные информационные технологии просто немыслимы без баз данных. В поисковой системе Google полно сведений о том, что они собой представляют, как формируются и в каких областях применяются активнее всего.
Далее предстоит выяснить, что называется базой данных, а также разобрать основные термины и определения. Предложенная информация рассчитана на широкий спектр читателей. Она пригодится как IT-специалисту, так и обычному ПК-пользователю. Также будут приведены самые распространенные БД и системы управления ими.
Что это такое
Google указывает на то, что с рассматриваемым направлением связаны самые разные понятия. Что же собой представляет БД?
База данных – это набор упорядоченной информации, то есть набор данных, организованных тем или иным способом. В каком-то смысле, Excel-таблица – это элементарный образец организации данных в табличном виде. С таким образцом сталкивался почти каждый ПК-пользователь.
СУБД – это…
Теперь понятно, что является базой данных. Это упорядоченная таблица или иная форма организации данных, необходимая для хранения информации в цифровом виде. С соответствующим понятием связано еще одно – СУБД.
Система управления базами данных – средство манипуляции данными в имеющейся структуре. Google определяет СУБД как совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, которые обеспечивают управление созданием и использованием баз данных.
СУБД – комплекс программ, позволяющий создавать БД и манипулировать данными:
- вставлять;
- удалять;
- выбирать;
- обновлять.
Такая система будет обеспечивать безопасность, а также надежность хранения и целостность данных. Она предоставит средства администрирования БД.
Язык структурированных запросов
Рассматривая в Google вопросы, связанные с базами данных, можно заметить частое упоминание языка структурированных запросов. Он помечается как SQL. Google указывает на то, что этот язык является одним из наиболее популярных в отношении БД.
SQL – язык программирования, который используется в большинстве реляционных баз данных для запросов, обработки и определения данных, а также решения вопросов, связанных с контролем доступа. Google указывает на то, что этот ЯП был создан еще в 1970-х годах. Со временем стандарт SQL ANSI получил множество расширений, разработанных известными IT-компаниями: IBM, Oracle, Microsoft.
Google указывает на то, что SQL – это до сих пор один из самых популярных языков запросов, используемых в СУБД для управления БД.
Свойства
Google и другие поисковые системы говорят о том, что базы данных легко и удобно использовать. Они чем-то напоминают «классические» электронные таблицы. Удобное использование БД, согласно Google, базируется на свойствах рассматриваемого элемента:
- Быстродействие. Современные БД, согласно Google, могут быть спроектированы по принципу «получение данных прямо сейчас». Ждать долго отклика на запрос не придется.
- Простота получения и обновления данных.
- Независимость структуры. Изменения в любом количестве и качестве информации не должны оказывать влияние на имеющуюся структуру базы данных. Соответствующие корректировки, согласно Google, не должны также касаться программного обеспечения и средств хранения исходных документов.
- Стандартизация. При обновлении программного обеспечения или СУБД база данных не должна изменять структуру или свойства.
- Безопасность данных. Google ссылается на то, что для каждой категории пользователей создается список ограничений и доступов. Базируясь на них, пользователи и администраторы смогут взаимодействовать со сведениями, размещенными в БД.
- Интегрированность. Данные в электронной базе должны быть логически связаны. Соответствующие связи должны отслеживаться по структуре имеющихся таблиц.
- Многопользовательский доступ. Google подчеркивает, что в базу данных могут одновременно вносить изменения и получать информацию множество пользователей, причем с разных устройств.
Это свойства, которыми обязательно будет обладать каждая БД. Google указывает на то, что отсутствие перечисленных «характеристик» делает из «базы данных» обычную цифровую таблицу.
Отличие от электронной таблицы
Задумываясь над тем, что хранится в базах данных, дать однозначный ответ не получится. Все зависит от того, с какой именно БД и для каких конкретно целей используется рассматриваемый элемент. Если кратко описать содержание информационного хранилища, то в ней содержатся упорядоченные «цифровые материалы».
Google четко разделяет классические электронные таблицы и БД. Связано это с тем, что пользователи иногда путают эти два элемента. Они схожи между собой и являются удобными средствами хранения/оперирования данными.
Основными различиями упомянутых элементов, согласно Google, являются следующие особенности:
- способы хранения и обработки данных;
- права доступа;
- объем хранения информации.
Google ссылается на то, что электронные таблицы с самого начала разрабатывались для одного пользователя. На эту особенность указывают табличные свойства. Электронные таблицы подойдут для работы одного человека или небольшого количества пользователей, которым не требуется производить сложные операции с имеющимися сведениями.
Базы данных, согласно Google, предназначаются для работы с большим объемом упорядоченной информации. Они позволяют одновременное подключение множества пользователей. Гарантируют безопасное получение доступа к данным, позволяют выполнять запросы за счет развитой логики и отдельного языка (чаще – SQL).
Типы
Что называют базой данных, понятно. Чтобы лучше понимать их функции и назначение, необходимо изучить классификацию рассматриваемых элементов. В зависимости от типа БД может меняться сфера ее применения. Далее в статье будут рассмотрены возможные виды информационных баз более подробно.
Иерархические
Google называет этот тип БД самым простым. Здесь записи, словно ветви, отходят от «родителя». Данные связаны по аналогии с папками на рабочем столе. У каждой записи имеется физическая связь только с одной предыдущей, а отношение «многие ко многим» не поддерживается.
Выше – наглядный пример базы данных для кофейни в иерархической структуре. Ту представлены сорта кофе.
Сетевые
Отличается от предыдущего типа тем, что записи могут иметь более одного «родителя». Сетевые базы данных представляют собой не «древовидный», а «общий» граф.
Выше – наглядный пример того, как будет выглядеть сетевая структура БД, описывающая рецепты кофе.
Объектно-ориентированные
Google ссылается на то, что существуют объектно-ориентированные БД. В них данные о реальных вещах представляются в виде объектов с уникальными идентификаторами. К ООБД обращаются не через SQL или иные языки структурированных запросов, а при помощи языков объектно-ориентированного программирования.
Здесь:
- состояние объекта будет описываться атрибутами;
- поведение элемента задается набором некоторых методов;
- объекты с одинаковыми атрибутами и методами образовывают классы.
Объекты в ООП, согласно Google, создаются в виде отдельных сущностей со своими свойствами и методами работы. Как только соответствующие элементы созданы, их можно вызвать по «имени» или коду, но не разрабатывать «с нуля».
Реляционные
Записи и связи между ними организовываются через таблицы. У таблиц поддерживается поле для внешнего ключа со ссылками на другие таблицы. За счет высокой организации и гибкости структуры реляционные БД применяются для хранения большинства информационных типов.
Выше можно увидеть, как выглядит база данных реляционного типа. Этот пример демонстрирует работу кофейни. Реляционные БД хороши и для описания рецептов, закупок, а также организации связей между ними. В таблице с поставщиками можно указать стоимость одного и того же продукта, но у разных брендов. При его выборе сведения будут автоматически попадать в таблицу под названием «Закупка ингредиентов». Можно дополнительно настроить расчет суммы всей закупки и себестоимости одного конкретного напитка. Каждый работник сможет вывести информацию по любому поставщику, а также обновить цены по мере надобности.
Нереляционные
Пытаясь выяснить, зачем нужна БД и как ее использовать, рассматривая основы работы с соответствующим объектом, рекомендуется обратить внимание на нереляционные информационные базы. Они могут называться как NoSQL.
Соответствующая группа, согласно Google, получила такое название из-за того, что для управления и работы с подобными БД требуются запросы, отличные от SQL. В них не применяется классическая табличная схема строк и столбцов. Нереляционные базы данных подразделяются на несколько видов.
Ключ-значение
В таких БД данные сохраняются в виде ключей. Если нужно получить объект (текст, изображение), требуется ввести ключ. Этот способ организации хранения используется для получения информации о состоянии объектов, представленных различными типами данных. Каждое хранилище получает свою собственную схему именования ключей. Она зависит от форматов значений.
Графы
Связи в таких БД, как уверяет Google, представляются:
- узлами;
- ребрами;
- свойствами.
Записи здесь могут иметь любой количество связанных с ними свойств. Пример – взаимодействие между сотрудниками кофейни. Они могут быть представлены графом.
Выше – пример того, как будет выглядеть соответствующий граф. В его узлах находятся карточки сотрудников, которые отражают имя, возраст, должность человека. Каждое ребро используется для демонстрации функций и задач, которые связывают подчиненных друг с другом.
Колоночные
Что хранится в базе данных, а также для чего нужна такая «информационная структура», уже понятно. Google указывает на то, что при рассмотрении NoSQL Database необходимо запомнить еще один их тип – колоночный. Они напоминают реляционные БД.
Информация здесь будет храниться в виде таблиц. Структура колонок не имеет строгого регламентирования: они могут объединяться в колоночные семейства того или иного формата. Строки колоночного семейства обладают уникальными идентификаторами.
Выше – пример колоночного семейства «Десерты». Оно поддерживает две строки: «Круассаны» и Печенье».
NewSQL
Роль основных типов БД стала понятна. Соответствующая структура нужна для комфортного хранения и управления информационными потоками. В Google можно найти сведения о том, что есть еще один тип баз. Он называется NewSQL.
Данный «класс» совмещает реляционные модели, SQL-язык и распределенные горизонтально масштабируемые базы данных NoSQL. Соответствующий «формат» появился в 2000-2010-х годах. Такая БД нужна в качестве ответа на потребности рынка, которые ранее упомянутые базы удовлетворить не могли. SQL-базы не поддерживали масштабируемость на уровне NoSQL, а нереляционные БД не отвечали стандартам точного выполнения транзакций ACID.
Google указывает следующие характерные черты NewSQL:
- транзакционность;
- наличие реляционной модели;
- горизонтальная масштабируемость;
- использование SQL-языка для доступа к данным;
- более высокая производительность за счет новых «движков».
Несмотря на все это, наиболее распространенными в IT и администрировании до сих пор являются реляционные БД.
Области применения
Вопрос о том, зачем нужны базы данных, не имеет однозначного ответа. Google указывает на то, что соответствующие объекты будут встречаться практически во всех областях жизни человека. Изучив основы работы с ними, можно оперативно манипулировать цифровой информацией. Вот несколько примеров, когда нужна БД:
- Хранение показаний счетчиков. Информация может передаваться как жильцами, так и оборудованием автоматически. Это не меняет того, что сведения будут формировать информационную базу.
- Данные о сотрудниках. Если информации и подчиненных немного, их можно записать и хранить в виде электронной таблицы. В противном случае рекомендуется задействовать БД.
- Налоги. Налоговая сфера – одна из простейший областей, где используются БД. Связано это с объемом обрабатываемой информации. С ним не справится ни одна электронная таблица.
- Заказы и покупки. Google указывает на то, что БД помогут оценивать самые «прибыльные» дни в магазине, выявлять наиболее «щедрых» покупателей и выяснять, какие товары пользуются большим спросом.
- Сайты. Если сайт – это не визитка, его внутренняя механика будет иметь базу данных. Это касается не только интернет-магазинов, но и других веб-порталов. В БД могут храниться изображения, сведения о зарегистрированных пользователях, статистика.
Теперь ясно понятие и назначение базы данных. Google указывает на то, что рассматриваемый элемент будет встречаться повсеместно. Поэтому рекомендуется изучить наиболее распространенные СУБД.
Известные СУБД
Google – поисковая система, которая всегда придет на помощь и поможет обнаружить необходимые сведения/программы. Если попытаться найти СУБД, результат окажется ошеломительным. Систем управления базами данных очень много, причем их ассортимент расширяется. Далее будут приведены наиболее распространенные СУБД.
MySQL
Самый распространенный вариант управления. Используется крупными IT-компаниями. Здесь поддерживается работа с базами данных реляционного типа. MySQL – это программное обеспечение, которое распространяется свободно.
MySQL имеет следующие особенности:
- поддержка разных типов таблиц;
- высокая скорость работы;
- простота;
- поддержка SQL-запросов;
- постоянное обновление и добавление новых типов поддерживаемых таблиц;
- доступ не только к тестовым, но и графическим режимам.
MySQL – СУБД, которая является гибкой и качественной. Она подойдет для крупных и средних проектов.
Oracle
СУБД объектно-реляционного типа. В процессе работы с Oracle необходимо использовать язык Java и расширение PL/SQL. К особенностям этой СУБД относят:
- быстрое восстановление после сбоев;
- надежную защиту данных;
- совместимость с Java.
Oracle – дорогое программное обеспечение. Из-за этого оно используется в основном крупными компаниями.
PostgreSQL
СУБД объектно-реляционного типа. Распространяется свободно и работает с SQL и MySQL. Обладает более широким функционалом, чем предыдущие СУБД.
Имеет такие особенности как:
- наличие наследования и перегрузки функций;
- поддержка большого количества типов данных;
- расширяемость.
PostgreSQL не подойдет для работы с базами данных, где поддерживается горизонтальное масштабирование. Используется при хранении больших объемов данных. Эта СУБД дает возможность создания и обработки сложных запросов и встраивания небольших DWH (Data Warehouse).
Теперь понятно, что такое БД. Основы и определения, которые пригодятся при обработке данных, тоже рассмотрены. Лучше работать с СУБД и БД поможет не Google, а дистанционные компьютерные курсы. На них с нуля научат всему, что может пригодиться администратору/разработчику/обычному пользователю или иным IT-специалистам.
