Вся информация, с которой пользователи сталкиваются во время работы с Интернетом, хранится в специальных базах. Они называются базами данных. Там же сохраняются сведения о сотрудниках и клиентах крупных организаций/служб, научные и социологические исследования, расписания рейсов ближайшего аэропорта и многое другое.
Работать с такими информационными массивами вручную очень трудно. Иногда – практически невозможно и непродуктивно. Это привело к тому, что в мире IT был придуман специальный язык для общения с базами данных (БД). Именно о нем пойдет речь ниже.
Предстоит выяснить, что собой представляет SQL, и для каких целей он используется. Также необходимо разобраться в видах СУБД, БД в SQL и принципах работы запросов. Опубликованная информация пригодится как IT-специалистам, так и работникам других сфер. А еще – обычным ПК-пользователям, планирующим работать с большими информационными объемами.
Определение
SQL (от английского Structured Query Language) – это структурированный язык запросов. Он был создан специально для получения из БД тех или иных данных. Если простыми словами описать схему работы SQL, то специалист будет формировать запрос (команду) и направлять ее к хранилищу информации. Та в свою очередь обрабатывает команду, «понимает», что именно хочет пользователь, формирует и отправляет ответ.
SQL нужно использовать для формирования запросов в реляционных БД. На «чистом» SQL написать полноценное приложение не получится. Это связано с тем, что его предназначение заключается во взаимодействии с базами данных и информации в них. С помощью рассматриваемого языка можно выполнять различные действия с цифровыми сведениями:
- управлять доступом;
- изменять;
- удалять;
- добавлять;
- получать и так далее.
Язык был создан в 1974 году. Несмотря на это, он все равно активно используется как IT-специалистами, так и обычными ПК-пользователями.
Для чего необходим
SQL – это не язык программирования. С помощью рассматриваемого инструмента пользователи могут формировать запросы и направлять их на серверные части клиент-серверных моделей.
Поиск информации через Yandex или Google – это тоже своеобразная модель применения SQL. Здесь пользователь будет задавать параметры, которые его интересуют. После – отправлять запросы на серверную часть клиент-серверной модели. Далее осуществляется «магия» – обработка присланной команды. В качестве результата в поисковой выдаче появляются необходимые ссылки, соответствующие ранее сформированному запросу.
SQL может пригодиться самым разным специалистам:
- Продуктовым менеджерам и аналитикам. Знание SQL позволяет таким работникам не зависеть от программистов. Обрабатывать и получать данные они смогут без посторонней помощи.
- Тестировщикам и разработчикам. При помощи рассматриваемого языка они смогут самостоятельно проектировать базы для быстрой и надежной работы с данными. Это положительно сказывается не только на скорости создания проектов, но и на их улучшении.
- Менеджерам и различным руководителям. SQL позволяет специалистам-руководителям самостоятельно обращаться к информационным хранилищам, контролировать работу предприятия и в реальном времени получать данные о текущем положении дел.
Другим специалистам рассматриваемый язык тоже может пригодиться. В качестве примера стоит рассмотреть ученого по большим данным. Без SQL и некоторых других «технологий» он не сможет выполнять свои должностные инструкции.
Принцип работы
Для чего нужен SQL, ясно. Теперь необходимо познакомиться с ним получше. Начать стоит с рассмотрения принципов обработки запросов. Для этого лучше всего представить его путь от пользователя до тех или иных данных.
Он будет выглядеть так:
- Пользователь – тот, кто посылает запрос.
- Клиент.
- Система управления.
- База данных. Выполняет роль своеобразного хранилища информации.
- Таблица с базами данных.
Данные для работы с рассматриваемым языком хранятся в так называемых таблицах. Они обладают определенным устройством, но об этом позже. Сначала просто нужно представить их.
На пути от пользователя к таблице будут встречаться разнообразные посредники:
- Клиент. Так называется способ введения запроса. В случае с поисковыми системами клиентами выступают поисковые строки в браузере. Там пользователь должен ввести сформулированный заранее запрос.
- Система управления базами данных (СУБД). Представляет собой комплекс программ, открывающих возможность управления данными. Такие системы помогают таблицам понять, что от них нужно пользователю, а пользователю – что именно ему отвечают таблицы.
- База данных. Это система хранения таблиц, в которой они связаны друг с другом. БД сама по себе не умеет оперировать информацией. Оно представляет собой простое цифровое информационное хранилище. В ней у каждого объекта имеется свое собственное место.
Теперь, когда принцип работы SQL-запроса понятен, стоит изучить операторы упомянутого ранее языка. Без них взаимодействие с БД не представляется возможным.
Операторы
SQL-операторы помогают пользователям работать с данными. Они представляют собой специальные слова или символы, используемые для выполнения тех или иных операций. В качестве примера можно привести выбор из множества по конкретному параметру.
Если из всех видов пиццы нужно отсортировать те, в которых есть грибы, необходимо использовать оператор SELECT. Это – выбор с параметром. Он является наиболее распространенным.
Все операторы языка делятся на несколько групп. Классификация приводится в зависимости от задач, с которыми предстоит сталкиваться «командам»:
- DDL или Data Definition Language. К данной категории относятся операторы определения информации. Они взаимодействуют с объектами – с целыми таблицами сразу. Если базу требуется дополнить новой таблицей с новыми данными или убрать одну из них с ошибочными сведениями, предстоит использовать соответствующий операторный набор. В него включены команды: CREATE (создание объекта в БД), ALTER (изменение элемента), DROP (удаление).
- DML или Data Manipulation Language. Операторы манипуляции данными. Они работают непосредственно с табличным содержимым: строками, значениями, атрибутами. С их помощью вносятся изменения в конкретное значение. В качестве примера можно привести изменение поля в колонке «Фамилия» в строке с данными работницы, вышедшей замуж. К таким командам относят: SELECT (выбор с условием), UPDATE (изменение существующих данных), INSERT (добавление новой информации), DELETE (удаление информации).
- DCL или Data Control Language. Оператор определения доступа к данным. Отвечает за то, кто из пользователей имеет право отправлять запросы к базе SQL, менять объекты и значения. Сюда относят: GRANT (предоставление доступа к объекту), DENY (приоритетный над разрешением запрет), REVOKE (отзыв ранее выданного разрешения).
- TCL или Transaction Control Language. Язык управления транзакциями. Если все команды выполнены, транзакция будет успешной. Если же где-то произошла ошибка, транзакция откатывается назад, отменяя все выполненные операции. Сюда относят: BEGIN TRANSACTION (начало транзакции), ROLLBACK TRANSACTION (откат), COMMIT TRANSACTION – изменение команд внутри транзакции и SAVE TRANSACTION – указание промежуточной точки сохранения.
Без перечисленных операторов SQL просто не работает. Язык будет представлять собой набор букв и слов, которые никак не обрабатываются и ни за что не отвечают.
СУБД и их виды
Сами по себе электронные таблицы и информационные базы не могут выполнять операции. СУБД предоставляет такую возможность. В них допускается создавать новые таблицы, избавляться от ненужных данных, настраивать ключи и обрабатывать запросы.
К основным задачам и целям СУБД относят:
- поддержку языков БД;
- организацию непосредственного управления данными;
- управление буферами оперативной памяти;
- резервное копирование и восстановление БД после сбоев и иных неполадок;
- управление транзакциями.
СУБД бывают коммерческими или с открытым исходным кодом. Первые платные и наделенные широкими функциональными возможностями. Вторые разрешено свободно скачивать и использовать в своих проектах.
Наиболее распространенными для работы с SQL выступают следующие СУБД:
- PostgreSQL. Объектно-ориентированная система. Умеет обрабатывать данные в качестве абстракций. Каждый объект здесь может обладать собственными характеристиками и уникальными методами взаимодействия с другими объектами.
- MySQL. Еще одна СУБД для работы с SQL. Является очень простой в плане изучения. Функциональные ее возможности приятно радуют. Чаще всего MySQL используется для сайтов и веб-приложений. Встречается в системах управления контентом сайтов (CMS) и на сервисах с возможностью регистрации пользователей. Это самая безопасная и высокоскоростная СУБД.
- SQLite. Облегченная встраиваемая версия СУБД для работы с SQL. Возможности делиться правами доступа тут нет, зато этот недостаток перекрывается мощностью и скоростью работы системы. SQLite лучше всего подходит для обработки запросов на сайтах с небольшим трафиком. Эта СУБД встречается в однопользовательских мобильных проектах.
Другие СУБД тоже встречаются, но они в большей степени являются коммерческими: Oracle, Google Cloud Spanner и так далее.
Преимущества и недостатки
Зачем нужен SQL, понятно. Теперь необходимо познакомиться с его преимуществами и недостатками.
К сильным сторонам SQL относят:
- Декларативность. Программист сам указывает, какие манипуляции необходимо выполнить. Способ их реализации выбирается системой автоматически.
- Наличие стандартов. Они стабилизируют упомянутый язык.
- Простоту адаптации к определенным СУБД. Обычно составлять сложные конструкции на SQL для работы с данными не приходится. Простые формулировки операций с легкостью корректируются при необходимости переноса программы.
К недостаткам SQL относят отсутствие поддержки пользовательских функций, а также циклов и рекурсии. Пути избавления от указанных ограничений есть, но они требуют определенного опыта и знаний у программиста.
Стандарт языка является сложным. Он обладает огромным объемом. Сейчас можно встретить множество отличающихся друг от друга реализаций SQL. Из-за этого программы обычно тяжело переносятся между СУБД без изменения кода.
Чтобы лучше научиться работать с SQL и системами управления БД, рекомендуется пройти дистанционные компьютерные курсы. На них в срок от нескольких месяцев до года пользователи смогут получить необходимые им знания. Образовательный процесс сопровождается практикой и формированием портфолио. В конце курса каждый его завершивший получит электронный сертификат установленного образца.
Прокачать навыки работы с базами данных можно на курсах Otus.
