Что значит реляционная база данных: Что такое реляционная база данных

Что такое реляционная база данных

Реляционные базы данных представляют собой базы данных, которые используются для хранения и предоставления доступа к взаимосвязанным элементам информации. Реляционные базы данных основаны на реляционной модели — интуитивно понятном, наглядном табличном способе представления данных. Каждая строка, содержащая в таблице такой базы данных, представляет собой запись с уникальным идентификатором, который называют ключом. Столбцы таблицы имеют атрибуты данных, а каждая запись обычно содержит значение для каждого атрибута, что дает возможность легко устанавливать взаимосвязь между элементами данных.

Структура реляционных баз данных

Реляционная модель подразумевает логическую структуру данных: таблицы, представления и индексы. Логическая структура отличается от физической структуры хранения. Такое разделение дает возможность администраторам управлять физической системой хранения, не меняя данных, содержащихся в логической структуре. Например, изменение имени файла базы данных не повлияет на хранящиеся в нем таблицы.

Разделение между физическим и логическим уровнем распространяется в том числе на операции, которые представляют собой четко определенные действия с данными и структурами базы данных. Логические операции дают возможность приложениям определять требования к необходимому содержанию, в то время как физические операции определяют способ доступа к данным и выполнения задачи.

Чтобы обеспечить точность и доступность данных, в реляционных базах должны соблюдаться определенные правила целостности. Например, в правилах целостности можно запретить использование дубликатов строк в таблицах, чтобы устранить вероятность попадания неправильной информации в базу данных.

Реляционная модель

В первых базах данных данные каждого приложения хранились в отдельной уникальной структуре. Если разработчик хотел создать приложение для использования таких данных, он должен был хорошо знать конкретную структуру, чтобы найти необходимые данные. Такой метод организации был неэффективен, сложен в обслуживании и затруднял оптимизацию эффективности приложений. Реляционная модель была разработана, чтобы устранить потребность в использовании разнообразных структур данных.

Она обеспечила стандартный способ представления данных и отправки запросов, которые могли быть использованы в любых приложениях. Разработчики уяснили, что таблицы являются ключевым преимуществом реляционных баз данных, так как обеспечивают интуитивно понятный, эффективный и гибкий способ хранения структурированной информации и получения к ней доступа.

Со временем, когда разработчики стали использовать язык структурированных запросов (SQL) для записи данных в базу и отправки запросов, стало очевидным и другое преимущество реляционной модели. Вот уже на протяжении многих лет SQL широко используется в качестве языка запросов в базах данных. Он основан на алгоритмах реляционной алгебры и четкой математической структуре, что обеспечивает простоту и эффективность при оптимизации любых запросов к базе данных. Для сравнения: при использовании других подходов приходится создавать отдельные, уникальные запросы.

Преимущества реляционных баз данных

Компании всех типов и размеров используют простую, но функциональную реляционную модель для обслуживания разнообразных информационных потребностей. Реляционные базы данных применяются для отслеживания товарных запасов, обработки торговых транзакций через Интернет, управления большими объемами критически важных данных заказчиков и т. д. Реляционные базы данных можно рекомендовать для обслуживания любых информационных потребностей, где элементы данных связаны между собой и необходимо обеспечивать безопасное и надежное управление ими на основе правил целостности.

Реляционные базы данных появились в 1970-х годах. На сегодняшний день преимущества реляционного подхода сделали его самой распространенной моделью для баз данных в мире.

Целостность данных

Реляционная модель наиболее эффективно поддерживает целостность данных во всех приложениях и копиях (экземплярах) базы данных. Например, когда заказчик кладет деньги на счет с помощью банкомата, а затем проверяет баланс на мобильном телефоне, он ожидает, что поступившие средства сразу же отобразятся на счете. Реляционные базы данных отлично подходят для обеспечения целостности данных в различных экземплярах базы в одно и то же время.

Другие типы баз данных не могут одновременно поддерживать целостность больших объемов данных. Некоторые современные типы баз данных, такие как NoSQL, обеспечивают только так называемую “окончательную целостность.” Это значит, что, когда выполняется масштабирование данных или несколько пользователей одновременно используют одни и те же данные, необходимо некоторое время на “внесение изменений”. В некоторых случаях окончательная целостность вполне приемлема (например, для обновления позиций в товарном каталоге), однако для критически важной операционной деятельности бизнеса (например, транзакций с использованием корзины) реляционные базы представляют собой фундаментальный стандарт.

Фиксация изменений и атомарность

В реляционных базах данных используются очень детальные и строгие бизнес-правила и политики в отношении фиксации изменений в базе данных (то есть сохранения изменений в данных на постоянной основе). Рассмотрим для примера складскую базу данных, в которой отслеживаются три запчасти, всегда использующиеся в комплекте. Когда одну из них извлекают из товарных запасов, две другие также должны извлекаться. Если одна из трех запчастей недоступна, две другие также не могут быть проданы отдельно, то есть, чтобы в базу данных можно было внести изменения, должны быть доступны все три запчасти. Реляционная база данных не разрешит сохранять изменения, если они не касаются всех трех запчастей. Эту особенность реляционных баз данных называют атомарностью или неразрывностью. Неразрывность необходима для сохранения точности данных в базе и обеспечения соответствия с правилами, нормативными положениями и бизнес-политиками.

Хранимые процедуры и реляционные базы данных

Доступ к данным включает в себя множество повторяющихся действий. Например, иногда для получения нужного результата простой запрос для получения информации из таблицы необходимо повторить сотню или тысячу раз. Для таких сценариев доступа к базе данных необходимо что-то вроде программного кода. Разработчикам каждый раз писать стандартный код доступа к данным для нового приложения было бы утомительно. К счастью, реляционные базы данных поддерживают хранимые процедуры, представляющие собой блоки кода, к которым можно получить доступ с помощью обычного вызова со стороны кода приложения. Например, одну и ту же хранимую процедуру можно использовать для последовательной маркировки записей в целях удобства пользователей для различных приложений. Хранимые процедуры также помогают разработчикам убедиться в правильной реализации определенных функций данных в приложении.

Блокировки базы данных и параллельный доступ

Когда несколько пользователей или приложений пытаются одновременно изменить одни и те же данные, это может вести к возникновению конфликта в базе. Блокировки и параллельный доступ снижают вероятность конфликтов и способствуют сохранению целостности данных.

Блокировка не разрешает другим пользователям и приложениям получать доступ к данным во время их обновления. В некоторых базах данных блокировка может применяться к целой таблице, что негативно отражается на эффективности приложения. В других типах баз данных, например реляционных базах Oracle, блокировка выполняется на уровне одной записи, оставляя другие записи в таблице доступными. Такой подход помогает сохранить эффективность приложения.

Инструмент параллельного доступа используется, когда несколько пользователей или приложений пытаются одновременно выполнить запросы к одной базе данных. Он обеспечивает доступ пользователей и приложений к базе данных в соответствии с политиками контроля.

Характеристики, на которые следует обратить внимание при выборе реляционной базы данных

Программное обеспечение, которое используется для сохранения, контроля и извлечения данных в базе, а также выполнения к ней запросов, называют системой управления реляционной базой данных (СУРБД). СУРБД обеспечивает интерфейс между пользователями и приложениями и базой данных, а также административные функции для управления хранением данных, их эффективностью и доступом к ним.

При выборе типа базы данных и продуктов на основе реляционных баз данных необходимо учитывать несколько факторов. Выбор СУРБД зависит от потребностей Вашей организации. Задайте себе следующие вопросы.

• Каковы наши требования к точности данных? Будем ли мы использовать бизнес-логику для хранения и обеспечения точности данных? Предъявляются ли к нашим данным более строгие требования в отношении точности (например, если Вы работаете с финансовыми данными и отчетностью)?
• Нужна ли нам масштабируемость? Какими объемами данных требуется управлять и каков прогнозируемый рост этих объемов? Должна ли модель базы данных поддерживать зеркальные копии (как отдельные экземпляры) в целях масштабирования? Если да, сможем ли мы обеспечивать целостность данных в этих экземплярах?
• Насколько важно наличие параллельного доступа? Потребуется ли пользователям и приложениям одновременный доступ к данным? Поддерживает ли ПО базы данных параллельный доступ без ущерба для безопасности?
• Каковы наши потребности в эффективности и надежности баз данных? Требуется ли нам высокоэффективная и надежная система? Каковы требования к скорости выполнения запросов? Какие гарантии дает вендор услуг в соответствии с соглашением об обслуживании (SLA) или на случай незапланированного простоя?

Реляционная база данных будущего: автономная база данных

Что такое реляционная база данных и СУБД.

Урок 1

Прежде чем говорить о реляционной базе данных и системе управления базами данных (СУБД), надо определиться с тем, что такое база данных вообще.

Понятие базы данных (БД) абстрактно. Конкретными реализациями являются базы данных чего-либо. Например, база данных библиотеки, сайта или база данных магазина, в которой хранятся сведения о сотрудниках, товарах, поставщиках и покупателях.

Удобнее всего такую информацию хранить в таблицах. Например, база данных может состоять из следующих таблиц: «Сотрудники», «Поставщики», «Покупатели». Каждую таблицу будут формировать свои столбцы и строки.

Так таблица «Сотрудники» может включать столбцы «ФИО», «Должность», «Зарплата». Каждая строка этой таблицы будет содержать сведения об одном человеке. Так создаются таблицы в базах данных. Каждая строка называется записью, каждая ячейка строки – полем. Содержание конкретного поля определяется его столбцом.

Следующий вопрос: где хранить таблицы? Очевидно в файлах или даже одном файле. Например, мы можем открыть Excel или другой табличный процессор и заполнить несколько таблиц. Получится база данных. Нужно ли что-то еще?

Представим, что есть большая база данных, скажем, предприятия. Это очень большой файл, его используют множество человек сразу, одни изменяют данные, другие выполняют поиск информации. Табличный процессор не может следить за всеми операциями и правильно их обрабатывать. Кроме того, загружать в память большую БД целиком – не лучшая идея.

Здесь требуется программное обеспечение с другими возможностями. ПО для работы с базами данных называют системами управления базами данных, то есть СУБД.

Таким образом, у нас должен быть файл определенной структуры, содержащий базу данных, а также ПО, обеспечивающее работу с этим файлом.

Стандартным общепринятым языком для описания баз данных и выполнения к ним запросов является язык SQL.

С другой стороны, существует большое количество различных СУБД. Например: SQLite, MySQL, PostgreSQL и другие. Каждая из них имеет некоторые отличия от других, в результате чего накладывает небольшую специфику на используемый SQL, формируя его диалект.

Таким образом, изучая работу с базами данных, вы, с одной стороны, изучаете универсальный SQL, с другой – приобретаете опыт работы с конкретной СУБД. При этом в последствии перейти с одной СУБД на другую относительно легко.

Теперь вернемся к вопросу о том, что такое реляционная базы данных (РБД). Слово «реляция» происходит от «relation», то есть «отношение». Это означает, что в РБД существуют механизмы установления связей между таблицами. Делается это с помощью так называемых первичных и внешних ключей.

Допустим, мы разрабатываем базу данных для сайта. Одна из таблиц будет содержать сведения о страницах сайта. Вторая таблица будет содержать описание разделов сайта. Каждая строка-запись первой таблицы должна в одном из своих полей содержать указание на раздел, к которому принадлежит описываемая этой записью страница.

Таким образом, мы разделяем разные сущности (страницы и разделы) по таблицам, но устанавливаем между ними связь. В последствии используя язык SQL мы сможем, например, создать запрос, который извлечет сведения о конкретном разделе и принадлежащих ему страницах. Хотя такой таблицы исходно нет.

Существуют определенные правила создания реляционных баз данных, их нормализации в основном с целью устранения избыточности. Теория разработки РБД – это целая наука.

Хранение информации в базах данных дает преимущество не только с точки зрения обеспечения к ним быстрого доступа множества процессов. Базы данных, особенно реляционные, позволяют структурировать данные, манипулирования ими и легко наращивать объем.

Можно сказать, что в одной таблице содержатся ассоциированные данные, а в разных таблицах одной БД находятся связанные данные.

Знакомство с реляционными базами данных

Введение

Системы управления базами данных (СУБД) — это компьютерные программы, которые позволяют пользователям взаимодействовать с базой данных. СУБД позволяет пользователям контролировать доступ к базе данных, записывать данные, запускать запросы и выполнять любые другие задачи, связанные с управлением базами данных.

Однако для выполнения любой из этих задач СУБД должна иметь в основе модель, определяющую организацию данных. Реляционная модель — это один из подходов к организации данных, который широко используется в программном обеспечении баз данных с момента своего появления в конце 60-х годов. Этот подход настолько распространен, что на момент написания данной статьи четыре из пяти самых популярных систем управления базами данных являются реляционными.

В этой концептуальной статье представлена история реляционной модели, порядок организации данных реляционными системами и примеры использования в настоящее время.

История реляционной модели

Базы данных — это логически сформированные кластеры информации, или данных. Любая коллекция данных является базой данных, независимо от того, как и где она хранится. Шкаф с платежными ведомостями, полка в регистратуре с карточками пациентов или хранящаяся в разных офисах клиентская картотека компании — все это базы данных. Прежде чем хранение данных и управление ими с помощью компьютеров стало общей практикой, правительственным организациям и коммерческим компаниям для хранения информации были доступны только физические базы данных такого рода.

Примерно в середине XX века развитие компьютерной науки привело к созданию машин с большей вычислительной мощностью, а также с увеличенными возможностями встроенной и внешней памяти. Эти достижения позволили специалистам в области вычислительной техники осознать потенциал таких устройств в области хранения и управления большими массивами данных.

Однако не существовало никаких теорий о том, как компьютеры могут организовывать данные осмысленным, логическим образом. Одно дело хранить несортированные данные на компьютере, но гораздо сложнее создать системы, которые позволяют последовательно добавлять, извлекать, сортировать и иным образом управлять этими данными на практике. Необходимость в логической конструкции для хранения и организации данных привела к появлению ряда предложений по использованию компьютеров для управления данными.

Одной из ранних моделей базы данных была иерархическая модель, в которой данные были организованы в виде древовидной структуры, подобной современным файловым системам. Следующий пример показывает, как может выглядеть часть иерархической базы данных, используемой для классификации животных:

Иерархическая модель была широко внедрена в ранние системы управления базами данных, но она отличалась отсутствием гибкости. В этой модели каждая запись может иметь только одного «предка», даже если отдельные записи могут иметь несколько «потомков». Из-за этого эти ранние иерархические базы данных могли представлять только отношения «один к одному» или «один ко многим». Отсутствие отношений «много ко многим» могло привести к возникновению проблем при работе с точками данных, которые требуют привязки к нескольким предкам.

В конце 60-х годов Эдгар Ф. Кодд (Edgar F. Codd), программист из IBM, разработал реляционную модель управления базами данных. Реляционная модель Кодда позволила связать отдельные записи с несколькими таблицами, что дало возможность устанавливать между точками данных отношения «много ко многим» в дополнение к «один ко многим». Это обеспечило большую гибкость по сравнению с другими существующими моделями, если говорить о разработке структур баз данных, а значит реляционные системы управления базами данных (РСУБД) могли удовлетворить гораздо более широкий спектр бизнес-задач.

Кодд предложил язык для управления реляционными данными, известный как Alpha , оказавший влияние на разработку более поздних языков баз данных. Коллеги Кодда из IBM, Дональд Чемберлен (Donald Chamberlin) и Рэймонд Бойс (Raymond Boyce), создали один из языков под влиянием языка Alpha. Они назвали свой язык SEQUEL, сокращенное название от Structured English Query Language (структурированный английский язык запросов), но из-за существующего товарного знака сократили название до SQL (более формальное название — структурированный язык запросов).

Из-за ограниченных возможностей аппаратного обеспечения ранние реляционные базы данных были все еще непозволительно медленными, и потребовалось некоторое время, прежде чем технология получила широкое распространение. Но к середине 80-х годов реляционная модель Кодда была внедрена в ряд коммерческих продуктов по управлению базами данных от компании IBM и ее конкурентов. Вслед за IBM, эти поставщики также стали разрабатывать и применять свои собственные диалекты SQL. К 1987 году Американский национальный институт стандартов и Международная организация по стандартизации ратифицировали и опубликовали стандарты SQL, укрепив его статус признанного языка для управления РСУБД.

Широкое использование реляционной модели во многих отраслях привело к тому, что она была признана стандартной моделью для управления данными. Даже с появлением в последнее время все большего числа различных баз данных NoSQL реляционные базы данных остаются доминирующим инструментом хранения и организации данных.

Как реляционные базы данных структурируют данные

Теперь, когда у вас есть общее понимание истории реляционной модели, давайте более подробно рассмотрим, как данная модель структурирует данные.

Наиболее значимыми элементами реляционной модели являются отношения, которые известны пользователям и современным РСУБД как таблицы. Отношения — это набор кортежей, или строк в таблице, где каждый кортеж имеет набор атрибутов, или столбцов:

Столбец — это наименьшая организационная структура реляционной базы данных, представляющая различные ячейки, которые определяют записи в таблице. Отсюда происходит более формальное название — атрибуты. Вы можете рассматривать каждый кортеж в качестве уникального экземпляра чего-либо, что может находиться в таблице: категории людей, предметов, событий или ассоциаций. Такими экземплярами могут быть сотрудники компаний, продажи в онлайн-бизнесе или результаты лабораторных тестов. Например, в таблице с трудовыми записями учителей в школе кортежи могут иметь такие атрибуты, как name, subjects, start_date и т. д.

При создании столбцов вы указываете тип данных, определяющий, какие записи могут вноситься в данный столбец. РСУБД часто используют свои собственные уникальные типы данных, которые могут не быть напрямую взаимозаменяемы с аналогичными типами данных из других систем. Некоторые распространенные типы данных включают даты, строки, целые числа и логические значения.

В реляционной модели каждая таблица содержит по крайней мере один столбец, который можно использовать для уникальной идентификации каждой строки. Он называется первичным ключом. Это важно, поскольку это означает, что пользователям не нужно знать, где физически хранятся данные на компьютере. Их СУБД может отслеживать каждую запись и возвращать ее в зависимости от конкретной цели. В свою очередь, это означает, что записи не имеют определенного логического порядка, и пользователи могут возвращать данные в любом порядке или с помощью любого фильтра по своему усмотрению.

Если у вас есть две таблицы, которые вы хотите связать друг с другом, можно сделать это с помощью внешнего ключа. Внешний ключ — это, по сути, копия основного ключа одной таблицы (таблицы «предка»), вставленная в столбец другой таблицы («потомка»). Следующий пример показывает отношения между двумя таблицами: одна используется для записи информации о сотрудниках компании, а другая — для отслеживания продаж компании. В этом примере первичный ключ таблицы EMPLOYEES используется в качестве внешнего ключа таблицы SALES:

Если вы попытаетесь добавить запись в таблицу «потомок», и при этом значение, вводимое в столбец внешнего ключа, не существует в первичном ключе таблицы «предок», вставка будет недействительной. Это помогает поддерживать целостность уровня отношений, поскольку ряды в обеих таблицах всегда будут связаны корректно.

Структурные элементы реляционной модели помогают хранить данные в структурированном виде, но хранение имеет значение только в том случае, если вы можете извлечь эти данные. Для извлечения информации из РСУБД вы можете создать запрос, т. е. структурированный запрос на набор информации. Как уже упоминалось ранее, большинство реляционных баз данных используют язык SQL для управления данными и отправки запросов. SQL позволяет фильтровать результаты и обрабатывать их с помощью различных пунктов, предикатов и выражений, позволяя вам контролировать, какие данные появятся в результате.

Преимущества и ограничения реляционных баз данных

Учитывая организационную структуру, положенную в основу реляционных баз данных, давайте рассмотрим их некоторые преимущества и недостатки.

Сегодня как SQL, так и базы данных, которые ее используют, несколько отклоняются от реляционной модели Кодда. Например, модель Кодда предписывает, что каждая строка в таблице должна быть уникальной, а по соображениям практической целесообразности большинство современных реляционных баз данных допускают дублирование строк. Есть и те, кто не считает базы данных на основе SQL истинными реляционными базами данных, если они не соответствуют каждому критерию реляционной модели по версии Кодда. Но на практике любая СУБД, которая использует SQL и в какой-то мере соответствует реляционной модели, может быть отнесена к реляционным системам управления базами данных.

Хотя популярность реляционных баз данных стремительно росла, некоторое недостатки реляционной модели стали проявляться по мере того, как увеличивались ценность и объемы хранящихся данных. К примеру, трудно масштабировать реляционную базу данных горизонтально. Горизонтальное масштабирование или масштабирование по горизонтали — это практика добавления большего количества машин к существующему стеку, что позволяет распределить нагрузку, увеличить трафик и ускорить обработку. Часто это контрастирует с вертикальным масштабированием, которое предполагает модернизацию аппаратного обеспечения существующего сервера, как правило, с помощью добавления оперативной памяти или центрального процессора.

Реляционную базу данных сложно масштабировать горизонтально из-за того, что она разработана для обеспечения целостности, т. е. клиенты, отправляющие запросы в одну и ту же базу данных, всегда будут получать одинаковые данные. Если вы масштабируете реляционную базу данных горизонтально по всем машинам, будет трудно обеспечить целостность, т.к. клиенты могут вносить данные только в один узел, а не во все. Вероятно, между начальной записью и моментом обновления других узлов для отображения изменений возникнет задержка, что приведет к отсутствию целостности данных между узлами.

Еще одно ограничение, существующее в РСУБД, заключается в том, что реляционная модель была разработана для управления структурированными данными, или данными, которые соответствуют заранее определенному типу данных, или, по крайней мере, каким-либо образом предварительно организованы. Однако с распространением персональных компьютеров и развитием сети Интернет в начале 90-х годов появились неструктурированные данные, такие как электронные сообщения, фотографии, видео и пр.

Но все это не означает, что реляционные базы данных бесполезны. Напротив, спустя более 40 лет, реляционная модель все еще является доминирующей основой для управления данными. Распространенность и долголетие реляционных баз данных свидетельствуют о том, что это зрелая технология, которая сама по себе является главным преимуществом. Существует много приложений, предназначенных для работы с реляционной моделью, а также много карьерных администраторов баз данных, которые являются экспертами, когда дело доходит до реляционных баз данных. Также существует широкий спектр доступных печатных и онлайн-ресурсов для тех, кто хочет начать работу с реляционными базами данных.

Еще одно преимущество реляционных баз данных заключается в том, что почти все РСУБД поддерживают транзакции. Транзакция состоит из одного или более индивидуального выражения SQL, выполняемого последовательно, как один блок работы. Транзакции представляют подход «все или ничего», означающий, что все операторы SQL в транзакции должны быть действительными. В противном случае вся транзакция не будет выполнена. Это очень полезно для обеспечения целостности данных при внесении изменений в несколько строк или в таблицы.

Наконец, реляционные базы данных демонстрируют чрезвычайную гибкость. Они используются для построения широкого спектра различных приложений и продолжают эффективно работать даже с большими объемами данных. Язык SQL также обладает огромным потенциалом и позволяет вам добавлять или менять данные на лету, а также вносить изменения в структуру схем баз данных и таблиц, не влияя на существующие данные.

Заключение

Благодаря гибкости и проектному решению, направленному на сохранение целостности данных, спустя пятьдесят лет после появления такого замысла, реляционные базы данных все еще являются основным способом управления данными и их хранения. Даже с увеличением в последние годы числа разнообразных баз данных NoSQL понимание реляционной модели и принципов ее работы с РСУБД является ключевым моментом для всех, кто хочет создавать приложения, использующие возможности данных.

Чтобы узнать больше о нескольких популярных РСУБД с открытым исходным кодом, мы рекомендуем вам ознакомиться с нашим сравнением различных реляционных баз данных с открытым исходным кодом. Если вам интересно узнать больше о базах данных в целом, мы рекомендуем вам ознакомиться с нашей полной библиотекой материалов о базах данных.

Что такое реляционная база данных?

На чтение 7 мин Просмотров 23 Опубликовано 07.04.2020

Большинство разработчиков сталкиваются с работой с базами данных в своей повседневной работе, но не у всех хватает времени, чтобы ознакомиться с теорией. Однако это вызывает много вопросов в самый неподходящий момент. Что такое реляционная база данных? Почему реляционные базы данных используют первичные ключи и внешние ключи? Что именно должно происходить здесь или там?

Чтобы иметь возможность профессионально работать с данными, вы должны понимать различные типы баз данных и их уникальные особенности. В этом всеобъемлющем руководстве мы познакомим вас с наиболее популярным типом, называемым реляционной базой данных.

Базы данных и их типы

Без использования базы данных все данные, которые вы создаёте или собираете, будут напоминать случайную кучу без какого-либо порядка. Вы не можете получить доступ и использовать его для своих нужд. Теперь база данных — это решение для хранения данных, которое предоставляет вам не только пространство для хранения ваших данных, но и мощные методы для манипулирования ими. Базы данных занимают важное место в компьютерных технологиях с 1960-х годов. Для управления ими мы используем специальный вид программного обеспечения — систему управления базами данных (сокращённо СУБД).

В зависимости от конкретных потребностей, которые есть у вас или вашей компании, вы можете выбрать один из нескольких типов баз данных. Это могут быть операционные, личные, распределённые, конечные пользователи и т.д. Однако реляционные базы данных настолько популярны, что некоторые разработчики даже упрощают типизацию баз данных до двух групп: реляционных или нереляционных. Поскольку SQL (язык структурированных запросов) является стандартным методом работы с первым, последний иногда также называют NoSQL . Несколько простых примеров нереляционной базы данных — это хранилища ключей-значений, хранилища документов или графические базы данных. Хотя мы должны признать, что их популярность растёт, реляционные базы данных по-прежнему занимают львиную долю рынка.

Что такое реляционная база данных

Первым, кто упомянул термин реляционная база данных, был Эдгар Ф. Кодд в 1962 году. Работая в IBM, он увидел основные недостатки в навигационных базах данных, которые использовались в то время. По его словам, они не только слишком сложны в использовании, но и не было надёжной теории, подтверждающей принципы. Пытаясь решить эти проблемы, он написал статью под названием «Реляционная модель данных для больших общих банков данных» . IBM не хотела воплощать свои идеи в жизнь. Однако благодаря этой новаторской работе по переопределению моделей баз данных Эдгар Ф. Кодд получил престижную премию Тьюринга в 1981 году.

Чтобы полностью понять, что такое реляционная база данных, вы должны понимать, что до того, как они появились, разработчики использовали простые базы данных. Вместо таблиц файлы содержали длинные тексты, в которых записи были разделены вертикальной чертой:

Employee, Team, Experience|Anna, Developers, 7 years|Melissa, Developers, 3 years|Andrew, Developers, 4 years|Stanley, Designers, 4 years|Andy, Designers, 5 years|Christina, Designers, 2 years

Вы можете представление, что это делает доступ и использование данных неудобным. Вы не могли сортировать, искать или фильтровать. Однако в реляционной базе данных данные хранятся с использованием чёткой структуры: таблицы со столбцами и строками.

Каждый столбец (также называемый атрибутом или полем) имеет отдельное имя и назначенный ему определённый тип данных. Каждый фрагмент данных заполняет строку, также называемую кортежем или записью. Пример, который мы видели ранее, теперь будет иметь три столбца (Сотрудник, Команда и Опыт) и шесть записей (по одной для каждого человека). Каждый из этих столбцов будет хранить строковые типы данных, или мы можем сделать столбец Experience, чтобы он содержал только целые числа и вводил только количество лет.

Проектирование реляционной базы данных: объяснение отношений

Узнав, что такое реляционная база данных, вы заметите, что сам термин очень показателен: реляционная база данных — это та, которая допускает отношения базы данных.

Для базы данных этого типа довольно часто иметь до тысячи таблиц. Связь в дизайне базы данных устанавливается, когда два или более из них содержат некоторые связанные данные и, следовательно, связаны друг с другом. Это не только упрощает обслуживание данных, но и повышает их целостность и безопасность. Реляционные базы данных также легче масштабировать и расширять.

Существует три типа отношений в дизайне базы данных. Наиболее распространёнными являются «один ко многим»: это означает, что строка в одной таблице может соответствовать нескольким строкам в другой, но не наоборот. В приведённом выше примере один сотрудник мог принадлежать только одной команде, однако в одной команде было несколько сотрудников. Если бы у нас была другая таблица под названием «Проекты» , она могла стать прекрасным примером отношения многих ко многим : каждый человек мог работать над несколькими проектами, а в каждом проекте могли работать несколько человек. Отношения «один к одному» в базе данных, вероятно, наименее распространены.

Идентификация и связь: используя правильные ключи

Теперь, почему реляционные базы данных используют первичные ключи и внешние ключи? Это касается и отношений с базой данных. Каждая таблица в базе данных имеет один или несколько столбцов, которые выступают в качестве первичного ключа. Его целью является идентификация записей в таблице, поэтому значение каждой записи в этом столбце должно быть уникальным. Например, вместо имени клиента вы должны использовать, скажем, номер заказа. Когда вы зададите столбец в качестве первичного ключа, система убедится, что вы не можете ввести одно и то же значение дважды.

Используя внешний ключ, вы можете создать связь между записями в двух отдельных таблицах. Это столбец (или несколько), который содержит значения, соответствующие первичному ключу другой таблицы. Вы не можете добавить запись, которой нет в ссылочной таблице, в таблицу с внешним ключом. Представьте, что у вас есть две таблицы: клиенты и заказы. Вы можете легко связать первый со вторым, создав внешний ключ, который ссылается на столбец первичного ключа (скорее всего, идентификатор клиента).

Системы управления реляционными базами данных и SQL

Теперь, когда вы понимаете, что такое реляционная база данных, вы можете начать искать программное обеспечение для управления ею. Поскольку мы имеем дело с самым популярным типом баз данных в мире, вы можете выбрать из множества уже хорошо известных имён, таких как MySQL, PostgreSQL, Oracle или SQL Server. Большинство начинающих предпочитают первые два, так как они с открытым исходным кодом и полностью бесплатны для использования. Как Oracle, так и SQL Server имеют бесплатные версии, но существуют определённые ограничения для функциональных возможностей, которые вы можете использовать.

Согласно рейтингу DB-Engines , Oracle в настоящее время является самой популярной системой управления реляционными базами данных в мире. Неудивительно, что, согласно их веб-сайту , это «самоуправление, самозащищенность и самовосстановление» с 2018 года. Благодаря тому, что машинное обучение оставляет гораздо меньше ручного труда реальному человеку, система способна обеспечить более высокий уровень безопасности и снизить риск ошибок. Естественно, это также намного проще в использовании, так как сама Oracle выполняет много задач. Следует отметить, что с 2010 года MySQL также принадлежит корпорации Oracle, а поддержка огромной компании сильно влияет на надёжность системы. В рейтинге, упомянутом выше, MySQL занимает второе место.

Заключение

Выбор системы управления реляционными базами данных зависит исключительно от потребностей ваших проектов. Теперь, когда вы знакомы с тем, что такое реляционная база данных, вам будет легче прояснить ваши ожидания в отношении неё.

Что такое реляционная база данных?

Что такое реляционная база данных?

Реляционная база данных — это связанная информация, представленная в виде двумерных таблиц. Представьте себе адресную книгу. Она содержит множество строк, каждая из которых соответствует данному индивидууму. Для каждого из них в ней представлены некоторые независимые данные, например, имя, номер телефона, адрес. Представим такую адресную книгу в виде таблицы, содержащей строки и столбцы. Каждая строка (называемая также записью) соответствует определенному индивидууму, каждый столбец содержит значения соответствующего типа данных: имя, номер телефона и адрес, представленных в каждой строке. Адресная книга может выглядеть таким образом:

То, что мы получили, является основой реляционной базы данных, определенной в начале нашего обсуждения двумерной (строки и столбцы) таблицей информации. Однако, реляционная база данных редко состоит из одной таблицы, которая слишком мала по сравнению с базой данных. При создании нескольких таблиц со связанной информацией можно выполнять более сложные и мощные операции над данными. Мощность базы данных заключается, скорее, в связях, которые вы конструируете между частями информации, чем в самих этих частях.

Установление связи между таблицами

Давайте используем пример адресной книги для того, чтобы обсудить базу данных, которую можно реально использовать в деловой жизни. Предположим, что индивидуумы первой таблицы являются пациентами больницы. Дополнительную информацию о них можно хранить в другой таблице. Столбцы второй таблицы могут быть поименованы таким образом: Patient (Пациент), Doctor (Врач), Insurer (Страховка), Balance (Баланс).

Можно выполнить множество мощных функций при извлечении информации из этих таблиц в соответствии с заданными критериями, особенно, если критерий включает связанные части информации из различных таблиц.

Предположим, Dr.Halben желает получить номера телефонов всех своих Пациентов. Для того чтобы извлечь эту информацию, он должен связать таблицу с номерами телефонов пациентов (адресную книгу) с таблицей, определяющей его пациентов. В данном простом примере он может мысленно проделать эту операцию и узнать телефонные номера своих пациентов Grillet и Brock, в действительности же эти таблицы вполне могут быть больше и намного сложнее.

Программы, обрабатывающие реляционные базы данных, были созданы для работы с большими и сложными наборами тех данных, которые являются наиболее общими в деловой жизни общества. Даже если база данных больницы содержит десятки или тысячи имен (как это, вероятно, и бывает в реальной жизни), единственная команда SQL предоставит доктору Halben необходимую информацию практически мгновенно.

Порядок строк произволен

Для обеспечения максимальной гибкости при работе с данными строки таблицы, по определению, никак не упорядочены. Этот аспект отличает базу данных от адресной книги. Строки в адресной книге обычно упорядочены по алфавиту. Одно из мощных средств, предоставляемых реляционными системами баз данных, состоит в том, что пользователи могут упорядочивать информацию по своему желанию.

Рассмотрим вторую таблицу. Содержащуюся в ней информацию иногда удобно рассматривать упорядоченной по имени, иногда — в порядке возрастания или убывания баланса (Balance), а иногда — сгруппированной по доктору. Внушительное множество возможных порядков строк помешало бы пользователю проявить гибкость в работе с данными, поэтому строки предполагаются неупорядоченными. Именно по этой причине вы не можете просто сказать: «Меня интересует пятая строка таблицы». Независимо от порядка включения данных или какого-либо другого критерия, этой пятой строки не существует по определению. Итак, строки таблицы предполагаются расположенными в произвольном порядке.

Идентификация строк (первичный ключ)

По этой и ряду других причин, необходимо иметь столбец таблицы, который однозначно идентифицирует каждую строку. Обычно этот столбец содержит номер, например, приписанный каждому пациенту. Конечно, можно использовать для идентификации строк имя пациента, но ведь может случиться так, что имеется несколько пациентов с именем Mary Smith. В подобном случае нет простого способа их различить. Именно по этой причине обычно используются номера. Такой уникальный столбец (или их группа), используемый для идентификации каждой строки и обеспечивающий различимость всех строк, называется первичным ключом таблицы (primary key of the table).

Первичный ключ таблицы — жизненно важное понятие структуры базы данных. Он является сердцем системы данных: для того чтобы найти определенную строку в таблице, укажите значение ее первичного ключа. Кроме того, он обеспечивает целостность данных. Если первичный ключ должным образом используется и поддерживается, вы будете твердо уверены в том, что ни одна строка таблицы не является пустой и что каждая из них отлична от остальных.

Столбцы поименованы и пронумерованы

В отличие от строк, столбцы таблицы (также называемые полями (fields) упорядочены и поименованы. Следовательно, в нашей таблице, соответствующей адресной книге, можно сослаться на столбец «Address» как на «столбец номер три». Естественно, это означает, что каждый столбец данной таблицы должен иметь имя, отличное от других имен, для того, чтобы не возникло путаницы. Лучше всего, когда имена определяют содержимое поля. В этой книге мы будем использовать аббревиатуру для именования столбцов в простых таблицах, например: cname — для имени покупателя (customer name), odate — для даты поступления (order date). Предположим также, что таблица содержит единственный цифровой столбец, используемый как первичный ключ.

Пример базы данных

Таблицы 1.1, 1. 2, 1.3 образуют реляционную базу данных, которая достаточно мала для того, чтобы можно было понять ее смысл, но и достаточно сложна для того, чтобы иллюстрировать на ее примере важные понятия и практические выводы, связанные с применением SQL.

Можно заметить, что первый столбец в каждой таблице содержит номера, не повторяющиеся от строки к строке в пределах таблицы. Как вы, наверное, догадались, это первичные ключи таблицы. Некоторые из этих номеров появляются также в столбцах других таблиц (в этом нет ничего предосудительного), что указывает на связь между строками, использующими конкретное значение первичного ключа, и той строкой, в которой это значение применяется непосредственно в первичном ключе.

Например, поле snum в таблице Customers определяет, каким продавцом (salespeople) обслуживается конкретный покупатель (customer). Номер поля snum устанавливает связь с таблицей Salespeople, которая дает информацию об этом продавце (salespeople). Очевидно, что продавец, который обслуживает данного покупателя, существует, т.е. значение поля snum в таблице Customers присутствует также и в таблице Salespeople. В этом случае мы говорим, что система находится в состоянии ссылочной целостности (referential integrity).

Сами по себе таблицы предназначены для описания реальных ситуаций в деловой жизни, когда можно использовать SQL для ведения дел, связанных с продавцами, их покупателями и заказами. Давайте зафиксируем состояние этих трех таблиц в какой-либо момент времени и уточним назначение каждого из полей таблицы.

Перед вами объяснение столбцов таблицы 1.1:

Таблица 1.2  содержит следующие столбцы:

И, наконец, столбцы таблицы 1.3:

Источник: SQL для простых смертных / Мартинн Грабер

С уважением, Артём Санников

Сайт: ArtemSannikov.ru

Метки: MySQL, База данных.

Реляционная база данных — это… Что такое Реляционная база данных?

Реляционная база данных

Реляционная база данных

Реляционная база данных — база данных, построенная на основе реляционной модели. В реляционной базе каждый объект задается записью (строкой) в таблице.
Реляционная база создается и затем управляется с помощью реляционной системы управления базами данных.

По-английски: Relational database

Синонимы:  РБД, База данных реляционного типа

См. также:  Реляционные базы данных   Базы данных  

Финансовый словарь Финам.

.

• Реляционная алгебра
• Реляционная модель данных

Смотреть что такое «Реляционная база данных» в других словарях:

• реляционная база данных — База данных, реализованная в соответствии с реляционной моделью данных. [ГОСТ 20886 85] реляционная БД База данных, логически организованная в виде набора отношений ее компонентов. Характерной особенностью реляционной базы данных является… …   Справочник технического переводчика

• Реляционная база данных — Реляционная база данных  база данных, основанная на реляционной модели данных. Слово «реляционный» происходит от англ. relation (отношение[1]). Для работы с реляционными БД применяют реляционные СУБД. Использование реляционных баз… …   Википедия

• RELATIONAL DATABASE — реляционная база данных — база данных, организованная по реляционной модели данных, состоит из таблиц, каждая из которых представляет собой множество кортежей одинаковой структуры …   Словарь электронного бизнеса

• База данных — Запрос «БД» перенаправляется сюда; см. также другие значения. База данных  представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчётов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов),… …   Википедия

• БАЗА ДАННЫХ — (англ. database), (БД) – совокупность описаний объектов реального мира, определенным образом структурированных и связанных между собой, актуальных для конкретной прикладной области и представленных на машиночитаемых носителях в форме, пригодной… …   Финансово-кредитный энциклопедический словарь

• Циклическая база данных — (англ. Round robin Database, RRD)  база данных, объём хранимых данных которой не меняется со временем,[1] поскольку количество записей постоянно, в процессе сохранения данных они используются циклически.[2][3][4] Как правило,… …   Википедия

• Иерархическая база данных — Иерархические базы данных могут быть представлены как дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхний уровень занимает один объект, второй  объекты второго уровня и т. д. Между объектами существуют связи, каждый объект… …   Википедия

• Back-end база данных — back end database  база данных, к которой пользователи обращаются не напрямую, а через специально разработанное приложение в противоположность тому подходу, когда приложение использует встроенную базу данных или… …   Википедия

• Объектно-ориентированная база данных — (ООБД)  база данных, в которой данные моделируются в виде объектов,[1] их атрибутов, методов и классов.[2] Содержание 1 История 2 Характеристики …   Википедия

• Реляционные базы данных — Реляционная база данных база данных, основанная на реляционной модели данных. Слово «реляционный» происходит от англ. relation (отношение[1]). Для работы с реляционными БД применяют реляционные СУБД. Использование реляционных баз данных было… …   Википедия

Книги

• SQL и реляционная теория. Как грамотно писать код на SQL, Дейт К.Дж.. Язык SQL распространен повсеместно. Но работать с ним непросто: он сложен, запутан, при написании SQL-команд легко допустить ошибку. Понимание теории, лежащей в основе SQL, — лучший способ… Подробнее  Купить за 1298 руб
• SQL и реляционная теория. Как грамотно писать код на SQL, К. Дж. Дейт. Язык SQL распространен повсеместно. Но работать с ним непросто: он сложен, запутан, при написании SQL-команд легко допустить ошибку. Понимание теории, лежащей в основе SQL, — лучший способ… Подробнее  Купить за 1253 грн (только Украина)
• SQLи реляционная теория. Как грамотно писать код на SQL, К. Дж. Дейт. Язык SQL распространен повсеместно. Но работать с ним непросто: он сложен, запутан, при написании SQL-команд легко допустить ошибку. Понимание теории, лежащей в основеSQL, – лучший способ… Подробнее  Купить за 390 руб электронная книга

Реляционные базы данных | Computerworld Россия

Определение

Реляционные базы данных позволяют хранить информацию в нескольких «плоских» (двухмерных) таблицах, связанных между собой посредством совместно используемых полей данных, называемых ключами. Реляционные базы данных предоставляют более простой доступ к оперативно составляемым отчетам (обычно через SQL) и обеспечивают повышенную надежность и целостность данных благодаря отсутствию избыточной информации

Всем известно, что представляет собой простая база данных: телефонные справочники, каталоги товаров и словари — все это базы данных. Они могут быть структурированными или организованными каким-то иным образом: как плоские файлы, как иерархические или сетевые структуры или как реляционные таблицы. Чаще всего в организациях для хранения информации используются именно реляционные базы данных.

База данных — это набор таблиц, состоящих из столбцов и строк, аналогично электронной таблице. Каждая строка содержит одну запись; каждый столбец содержит все экземпляры конкретного фрагмента данных всех строк. Например, обычный телефонный справочник состоит из столбцов, содержащих телефонные номера, имена абонентов и адреса абонентов. Каждая строка содержит номер, имя и адрес. Эта простая форма называется плоским файлом в силу его двухмерной природы, а также того, что все данные хранятся в одном файле.

В идеале каждая база данных имеет по крайней мере один столбец с уникальным идентификатором, или ключом. Рассмотрим телефонную книгу. В ней может быть несколько записей с абонентом Джон Смит, но ни один из телефонных номеров не повторяется. Телефонный номер и служит ключом.

На самом деле все не так просто. Два или несколько человек, использующих один и тот же телефонный номер, могут быть перечислены в телефонном справочнике по отдельности, в силу чего телефонный номер появляется в двух или более местах, поэтому существует несколько строк с ключами, которые не являются уникальными.

Данные создают проблемы

В самых простых базах данных каждая запись занимает одну строку, иными словами, телефонной компании необходимо заводить отдельный столбец для каждого фрагмента бухгалтерской информации. То есть одну — для второго абонента «спаренного» телефона, еще одну — для третьего и т. д., в зависимости от того, сколько дополнительных абонентов понадобится.

Это значит, что каждая запись в базе данных должна иметь все эти дополнительные колонки, даже если больше они нигде не используются. Это также означает, что база данных должна быть реорганизована всякий раз, когда компания предлагает новую услугу. Вводится обслуживание тонального набора — и меняется структура базы, поскольку добавляется новая колонка. Вводится поддержка идентификации номера звонящего абонента, ожидания звонка и т. д. — и база данных перестраивается снова и снова.

В 60-е годы только самые крупные компании могли позволить себе приобретать компьютеры для управления своими данными. Более того, базы данных, построенные на статических моделях данных и с помощью процедурных языков программирования, таких как Кобол, могут оказаться слишком дорогими в том, что касается поддержки, и не всегда надежными. Процедурные языки определяют последовательность событий, через которую компьютер должен пройти, чтобы выполнить задачу. Программирование таких последовательностей было сложным делом, особенно если требовалось менять структуру базы данных или составлять новый вид отчетов.

Мощные связи

Эдгар Кодд, сотрудник исследовательской лаборатории корпорации IBM в Сан-Хосе, по существу, создал и описал концепцию реляционных баз данных в своей основополагающей работе «Реляционная модель для крупных, совместно используемых банков данных» (A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks. Communications of the ACM, июнь 1970).

Кодд предложил модель, которая позволяет разработчикам разделять свои базы данных на отдельные, но взаимосвязанные таблицы, что увеличивает производительность, но при этом внешнее представление остается тем же, что и у исходной базы данных. С тех пор Кодд считается отцом-основателем отрасли реляционных баз данных.

Эта модель работает следующим образом. Телефонная компания может создать основную таблицу, используя в качестве первичного ключа номер телефона, и хранить его с другой базовой информацией о потребителях. Компания может определить отдельную таблицу со столбцами для этого первичного ключа и для дополнительных служб, таких как поддержка идентификации номера звонящего абонента и ожидание звонка. Она также может создать еще одну таблицу для контроля счетов за переговоры, где каждая запись состоит из номера телефона и данных об оплате звонков.

Конечные пользователи могут легко получить ту информацию, которую они хотят, и в том виде, в каком она им требуется, хотя эти данные хранятся в различных таблицах. Поэтому представитель службы поддержки потребителей телефонной компании может отобразить на одном и том же экране информацию о счетах абонента, а также о состоянии специальных служб или о том, когда была получена последняя оплата.

Кодд сформулировал 12 правил для реляционных баз данных, большинство которых касаются целостности и обновления данных, а также доступа к ним. Первые два достаточно понятны даже пользователям, не обладающим техническими навыками.

Правило 1, информационное правило, указывает, что вся информация в реляционной базе данных представляется как набор значений, хранящихся в таблицах.

Правило 2, правило гарантии доступа, определяет, что доступ к каждому элементу данных в реляционной базе данных можно получить с помощью имени таблицы, первичного ключа и названия столбца. Другими словами, все данные хранятся в таблицах, и, если известно название таблицы, первичный ключ и столбец, где находится требуемый элемент данных, его всегда можно извлечь.

Суть работы Кодда заключалась в том, что предлагалось с реляционными базами данных использовать декларативные, а не процедурные языки программирования. Декларативные языки, такие как язык запросов SQL (Structured Query Language), дают пользователям возможность, по существу, сообщить компьютеру: «Я хочу получить следующие биты данных из всех записей, которые удовлетворяют определенному набору критериев». Компьютер сам «поймет», какие необходимо совершить шаги, чтобы получить эту информацию из базы данных.

Для работы с огромным количеством активно используемых баз данных применяются программные системы управления реляционными базами данных, созданные такими авторитетными производителями, как Oracle, Sybase, IBM, Informix и Microsoft.

Хотя большую часть вариантов реализаций SQL можно назвать интероперабельными лишь с известным приближением, этот утвержденный в качестве международного стандарта механизм позволяет создавать сложные системы, основу которых составляют базы данных. Удобный для программирования интерфейс между Web-сайтами и реляционными базами данных дает конечным пользователям возможность добавлять новые записи и обновлять существующие, а также создавать отчеты для самых разных служб, таких как выполнение интерактивных торговых операций и доступ к интерактивным библиотечным каталогам.

Реляционная модель

Реляционная база данных использует набор таблиц, связанных друг с другом посредством определенного ключа (в данном случае это поле PhoneNumber)

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Что такое реляционная база данных

Реляционная база данных — это тип базы данных, который хранит и обеспечивает доступ к точкам данных, которые связаны друг с другом. Реляционные базы данных основаны на реляционной модели, интуитивно понятном и простом способе представления данных в таблицах. В реляционной базе данных каждая строка в таблице представляет собой запись с уникальным идентификатором, который называется ключом . Столбцы таблицы содержат атрибуты данных, и каждая запись обычно имеет значение для каждого атрибута, что упрощает установление отношений между точками данных.

Как устроены реляционные базы данных

Реляционная модель означает, что логические структуры данных — таблицы данных, представления и индексы — отделены от физических структур хранения. Это разделение означает, что администраторы баз данных могут управлять физическим хранилищем данных, не влияя на доступ к этим данным как к логической структуре. Например, при переименовании файла базы данных не переименовываются хранящиеся в нем таблицы.

Различие между логическими и физическими также применимо к операциям с базой данных, которые представляют собой четко определенные действия, позволяющие приложениям манипулировать данными и структурами базы данных.Логические операции позволяют приложению указывать необходимый контент, а физические операции определяют, как к этим данным следует обращаться, а затем выполняют задачу.

Чтобы данные всегда были точными и доступными, реляционные базы данных следуют определенным правилам целостности. Например, правило целостности может указывать, что повторяющиеся строки не допускаются в таблице, чтобы исключить возможность попадания ошибочной информации в базу данных.

Реляционная модель

На заре создания баз данных каждое приложение хранило данные в своей уникальной структуре.Когда разработчики хотели создавать приложения для использования этих данных, им нужно было много знать о конкретной структуре данных, чтобы найти нужные данные. Эти структуры данных были неэффективными, их трудно было поддерживать и сложно оптимизировать для обеспечения хорошей производительности приложений. Модель реляционной базы данных была разработана для решения проблемы множества произвольных структур данных.

Реляционная модель предоставляет стандартный способ представления и запроса данных, который может использоваться любым приложением.С самого начала разработчики осознавали, что главная сила модели реляционной базы данных заключается в использовании таблиц, которые представляют собой интуитивно понятный, эффективный и гибкий способ хранения структурированной информации и доступа к ней.

Со временем появилась еще одна сильная сторона реляционной модели, поскольку разработчики начали использовать язык структурированных запросов (SQL) для записи и запроса данных в базе данных. В течение многих лет SQL широко использовался как язык для запросов к базам данных. Основанный на реляционной алгебре, SQL предоставляет внутренне согласованный математический язык, который упрощает повышение производительности всех запросов к базе данных.Для сравнения, другие подходы должны определять отдельные запросы.

Преимущества реляционных баз данных

Простая, но мощная реляционная модель используется организациями всех типов и размеров для удовлетворения самых разнообразных информационных потребностей. Реляционные базы данных используются для отслеживания запасов, обработки транзакций электронной торговли, управления огромными объемами критически важной информации о клиентах и ​​многого другого. Реляционная база данных может быть рассмотрена для любых информационных потребностей, в которых точки данных связаны друг с другом и должны управляться безопасным, основанным на правилах, согласованным способом.

Реляционные базы данных существуют с 1970-х годов. Сегодня преимущества реляционной модели по-прежнему делают ее наиболее широко принятой моделью для баз данных.

Согласованность данных

Реляционная модель лучше всего поддерживает согласованность данных между приложениями и копиями баз данных (так называемые экземпляры ). Например, когда клиент кладет деньги в банкомат, а затем просматривает баланс счета на мобильном телефоне, клиент ожидает, что этот депозит немедленно отразится в обновленном балансе счета.Реляционные базы данных превосходны в этом виде согласованности данных, гарантируя, что несколько экземпляров базы данных всегда будут иметь одни и те же данные.

Для других типов баз данных сложно поддерживать такой уровень своевременной согласованности с большими объемами данных. Некоторые недавние базы данных, такие как NoSQL, могут обеспечить только «конечную согласованность». Согласно этому принципу, когда база данных масштабируется или когда несколько пользователей одновременно обращаются к одним и тем же данным, данным требуется некоторое время, чтобы «наверстать упущенное».«Конечная согласованность приемлема для некоторых целей, например, для ведения списков в каталоге продуктов, но для критически важных бизнес-операций, таких как транзакции корзины покупок, реляционная база данных по-прежнему остается золотым стандартом.

Обязательства и атомарность

Реляционные базы данных обрабатывают бизнес-правила и политики на очень детальном уровне, со строгими политиками около обязательство (то есть постоянное изменение базы данных). Например, рассмотрим базу данных инвентаризации, в которой отслеживаются три части, которые всегда используются вместе.Когда одна часть вытаскивается из инвентаря, две другие также необходимо вытащить. Если одна из трех частей недоступна, не следует извлекать ни одну из частей — все три части должны быть доступны до того, как база данных примет какое-либо обязательство. Реляционная база данных не выполняет фиксацию для одной части, пока не знает, что может выполнить фиксацию для всех трех. Эта возможность многогранной приверженности называется атомарностью . Атомарность — ключ к сохранению точности данных в базе данных и обеспечению их соответствия правилам, нормам и политикам бизнеса.

Хранимые процедуры и реляционные базы данных

Доступ к данным включает в себя множество повторяющихся действий. Например, простой запрос для получения информации из таблицы данных может потребоваться повторить сотни или тысячи раз для получения желаемого результата. Эти функции доступа к данным требуют некоторого типа кода для доступа к базе данных. Разработчики приложений не хотят писать новый код для этих функций в каждом новом приложении. К счастью, реляционные базы данных позволяют хранить хранимые процедуры, которые представляют собой блоки кода, к которым можно получить доступ с помощью простого вызова приложения.Например, одна хранимая процедура может обеспечить согласованную маркировку записей для пользователей нескольких приложений. Хранимые процедуры также могут помочь разработчикам гарантировать, что определенные функции данных в приложении реализованы определенным образом.

Блокировка базы данных и параллелизм

Конфликты могут возникать в базе данных, когда несколько пользователей или приложений пытаются одновременно изменить одни и те же данные. Методы блокировки и параллелизма снижают вероятность конфликтов при сохранении целостности данных.

Блокировка предотвращает доступ других пользователей и приложений к данным во время их обновления. В некоторых базах данных блокировка применяется ко всей таблице, что отрицательно сказывается на производительности приложения. Другие базы данных, такие как реляционные базы данных Oracle, применяют блокировки на уровне записей, оставляя другие записи в таблице доступными, что помогает обеспечить лучшую производительность приложений.

Параллелизм управляет активностью, когда несколько пользователей или приложений одновременно вызывают запросы к одной и той же базе данных.Эта возможность обеспечивает правильный доступ для пользователей и приложений в соответствии с политиками, определенными для управления данными.

На что обращать внимание при выборе реляционной базы данных

Программное обеспечение, используемое для хранения, управления, запроса и извлечения данных, хранящихся в реляционной базе данных, называется системой управления реляционной базой данных (RDBMSf) . РСУБД обеспечивает интерфейс между пользователями, приложениями и базой данных, а также административные функции для управления хранением данных, доступом и производительностью.

При выборе между типами баз данных и продуктами реляционных баз данных ваше решение может зависеть от нескольких факторов. Выбранная вами СУБД будет зависеть от потребностей вашего бизнеса. Задайте себе следующие вопросы:

• Каковы наши требования к точности данных? Будет ли хранение и точность данных зависеть от бизнес-логики? Есть ли у наших данных строгие требования к точности (например, финансовые данные и правительственные отчеты)?
• Нужна ли масштабируемость? Каков масштаб данных, которыми нужно управлять, и каков его ожидаемый рост? Будет ли модель базы данных должна поддерживать зеркальные копии базы данных (как отдельные экземпляры) для масштабируемости? Если да, может ли он поддерживать согласованность данных в этих экземплярах?
• Насколько важен параллелизм? Потребуется ли одновременный доступ к данным нескольким пользователям и приложениям? Поддерживает ли программное обеспечение базы данных параллелизм при защите данных?
• Каковы наши потребности в производительности и надежности? Нужен ли нам высокопроизводительный и надежный продукт? Каковы требования к производительности запроса-ответа? Каковы обязательства поставщика в отношении соглашений об уровне обслуживания (SLA) или незапланированных простоев?

Реляционная база данных будущего: самоуправляемая база данных

Что такое реляционная база данных? Определение и часто задаваемые вопросы

Определение реляционной базы данных

Реляционная база данных хранит и упорядочивает точки данных, которые связаны друг с другом.Основанная на модели реляционной базы данных, реляционная база данных представляет наборы данных в виде набора таблиц и предоставляет реляционные операторы для управления данными в табличной форме.

Часто задаваемые вопросы

Что такое реляционная база данных?

Реляционные базы данных хранят данные в таблицах, обеспечивая эффективный, интуитивно понятный и гибкий способ хранения и доступа к структурированной информации. Таблицы, также известные как отношения, состоят из столбцов, содержащих одну или несколько категорий данных, и строк, также известных как записи таблиц, содержащих набор данных, определенных категорией.Приложения получают доступ к данным, задавая запросы, которые используют такие операции, как проект для идентификации атрибутов, выбор для идентификации кортежей и соединение для объединения отношений. Реляционная модель для управления базами данных была разработана компьютерным специалистом IBM Эдгаром Ф. Коддом в 1970 году.

Как работают реляционные базы данных?

Реляционные базы данных предоставляют среду, в которой данные могут быть доступны или собраны различными способами без необходимости реорганизации таблиц базы данных.Каждая таблица имеет уникальный идентификатор или первичный ключ, который идентифицирует информацию в таблице, и каждая строка содержит уникальный экземпляр данных для категорий, определенных столбцами. Например, таблица может иметь первичный ключ «Имена» и строки с конкретными примерами, такими как «Джон, Пол, Джордж и Ринго».

Затем можно установить логическое соединение между различными таблицами с использованием внешних ключей. — поле в таблице, которое соединяется с данными первичного ключа другой таблицы.Системы управления реляционными базами данных часто используют SQL или язык структурированных запросов для сбора данных для отчетов и для интерактивных запросов. Итак, в нашем примере имена можно связать с таблицей ролей с ролями данных ведущего вокала, бас-гитары, ударных и ведущей гитары.

Как организованы данные в системе реляционных баз данных?

Реляционная модель реляционной базы данных отделяет логические структуры данных от физических структур хранения, позволяя администраторам баз данных управлять физическим хранением данных, не влияя на доступ к этим данным как к логической структуре.Это различие также относится к операциям с базой данных — логические операции позволяют приложению определять необходимый контент, а физические операции определяют, как к этим данным следует обращаться, а затем выполняют задачу.

Каковы преимущества реляционной базы данных?

Основным преимуществом реляционной базы данных является ее формально описанная табличная структура, из которой данные могут быть легко сохранены, распределены по категориям, запрошены и отфильтрованы без необходимости реорганизации таблиц базы данных.Дополнительные преимущества реляционных баз данных включают:

• Масштабируемость : Новые данные могут добавляться независимо от существующих записей.
• Простота : пользователи могут легко выполнять сложные запросы с помощью SQL.
• Точность данных : Процедуры нормализации устраняют проектные аномалии.
• Целостность данных : строгие проверки типизации и достоверности данных обеспечивают точность и согласованность.
• Безопасность : данные в таблицах в СУБД могут ограничивать доступ для определенных пользователей.
• Совместная работа : несколько пользователей могут одновременно обращаться к одной и той же базе данных.

Что такое система управления реляционными базами данных?

Система управления реляционной базой данных представляет собой набор программ и возможностей в виде таблиц, который обеспечивает интерфейс между пользователями и приложениями и базой данных, предлагая систематический способ создания, обновления, удаления, управления и извлечения данных. Большинство систем управления реляционными базами данных используют язык программирования SQL для доступа к базе данных, и многие следуют свойствам ACID (атомарность, согласованность, изоляция, долговечность) базы данных:

• Атомарность : если какой-либо оператор в транзакции терпит неудачу, вся транзакция завершается неудачно, и база данных остается без изменений.
• Согласованность : транзакция должна соответствовать всем протоколам, определенным системой — частично завершенные транзакции не допускаются.
• Изоляция : ни одна транзакция не имеет доступа к любой другой незавершенной транзакции. Каждая транзакция независима.
• Долговечность : После фиксации транзакции она останется зафиксированной за счет использования журналов транзакций и резервных копий.

В чем разница между реляционной и нереляционной базой данных?

Нереляционные базы данных, или базы данных NoSQL, хранят и упорядочивают данные с помощью средств, отличных от модели табличных отношений, используемой в реляционных базах данных.В тех случаях, когда реляционные базы данных хранят данные в строках и столбцах, имеют строгие правила в отношении разнообразия данных и отношений таблиц и следуют строгим свойствам ACID, нереляционные базы данных предлагают более гибкую структуру данных на основе модели BASE (Базовая доступность, Мягкое состояние, Возможная согласованность). : Basically Available гарантирует доступность данных — на любой запрос будет ответ, но без какой-либо гарантии согласованности; Мягкое состояние гарантирует, что состояние системы может со временем измениться; Окончательная согласованность гарантирует, что система в конечном итоге станет согласованной, как только она перестанет получать входные данные.

Предлагает ли OmniSci решение для реляционной базы данных?

Анализируйте реляционные структуры данных с помощью OmniSciDB, основы платформы OmniSci. OmniSciDB — это открытый исходный код, основанный на SQL, реляционный, столбчатый и специально разработанный для использования параллельной вычислительной мощности графических процессоров (GPU) для интерактивной визуальной аналитики. OmniSciDB может запрашивать до миллиардов строк за миллисекунды и обеспечивает беспрецедентную скорость приема данных, что делает его идеальным механизмом SQL для эпохи больших и высокоскоростных данных.

‍

Что такое реляционная база данных?

Реляционная база данных — это набор информации, который упорядочивает точки данных с определенными отношениями для облегчения доступа. В модели реляционной базы данных структуры данных, включая таблицы данных, индексы и представления, остаются отдельными от физического хранилища, что позволяет администраторам редактировать физическое хранилище данных, не влияя на логическую структуру данных.

Таблицы данных, используемые в реляционной базе данных, хранят информацию о связанных объектах.Каждая строка содержит запись с уникальным идентификатором, известным как ключ, и каждый столбец содержит атрибуты данных. Каждая запись присваивает значение каждой функции, что упрощает выявление взаимосвязей между точками данных.

Стандартным пользовательским и прикладным программным интерфейсом (API) реляционной базы данных является язык структурированных запросов (SQL). Операторы SQL используются как для интерактивных запросов информации из реляционной базы данных, так и для сбора данных для отчетов. Необходимо соблюдать определенные правила целостности данных, чтобы реляционная база данных была точной и доступной.

Реляционные базы данных полезны для организаций всех типов и размеров, где необходимо согласованно управлять и защищать связанные точки данных. Например, предприятия электронной коммерции могут использовать реляционную модель для обработки покупок и отслеживания запасов. Реляционная база данных — это наиболее широко используемая модель базы данных.

Что входит в модель реляционной базы данных?

Реляционная база данных была изобретена в 1970 году Э. Ф. Коддом, тогда еще молодым программистом в IBM.В своей статье «Реляционная модель данных для больших общих банков данных» Кодд предложил перейти от хранения данных в иерархических или навигационных структурах к организации данных в таблицах, содержащих строки и столбцы.

Каждая таблица — иногда называемая отношением — в реляционной базе данных содержит одну или несколько категорий данных в столбцах или атрибутов . Каждая строка — также называемая записью или кортежем — содержит уникальный экземпляр данных — или ключ — для категорий, определенных столбцами.Каждая таблица имеет уникальный первичный ключ, который идентифицирует информацию в таблице. Затем связь между таблицами может быть установлена ​​с помощью внешних ключей — поля в таблице, которое ссылается на первичный ключ другой таблицы.

Например, типичная база данных для ввода бизнес-заказов будет включать таблицу, описывающую клиента, со столбцами для имени, адреса, номера телефона и так далее. Другая таблица будет описывать заказ, включая такую ​​информацию, как продукт, клиент, дата и цена продажи.

Затем пользователь реляционной базы данных может получить представление базы данных в соответствии со своими потребностями. Например, менеджеру филиала может быть интересен просмотр или отчет обо всех клиентах, купивших продукты после определенной даты. Менеджер по финансовым услугам в той же компании может из тех же таблиц получить отчет о счетах, которые необходимо оплатить.

Реляционная база данных включает таблицы, содержащие строки и столбцы.

При создании реляционной базы данных вы можете определить область возможных значений в столбце данных и дополнительные ограничения, которые могут применяться к этому значению данных.Например, домен возможных клиентов может допускать до 10 возможных имен клиентов, но ограничен в одной таблице, позволяя указать только три из этих имен клиентов.

Два ограничения относятся к целостности данных, а также к первичному и внешнему ключам:

• Целостность объекта гарантирует, что первичный ключ в таблице уникален и что значение не установлено равным нулю.
• Ссылочная целостность требует, чтобы каждое значение в столбце внешнего ключа находилось в первичном ключе таблицы, из которой оно возникло.

Кроме того, реляционные базы данных обладают физической независимостью от данных. Это относится к способности системы вносить изменения во внутреннюю схему без изменения внешних схем или прикладных программ. Изменения внутренней схемы могут включать:

• использование новых запоминающих устройств;
• модифицирующие индексы;
• переход с одного метода доступа на другой;
• с использованием различных структур данных; и
• с использованием различных структур хранения или файловых организаций.

Логическая независимость данных — это способность системы управлять концептуальной схемой без изменения внешней схемы или прикладных программ. Изменения концептуальной схемы могут включать добавление или удаление новых отношений, сущностей или атрибутов без изменения существующих внешних схем или переписывания прикладных программ.

Примеры реляционных баз данных

Стандартные реляционные базы данных позволяют пользователям управлять заранее заданными отношениями данных в нескольких базах данных.Популярные примеры стандартных реляционных баз данных включают Microsoft SQL Server, Oracle Database, MySQL и IBM DB2.

Облачные реляционные базы данных или база данных как услуга (DBaaS) также широко используются, потому что они позволяют компаниям отдавать на аутсорсинг обслуживание баз данных, установку исправлений и поддержку инфраструктуры. Облачные реляционные базы данных включают Amazon Relational Database Service (RDS), Google Cloud SQL, IBM DB2 on Cloud, SQL Azure и Oracle Cloud.

Типы баз данных

Существует ряд категорий баз данных, от базовых плоских файлов, не относящихся к NoSQL, и более новых графовых баз данных, которые считаются даже более реляционными, чем стандартные реляционные базы данных.

База данных плоских файлов состоит из одной таблицы данных, не имеющих взаимосвязи — обычно текстовых файлов. Этот тип файла позволяет пользователям указывать атрибуты данных, такие как столбцы и типы данных.

Плоский файл против реляционной базы данных

База данных NoSQL — это альтернатива реляционным базам данных, которая особенно полезна для работы с большими наборами распределенных данных. Эти базы данных могут поддерживать различные модели данных, включая форматы «ключ-значение», «документ», «столбец» и «график».

База данных графов выходит за рамки традиционных реляционных моделей данных на основе столбцов и строк; эта база данных NoSQL использует узлы и ребра, которые представляют связи между отношениями данных и могут обнаруживать новые отношения между данными. Базы данных Graph более сложны, чем реляционные базы данных, и поэтому их использование включает в себя механизмы обнаружения мошенничества или веб-рекомендаций.

Объектно-реляционная база данных (ORD) состоит из системы управления реляционными базами данных (RDBMS) и объектно-ориентированной системы управления базами данных (OODBMS).ORD содержит характеристики моделей RDBMS и OODBMS. В ORD для хранения данных используется традиционная база данных. Затем к нему обращаются и манипулируют с помощью запросов, написанных на языке запросов, таком как SQL. Следовательно, основной подход ORD основан на реляционной базе данных.

Однако ORD можно также рассматривать как объектное хранилище, особенно для программного обеспечения, написанного на объектно-ориентированном языке программирования (ООП), тем самым опираясь на объектно-ориентированные характеристики.В этой ситуации API-интерфейсы используются для хранения и извлечения данных.

Преимущества реляционных баз данных

Основным преимуществом реляционных баз данных является то, что они позволяют пользователям легко классифицировать и хранить данные, которые впоследствии могут быть запрошены и отфильтрованы для извлечения конкретной информации для отчетов. Реляционные базы данных также легко расширяются и не зависят от физической организации. После создания исходной базы данных можно добавить новую категорию данных без изменения всех существующих приложений.

Другие преимущества реляционной базы данных:

• Точность: Данные сохраняются только один раз, что исключает дедупликацию данных.
• Гибкость: Сложные запросы легко выполнять пользователям.
• Совместная работа: Несколько пользователей могут получить доступ к одной базе данных.
• Доверие: Модели реляционных баз данных являются зрелыми и хорошо изученными.
• Безопасность: Данные в таблицах в СУБД могут быть ограничены, чтобы разрешить доступ только определенным пользователям.

Различия между базой данных и реляционной базой данных

Большинство программных продуктов на сегодняшнем рынке включают в себя как реляционные базы данных, так и стандартные базы данных. Следовательно, они могут управлять базами данных как в реляционной табличной форме, так и в файловой форме, или и то, и другое. По сути, на сегодняшнем рынке реляционная база данных — это база данных, и наоборот; тем не менее, между двумя системами по-прежнему существуют большие различия в хранении данных.

Наиболее важное отличие состоит в том, что реляционная база данных хранит данные в табличной форме или в виде таблицы со строками и столбцами, тогда как база данных хранит данные в виде файлов.Другие отличия включают:

• Нормализация базы данных присутствует в реляционной базе данных, но отсутствует в базе данных.
• Реляционная база данных поддерживает распределенную базу данных, а база данных не поддерживает распределенную базу данных.
• В реляционной базе данных значения данных хранятся в виде таблиц, и каждая таблица имеет первичный ключ. В базе данных данные обычно хранятся в иерархической или навигационной форме.
• Поскольку данные хранятся в виде таблиц в реляционной базе данных, то также сохраняется связь между этими значениями данных.Поскольку база данных хранит данные в виде файлов, между значениями или таблицами нет никакой связи.
• В реляционной базе данных ограничения целостности определены для ACID. С другой стороны, база данных не использует никаких средств защиты от манипуляций с данными.
• В то время как реляционная база данных предназначена для поддержки больших объемов данных и нескольких пользователей, база данных предназначена для работы с небольшими объемами данных и одним пользователем.

Последнее, важное отличие состоит в том, что хранилище данных в реляционной базе данных доступно, то есть значение может обновляться системой.Кроме того, данные в СУБД физически и логически независимы.

Что такое система управления реляционными базами данных?

Что такое система управления реляционными базами данных?

Система управления реляционными базами данных (RDBMS или просто RDB) — это распространенный тип базы данных, в которой данные хранятся в таблицах, поэтому ее можно использовать по отношению к другим хранимым наборам данных. Большинство баз данных, используемых в наши дни, представляют собой реляционные базы данных, в отличие от плоских файлов или иерархических баз данных.Большинство современных ИТ-систем и приложений основаны на реляционных СУБД.

Реляционные базы данных способны обрабатывать множество данных и сложные запросы. Несколько таблиц — это стандартное использование для современных баз данных. Данные часто хранятся во многих таблицах, также называемых «отношениями». Эти таблицы разделены на строки, также называемые записями и столбцами (полями). В базе данных могут быть миллионы строк. Столбцы состоят из одного определенного типа данных, например имени или цены.

Стартовый комплект SQL Analytics: передовые методы, советы и приемы:

Получить стартовый комплект

Напротив, нереляционная база данных (также называемая базой данных NoSQL) была в первую очередь разработана с учетом управления большими наборами данных.И пусть вас не обманывает тег «NoSQL»; думайте об этом больше как о «не только SQL», поскольку они часто поддерживают некоторые команды SQL.

Нереляционные базы данных не хранят данные в строках и столбцах. Они могут использовать любой формат, оптимальный для хранимых в нем данных. В отличие от реляционных баз данных они принимают только определенные запросы. Но поскольку они не основаны на SQL, они избегают жестких схем для структурирования данных.

Подобно отношениям между данными на диаграмме отношений объекта, таблицы в реляционной базе данных могут быть связаны несколькими способами:

• Характеристики одной записи таблицы могут быть связаны с записью в другой таблице.
• Запись таблицы может быть связана со многими записями в другой таблице.
• Многие записи таблицы могут быть связаны со многими записями в другой таблице.

Эти отношения — это то, что вы видите, когда смотрите на виджеты (например, сводные таблицы) в визуализациях инструментальной панели. Это упрощает понимание этих сложных отношений, поэтому вы можете выявить связи в своих данных и получить ответы на свои вопросы.

Посмотреть визуализацию данных в действии:

Изучите приборную панель

Ключевые факторы, которые следует учитывать при выборе реляционной базы данных

Начальная настройка

Для настройки СУБД, оптимизации ее для идеальных операций и обеспечения ее будущего роста требуется адекватная гибкость для интеграции в текущую инфраструктуру данных.Синхронизация с другими платформами также важна для бесперебойного рабочего процесса.

Безопасность данных
Каждая СУБД предоставляет различные методы безопасности, такие как шифрование, настраиваемые процедуры и права доступа, для защиты ваших данных. Все это следует тщательно рассмотреть в процессе оценки. Вероятно, вы хотите, чтобы элементы управления доступом, такие как авторизация и аутентификация, были функциями по умолчанию, то есть данные в таблицах в РСУБД ограничены доступом для определенных пользователей.

Модель данных
Как вы узнаете, какая модель подходит для ваших данных? Если вам нужно работать с неструктурированными данными, реляционная модель не подойдет. Базы данных NoSQL часто доступны с открытым исходным кодом, тогда как RBDMS обычно является коммерческой покупкой.

Точность / надежность данных
Некоторые из вопросов, которые вы зададите себе здесь, касаются ваших требований к точности и того, следует ли полагаться на бизнес-логику. К финансовым данным и правительственным отчетам, например, будут предъявляться более строгие требования.

Надежность RBDMS обеспечивает поддержка свойств ACID — атомарности, согласованности, устойчивости и изоляции — которые являются основой надежной обработки транзакций.

SQL, Python и R: руководство менее чем за 4 минуты

Что такое SQL-запрос?

Все СУБД используют запросы SQL для доступа к данным, хранящимся внутри. SQL означает язык структурированных запросов. Вы можете создавать, удалять и изменять таблицы с помощью запросов SQL, а также выбирать, вставлять и удалять данные из существующих таблиц.

Модель реляционной базы данных

Как мы уже говорили, в модели реляционной базы данных данные хранятся в таблицах. Это означает, что любую запись можно связать с любой другой записью, и можно легко добавить новые отношения. Эта структура настраивает реляционные базы данных как эффективный, гибкий и интуитивно понятный способ хранения информации. Доступ к ним может получить любое приложение.

Это важно, потому что, если один пользователь обновляет запись в базе данных — например, отдел продаж обновляет ежемесячные выигрыши, — все экземпляры базы данных будут обновлены автоматически.Таким образом, исполнительная группа может получать доступ к информации на своих информационных панелях в режиме реального времени (то есть, если вы используете платформу бизнес-аналитики, такую ​​как Sisense, которая подключается к нескольким источникам данных и предоставляет аналитические данные в реальном времени).

Преимущества реляционных баз данных

Если вы хотите спроектировать систему хранения данных, которая упрощает управление большим количеством информации, а также является масштабируемой и гибкой, реляционная база данных — хороший выбор.

• Управляемость: Начнем с того, что RDB легко манипулировать.Каждую таблицу данных можно обновлять, не нарушая работу других.
  Вы также можете поделиться определенными наборами данных с одной группой, но ограничить их доступ к другим группам — например, разрешив только отделу кадров видеть конфиденциальную информацию о сотрудниках.
• Гибкость: если вам нужно обновить данные, вам нужно сделать это только один раз — больше не нужно менять несколько файлов по одному. А расширить базу данных довольно просто. Если ваши записи растут, реляционная база данных легко масштабируется, чтобы расти вместе с вашими данными.
• Избегайте ошибок: в реляционной базе данных нет места ошибкам, потому что их легко проверить на предмет ошибок по данным в других частях записей. А поскольку каждый фрагмент информации хранится в одном месте, у вас нет проблемы с тем, что старые версии затуманивают картину.

Проблемы реляционных баз данных

• Масштабируемость: реляционные базы данных построены на одном сервере. Это означает, что для масштабирования вам потребуется приобрести более дорогое оборудование с большей мощностью, объемом хранилища и памяти.
• Производительность. Быстрый рост объема, скорости, разнообразия и сложности данных создает еще более сложные взаимосвязи. Реляционным базам данных, как правило, трудно поддерживать работу, что может снизить производительность.
• Отношения: в реляционных базах данных фактически не хранятся отношения между элементами, поэтому понимание связей между вашими данными зависит от других соединений.

SQL Analytics Starter Kit: передовой опыт, советы и приемы:

Получить стартовый комплект

Что такое система управления реляционными базами данных?

Что такое база данных?

База данных — это набор данных, хранящихся в компьютере.Эти данные обычно структурированы таким образом, чтобы облегчить доступ к ним.

Что такое реляционная база данных?

Реляционная база данных — это тип базы данных. Он использует структуру, которая позволяет нам идентифицировать и получать доступ к данным в отношении к другому фрагменту данных в базе данных. Часто данные в реляционной базе данных организованы в таблицы.

Таблицы: строки и столбцы

Таблицы могут содержать сотни, тысячи, а иногда и миллионы строк данных.Эти строки часто называют записями .

Таблицы также могут содержать столбцов данных. Столбцы помечены описательным именем (например, , возраст ) и имеют определенный тип данных .

Например, столбец с именем age может иметь тип INTEGER (обозначающий тип данных, которые он предназначен для хранения).

В приведенной выше таблице есть три столбца ( имя , возраст и страна ).

Столбцы name и country хранят строковые типы данных, тогда как age хранят целочисленные типы данных. Набор столбцов и типов данных составляют схему этой таблицы.

В таблице также есть четыре строки или записи (по одной для Натальи, Неда, Зенаса и Лауры).

Что такое система управления реляционными базами данных (СУБД)?

Система управления реляционными базами данных (СУБД) — это программа, которая позволяет создавать, обновлять и администрировать реляционную базу данных.Большинство систем управления реляционными базами данных используют язык SQL для доступа к базе данных.

Что такое SQL?

SQL ( S Tructured Q uery L anguage) — это язык программирования, используемый для связи с данными, хранящимися в системе управления реляционными базами данных. Синтаксис SQL аналогичен синтаксису английского языка, что позволяет относительно легко писать, читать и интерпретировать.

Многие СУБД используют SQL (и варианты SQL) для доступа к данным в таблицах.Например, SQLite — это система управления реляционными базами данных. SQLite содержит минимальный набор команд SQL (которые одинаковы для всех СУБД). Другие СУБД могут использовать другие варианты.

(SQL часто произносится одним из двух способов. Вы можете произнести его, произнося каждую букву индивидуально, например «S-Q-L», или произнося слово «продолжение».)

Популярные системы управления реляционными базами данных

Синтаксис

SQL может незначительно отличаться в зависимости от используемой СУБД.Вот краткое описание популярных СУБД:

MySQL

MySQL — самая популярная база данных SQL с открытым исходным кодом. Обычно он используется для разработки веб-приложений и часто доступен с помощью PHP.

Основными преимуществами MySQL являются то, что он прост в использовании, недорог, надежен (существует с 1995 года) и имеет большое сообщество разработчиков, которые могут помочь ответить на вопросы.

Некоторые из недостатков заключаются в том, что известно, что он страдает низкой производительностью при масштабировании, разработка с открытым исходным кодом задерживается с тех пор, как Oracle взяла под свой контроль MySQL, и он не включает некоторые расширенные функции, к которым могут быть привыкли разработчики.

PostgreSQL

PostgreSQL — это база данных SQL с открытым исходным кодом, которая не контролируется какой-либо корпорацией. Обычно он используется для разработки веб-приложений.

PostgreSQL имеет многие из преимуществ MySQL. Он прост в использовании, недорог, надежен и имеет большое сообщество разработчиков. Он также предоставляет некоторые дополнительные функции, такие как поддержка внешнего ключа, не требуя сложной настройки.

Основным недостатком PostgreSQL является то, что он может быть медленнее по производительности, чем другие базы данных, такие как MySQL.Он также немного менее популярен, чем MySQL.

Для получения дополнительной информации о PostgreSQL, включая инструкции по установке, прочтите эту статью.

БД Oracle

Oracle Corporation владеет Oracle Database, и исходный код этого кода закрыт.

Oracle DB предназначена для крупных приложений, особенно в банковской сфере. Большинство ведущих банков мира используют приложения Oracle, потому что Oracle предлагает мощное сочетание технологий и комплексных, предварительно интегрированных бизнес-приложений, включая основные функции, созданные специально для банков.

Основным недостатком использования Oracle является то, что его нельзя использовать бесплатно, как его конкуренты с открытым исходным кодом, и он может быть довольно дорогостоящим.

SQL Server

Microsoft владеет SQL Server. Как и в Oracle DB, исходный код кода очень близок.

Крупные корпоративные приложения в основном используют SQL Server.

Microsoft предлагает бесплатную версию начального уровня под названием Express , но при масштабировании приложения она может стать очень дорогой.

SQLite

SQLite — популярная база данных SQL с открытым исходным кодом.Он может хранить всю базу данных в одном файле. Одним из наиболее значительных преимуществ этого является то, что все данные могут храниться локально без необходимости подключения вашей базы данных к серверу.

SQLite — популярный выбор для баз данных в мобильных телефонах, КПК, MP3-плеерах, телевизионных приставках и других электронных устройствах. Курсы SQL на Codecademy используют SQLite.

Для получения дополнительной информации о SQLite, включая инструкции по установке, прочтите эту статью.

Использование СУБД в Codecademy

В Codecademy мы используем как SQLite, так и PostgreSQL.Хотя это может показаться запутанным, не волнуйтесь! Мы хотим подчеркнуть, что основной синтаксис, который вы изучите, можно использовать в обеих системах. Например, синтаксис для создания таблиц, вставки данных в эти таблицы и извлечения данных из этих таблиц идентичен. Это одна из приятных частей изучения SQL — изучив основы с одной СУБД, вы можете легко начать работу с другой.

При этом давайте взглянем на некоторые из более тонких деталей:

• Расширения файлов — при работе с базами данных в Codecademy обратите внимание на имя файла, в который вы пишете.Если ваш файл заканчивается на .sqlite , вы используете базу данных SQLite. Если ваш файл заканчивается на .sql , вы работаете с PostgreSQL.

• Типы данных — Вы узнаете о типах данных на самом раннем этапе изучения СУБД. Следует отметить, что SQLite и PostgreSQL имеют несколько разные типы данных. Например, если вы хотите сохранить текст в базе данных SQLite, вы должны использовать тип данных TEXT . Если вы работаете с PostgreSQL, у вас есть гораздо больше возможностей.Вы можете использовать varchar (n) , char (n) или text . У каждого типа есть свои тонкие различия. Это хороший пример того, что PostgreSQL немного более надежен, чем SQLite, но основные концепции остаются теми же.

• Встроенные таблицы — По мере прохождения более сложных уроков по базам данных вы начнете узнавать, как получить доступ к встроенным таблицам. Например, если вы пройдете наш урок об индексах, вы узнаете, как просматривать таблицу, которую система автоматически создает, чтобы отслеживать, какие индексы существуют.В зависимости от того, какую систему СУБД вы используете (в этом уроке мы используем PostgreSQL), синтаксис для этого будет другим. Каждый раз, когда вы пишете SQL о самой базе данных, а не о данных, этот синтаксис, вероятно, будет уникальным для используемой вами СУБД.

Заключение

Реляционные базы данных хранят данные в таблицах. Таблицы могут увеличиваться в размерах и содержать множество столбцов и записей. Системы управления реляционными базами данных (СУБД) используют SQL (и варианты SQL) для управления данными в этих больших таблицах.Реляционная СУБД, которую вы используете, — это ваш выбор и зависит от сложности вашего приложения.

Что такое реляционная база данных (RDB)?

Что означает реляционная база данных (RDB)?

Реляционная база данных (RDB) — это коллективный набор множественных наборов данных, организованных по таблицам, записям и столбцам. РБД устанавливают четко определенные отношения между таблицами базы данных. Таблицы передают информацию и обмениваются ею, что облегчает поиск, организацию данных и отчетность.

RDB используют язык структурированных запросов (SQL), который представляет собой стандартное пользовательское приложение, которое обеспечивает простой интерфейс программирования для взаимодействия с базой данных.

RDB основана на концепции математических функций отображения наборов данных и была разработана Эдгаром Ф. Коддом.

Techopedia объясняет реляционную базу данных (RDB)

RDB организовывают данные по-разному. Каждая таблица известна как отношение, которое содержит один или несколько столбцов категории данных. Каждая запись таблицы (или строка) содержит уникальный экземпляр данных, определенный для соответствующей категории столбца. Одна или несколько характеристик данных или записей относятся к одной или нескольким записям для формирования функциональных зависимостей.Они классифицируются следующим образом:

• Один к одному: одна запись таблицы связана с другой записью в другой таблице.
• Один ко многим: одна запись таблицы относится ко многим записям в другой таблице.
• Многие к одному: более одной записи таблицы связаны с другой записью таблицы.
• Многие ко многим: более одной записи таблицы относятся к более чем одной записи в другой таблице.

RDB выполняет операции с базой данных «select», «project» и «join», где select используется для извлечения данных, проект определяет атрибуты данных, а соединение объединяет отношения.

RDB имеют много других преимуществ, в том числе:

• Простота расширения, так как новые данные могут быть добавлены без изменения существующих записей. Это также известно как масштабируемость.
• Новая технология, производительность, мощность и гибкость с множеством возможностей обработки требований к данным.
• Безопасность данных, которая имеет решающее значение, когда обмен данными основан на конфиденциальности. Например, руководство может совместно использовать определенные права доступа к данным и доступ и блокировать доступ сотрудников к другим данным, таким как конфиденциальная информация о заработной плате или льготах.

Что такое реляционные базы данных? | HowStuffWorks

Базы данных были основным продуктом бизнес-вычислений с самого начала цифровой эры. Фактически, реляционная база данных родилась в 1970 году, когда Э. Ф. Кодд, исследователь из IBM, написал статью, описывающую этот процесс. С тех пор реляционные базы данных приобрели популярность и стали стандартом.

Изначально базы данных были плоскими. Это означает, что информация хранилась в одном длинном текстовом файле, который называется файлом с разделителями табуляцией .Каждая запись в файле с разделителями табуляции отделяется специальным символом, например вертикальной чертой ( | ). Каждая запись содержит несколько частей информации (полей) о конкретном объекте или человеке, сгруппированных вместе в виде записи. Текстовый файл затрудняет поиск определенной информации или создание отчетов, включающих только определенные поля из каждой записи. Вот пример файла, созданного плоской базой данных:

Lname, FName, Age, Salary | Smith, John, 35, 280 $ | Doe, Jane, 28, 325 $ | Brown, Scott, 41, 265 $ | Howard, Shemp , 48, 359 долларов | Тейлор, Том, 22, 250 долларов США

Вы можете видеть, что вам нужно последовательно искать по всему файлу, чтобы собрать связанную информацию, такую ​​как возраст или зарплата.Реляционная база данных позволяет легко находить конкретную информацию. Он также позволяет выполнять сортировку по любому полю и создавать отчеты, содержащие только определенные поля из каждой записи. Реляционные базы данных используют таблиц для хранения информации. Стандартные поля и записи представлены в виде столбцов (полей) и строк (записей) в таблице.

С реляционной базой данных вы можете быстро сравнивать информацию благодаря расположению данных в столбцах. Модель реляционной базы данных использует это единообразие для построения совершенно новых таблиц из необходимой информации из существующих таблиц.Другими словами, он использует взаимосвязь похожих данных для увеличения скорости и универсальности базы данных.

«Реляционная» часть имени вступает в игру из-за математических отношений. Типичная реляционная база данных содержит от 10 до более 1000 таблиц. Каждая таблица содержит столбец или столбцы, которые могут использоваться другими таблицами для сбора информации из этой таблицы.