Для чего нужна база данных в приложении

Почему для мобильного приложения нужна мобильная база данных

Обеспечение быстрой и надежной работы — залог успеха мобильного приложения. Использование базы данных, созданной специально для мобильных приложений, является ключом к достижению этой цели, пишет на портале The New Stack Марк Гэмбл, директор по маркетингу продуктов и решений компании Couchbase.

Использование мобильных приложений растет во всем мире, причем не только по количеству пользователей, но и по ежедневному времени, проводимому ими в приложениях. Согласно TechCrunch, пользователи мобильных устройств ежедневно тратят от четырех до пяти часов — примерно треть времени бодрствования — на приложения для смартфонов. И когда дело доходит до того, какие приложения они используют, недостатка в выборе нет. По данным Business of Apps, Google Play в настоящее время предлагает около 2,8 млн. приложений и игр, а Apple App Store — около 4,5 млн.

Однако такой огромный объем приложений и растущая продолжительность времени, которое пользователи проводят в них, означает, что они могут быть крайне избирательны в своем выборе. На самом деле, согласно исследованию AppsFlyer, почти каждое второе приложение удаляется в течение 30 дней, а исследование Эндрю Чена показало, что потеря 80% мобильных пользователей является «нормальным явлением» для всех приложений, кроме самых популярных.

Весомой причиной высокого уровня отказа от приложений является плохой опыт, особенно их медлительность и ненадежность. Отчет компании Think Storage Now показывает, что 70% пользователей откажутся от приложения, которое слишком долго загружается. А старое (от 2013 г.), но все еще часто цитируемое исследование компании Compuware утверждает, что 84% пользователей откажутся от приложения, если оно не сработает всего два раза.

Эти факты помогают подчеркнуть, насколько мало окно возможностей для ошибок, когда речь идет о том, чтобы пользователи оставались довольными и вовлеченными. Обеспечение быстрой и надежной работы является ключевым фактором успеха мобильного приложения, а использование правильной базы данных, созданной для мобильных приложений, является ключом к достижению этой цели.

Варианты баз данных для мобильных приложений

Возможно, вам интересно, что мы подразумеваем под «мобильной базой данных». Ведь база данных — это просто база данных, верно?

Не совсем. Когда речь идет о разработке мобильного приложения, будь то нативное, веб- или гибридное, вам необходимо выбрать базу данных, которая обеспечит скорость и надежность, необходимые вашим пользователям. Давайте рассмотрим возможные варианты.

Реляционная база vs. NoSQL. Реляционная база хранит данные в высокоорганизованных таблицах, поддерживаемых жесткой и фиксированной схемой, разработанной для обеспечения согласованности. Однако за жесткость приходится платить — разработчики приложений должны приводить свой код в соответствие со схемой, а любые изменения данных приводят к трудоемкому обновлению схемы, что делает обновление приложений сложной задачей.

В отличие от этого, база данных NoSQL хранит данные в виде документов JSON, что устраняет необходимость в схеме и позволяет разработчикам изменять базу данных по мере изменения требований приложения. Кроме того, базы данных NoSQL являются распределенными, то есть они могут быть развернуты на нескольких узлах, обеспечивая высокую производительность и надежность приложений.

В целом, благодаря своей распределенной природе и гибкости модели данных, базы данных NoSQL идеально подходят для мобильных приложений благодаря своей скорости и надежности.

Облачная база данных. В этой модели мобильные и IoT-приложения используют базу данных, которая работает в облаке.

Модель облачной базы данных предлагает быстрый переход к стандартизированной и распределенной инфраструктуре, которая обеспечивает масштаб, эластичность и гибкость для мобильных приложений.

Проблема в том, что эта модель зависит от Интернета, который по своей природе ненадежен. Если Интернет замедляется, то и приложения, которые от него зависят, тоже. А если Интернет падает, приложения перестают работать вообще, что разочаровывает пользователей и приводит к издержкам бизнеса из-за простоя.

Из-за интернет-зависимости облачная модель баз данных создает проблемы для удовлетворения ожиданий пользователей мобильных приложений. Когда они попадают в места с плохим подключением к сети, например, на станции метро, в самолете или туннеле, их приложения становятся в лучшем случае ненадежными, а в худшем — бесполезными.

Чтобы гарантировать быструю и надежную работу мобильных приложений, необходимо устранить интернет-зависимость.

Встроенная база данных. Технология встроенных баз данных, таких как SQLite, является еще одним вариантом для разработки мобильных приложений. В этом случае база данных работает внутри приложения, установленного на мобильном устройстве. Встраивая базу данных в само приложение, вы полностью избавляетесь от необходимости подключения к сети, получая при этом самые высокие гарантии скорости и доступности.

Использование встроенной базы данных может быть полезно для автономных приложений, в которых данные меняются редко, но отсутствие возможности подключения создает проблемы для многопользовательских приложений, в которых данные часто меняются и должны быть доступны другим пользователям. При использовании встроенной базы данных разработчикам приходится либо встраивать возможности обмена данными в свои встроенные приложения, либо обходиться без них.

Мобильная база данных. Модель мобильной базы данных представляет собой слияние облачной и встроенной моделей баз данных, объединяя лучшие аспекты каждой из них в архитектуру, которая обеспечивает работу приложений в автономном режиме, делая их невосприимчивыми к задержкам и перебоям в работе Интернета.

Модель мобильной базы данных

Модель состоит из центральной облачной базы данных и встроенной базы данных, работающей на мобильных клиентах, которые обмениваются данными посредством автоматической синхронизации — встроенные базы данных синхронизируют данные между облачной базой данных и другими встроенными устройствами по мере их получения или изменения. При отсутствии сетевого соединения данные хранятся и обрабатываются локально, а при восстановлении соединения синхронизация возобновляется автоматически.

Мобильные базы данных также предлагают функцию peer-to-peer, позволяющую нескольким встроенным устройствам, находящимся в непосредственной близости, синхронизировать данные с помощью частных локальных сетей, таких как Bluetooth, обеспечивая совместную работу в условиях отсутствия связи.

Модель мобильной базы данных способна удовлетворить ожидания пользователей мобильных приложений, обеспечивая быструю и надежную работу. Встроенная локальная обработка данных обеспечивает быстрое реагирование в режиме реального времени и высокую доступность независимо от наличия подключения к Интернету, а синхронизация данных с облаком гарантирует постоянную актуальность и согласованность пользовательского опыта.

Выберите правильную базу данных для вашего мобильного приложения No Code: Что нужно учитывать

Как правильно выбрать базу данных для мобильного приложения

Как вы, возможно, уже знаете, выбор базы данных для бэкенда — это важный шаг в процессе разработки мобильного приложения. Иногда выбор может показаться ошеломляющим, поскольку существует множество вариантов.

Что такое бескодовое приложение?

Прежде всего, давайте уточним, что такое приложение no-code. No-code — это процесс разработки, который не требует от разработчика написания каждой отдельной строки кода. Фактически, разработчики могут создавать целые и функционирующие мобильные приложения без написания какого-либо кода! Это не значит, что кода нет; это означает лишь то, что он создается автоматически, и если используемый вами инструмент для создания no-code приложений позволяет это, вы можете даже экспортировать его!

Это возможно благодаря платформам для создания no-code: программным инструментам, специально разработанным для только что описанной цели, позволяющим разработчикам создавать мобильные приложения или веб-приложения без необходимости писать код. Одним из наиболее известных и рекомендуемых примеров такого типа инструментов является AppMaster: это платформа для создания приложений без кода, с помощью которой можно создавать мобильные или веб-приложения.

AppMaster значительно упрощает процесс разработки приложений: потенциально даже новичок без опыта кодирования может начать работать с ним и создать свое собственное приложение; однако AppMaster также чрезвычайно полезен для опытных разработчиков: он делает процесс разработки намного быстрее, проще и менее трудоемким. Когда вам нужен доступ к коду бэкенда, вы можете просто получить его, экспортировать, изменить, использовать на другой платформе и так далее.

Зачем вам нужна служба базы данных для вашего no-code приложения?

Независимо от причины, по которой вы создаете мобильное приложение (для личного пользования, для клиентов, для управления бизнесом), при разработке приложения вам необходим доступ к данным. Вы можете хранить свои данные в разных местах, но главное, что вам нужен бэкенд-сервис базы данных и доступ к нему.

Что такое внутренняя база данных?

Как вы, возможно, знаете, программные системы состоят из двух частей: фронтенда и бэкенда. Фронтенд — это то, что видят пользователи; бэкенд — это место, где хранятся, доступны и извлекаются все данные. Бэкэнд — это, проще говоря, все, что происходит за кулисами. База данных бэкенда — это место, где хранятся все ваши данные. Данные из базы данных могут быть извлечены (кроме обновления или удаления), чтобы обеспечить функционирование веб-сайта, приложения или платформы. Помимо баз данных, бэкенд состоит из серверов и API (расширенный интерфейс программирования).

Важность данных

Причина, по которой вам нужна база данных бэкенда, заключается в том, что любая программная платформа (будь то веб-сайт или приложение без кода) работает на данных. Качество и производительность приложения зависят от его способности быстро и эффективно собирать данные и получать к ним доступ.

Важность выбора образцового сервиса базы данных бэкенда

Теперь, когда вы знаете, что такое внутренняя база данных и насколько она важна для обеспечения правильного функционирования любого программного обеспечения, вы можете лучше понять, насколько важно выбрать правильную службу внутренней базы данных. Прежде всего, давайте разберемся, что мы подразумеваем под услугой базы данных бэкенда.

Сервисы баз данных backend — это предложения, которые позволяют хранить и управлять данными через внешние приложения. Большинство разработчиков используют эти типы служб баз данных, потому что такое решение гораздо удобнее альтернативы: сборки и установки. Вы настраиваете и обслуживаете частный сервер.

Давайте уделим немного времени рассмотрению преимуществ внешнего бэкенд-сервиса баз данных:

• с помощью систем обслуживания внутренних баз данных данные становятся доступными из любого места
• у вас есть как онлайн, так и офлайн доступ к данным
• мобильная служба баз данных проще в обслуживании, обычно требуя минимальных усилий со стороны разработчика (поставщик службы баз данных бэкенда делает всю тяжелую работу)
• поскольку система баз данных синхронизирована, это помогает нескольким пользователям получить доступ к данным в одно и то же время
• с помощью сервисов внутренних баз данных также легче синхронизировать данные на различных устройствах (ноутбуках, смартфонах, планшетах и т.д.).

Как всегда, когда вы полагаетесь на внешнюю службу, вы хотите убедиться, что она предлагает именно то, что вам нужно, и является надежной. Этот раздел поможет вам понять, как перебирать сервисы внутренних баз данных и найти наиболее подходящий для вас.

Типы баз данных для мобильных приложений

Давайте рассмотрим альтернативы, имеющиеся в вашем распоряжении, когда речь идет о сервисах внутренних баз данных.

Хранилища данных

Системы хранилищ данных предназначены для поддержки аналитической деятельности: это огромные виртуальные места, где хранятся тонны исторических данных. Данные берутся из различных ресурсов: мобильных приложений, файлов журналов, форм и многого другого.

Основная цель баз данных хранилищ — собирать тонны данных, а затем выполнять запросы и анализировать эти данные. Предприятия обычно используют их для получения информации из собранных данных и на ее основе принимают решения, разрабатывают стратегии, делают инвестиции и так далее.

Попробуйте no-code платформу AppMaster

AppMaster поможет создать любое веб, мобильное или серверное приложение в 10 раз быстрее и 3 раза дешевле

Когда следует выбирать хранилище данных?

Это имеет смысл, когда основной целью вашего мобильного приложения no-code является сбор данных, которые вы сможете проанализировать позже.

Распределенное хранилище

Как следует из названия, распределенные хранилища данных географически расположены в удаленных друг от друга местах без физических общих ресурсов. Это идеальное решение, если ваши пользователи разбросаны по разным странам.

Как вы, возможно, знаете, физическое расстояние между пользователем и сервером, на котором расположены данные, имеет большое значение, когда речь идет о производительности. Несколько десятков километров не имеют никакого значения. Тем не менее, когда ваши пользователи находятся в Восточной Европе, а ваши серверы в Северной Америке, это может стать проблемой (даже если ваш конкурент с серверами, расположенными в Европе, способен предоставить более эффективный сервис и более быстрое и производительное мобильное приложение).

Когда следует выбирать распределенное хранилище данных?

Если пользователи вашего мобильного приложения находятся в разных странах, вам следует выбрать распределенное хранилище данных. Таким образом, вы сможете обеспечить каждому пользователю одинаково высокое качество работы с мобильным приложением, независимо от его географического местонахождения.

Операционная база данных

Оперативная база данных позволит пользователям вашего мобильного приложения редактировать или удалять данные в режиме реального времени. Когда мобильное приложение высоко интерактивно, оно должно иметь внутреннюю базу данных, которая может постоянно получать данные и редактировать или удалять их в соответствии с потребностями пользователя. Другие варианты баз данных, которые мы рассматривали до сих пор, не подходят для высокоинтерактивного мобильного приложения, поскольку получение данных будет слишком медленным, и, следовательно, пользователи мобильного приложения будут работать медленно и неэффективно.

Когда вам следует выбрать оперативную базу данных бэкенда?

Если вы разрабатываете мобильное приложение, которое можно рассматривать как платформу, где пользователи могут управлять опциями, данными, информацией и многим другим, то вам следует выбрать оперативную базу данных. Мобильное приложение, допускающее определенное взаимодействие и настройку, должно иметь оперативную внутреннюю систему обслуживания базы данных.

Реляционная база данных

Есть еще один вариант, который подходит для сложных проектов мобильных приложений, — это реляционная база данных. Они организуют данные в таблицы, которые связаны друг с другом через общие точки данных. Эта особенность позволяет пользователям получать данные из нескольких таблиц с помощью одного запроса.

Когда следует выбирать реляционную базу данных?

Одним из главных преимуществ реляционных баз данных является то, что они устраняют избыточность. Если ваш проект мобильного приложения особенно сложен и нуждается в управлении большим количеством данных, вы можете выбрать реляционную базу данных.

Что такое электронная таблица и нужна ли она вам?

Особенно для новичков базы данных и электронные таблицы могут казаться одинаковыми или взаимозаменяемыми. Они обе служат одним и тем же целям: и базы данных, и электронные таблицы позволяют хранить, создавать, читать, обновлять или удалять данные, но если посмотреть немного глубже, то между ними могут обнаружиться важные различия. Вы должны знать об этих различиях, чтобы выбрать, что вам нужно — бэкенд-сервис базы данных или электронные таблицы для вашего проекта разработки мобильного приложения no-code.

Что такое электронная таблица?

Электронные таблицы легче понять и внедрить, чем базы данных, хотя они могут иметь некоторые ограничения. Как следует из названия, электронные таблицы — это базовые инструменты, использующие формат строк и столбцов. Наиболее простыми примерами являются Google Sheets или Excel: электронные таблицы, созданные с помощью этих платформ, позволяют вводить данные и манипулировать ими очень простым способом, но ограничивают ли они производительность вашего мобильного приложения? Давайте рассмотрим преимущества и недостатки использования электронных таблиц.

Преимущества использования электронных таблиц

Основное преимущество использования электронных таблиц вместо базы данных заключается в том, что они очень просты и интегрируются с вашим мобильным приложением. В конце концов, использовать электронную таблицу так же просто, как заполнить форму.

Электронные таблицы также не требуют кода для управления данными, и это один из лучших вариантов для студентов и новичков.

Недостатки использования электронных таблиц

Конечно, у электронных таблиц есть много ограничений. Как только вы начнете управлять большим количеством данных, электронные таблицы перестанут быть подходящими. Электронные таблицы могут хранить только ограниченное количество данных, иначе процесс поиска и редактирования данных станет слишком долгим и неэффективным. Однако специалисты все еще могут использовать электронные таблицы для фиксации своих основных идей или создания простых прототипов, прежде чем переходить к реальному процессу разработки мобильных приложений.

Главное ограничение электронных таблиц заключается в том, что они не могут обрабатывать сложные функции. Если разрабатываемое вами мобильное приложение очень простое, вы можете использовать электронные таблицы, но если ваше мобильное приложение предназначено для кого-то, кроме вас, то вам понадобится система баз данных.

Попробуйте no-code платформу AppMaster

AppMaster поможет создать любое веб, мобильное или серверное приложение в 10 раз быстрее и 3 раза дешевле

Как выбрать наиболее подходящую для ваших нужд

Структура данных

Структура данных зависит от требований мобильного приложения. Для разных мобильных приложений требуются разные типы структуры данных, и, конечно, разработанная вами структура данных диктует вам выбор системы баз данных и бэкенд-сервиса баз данных.

Размер данных

Размер данных зависит от требований к хранению. Если разрабатываемое вами мобильное приложение no-code очень простое, возможно, оно нужно вам только для личного пользования, то вы можете даже обойтись без базы данных и выбрать более простую электронную таблицу. Но когда у вас есть большие объемы данных, вам нужно выбрать службу базы данных, которая обладает достаточной емкостью для их хранения и производительностью, чтобы быстро и эффективно извлекать и редактировать их.

Безопасность данных

Безопасность данных — важная тема. Одно из главных преимуществ использования внешней службы внутренних баз данных заключается в том, что вам не нужно заботиться о безопасности в первую очередь. Поставщик услуг обычно отвечает за безопасность данных, и безопасность является частью их предложения.

Важно также подчеркнуть, насколько важна безопасность данных для ваших пользователей: когда они используют ваше мобильное приложение, они доверяют вам свои данные; иногда это личные и важные данные, такие как номера кредитных карт или информация о здоровье. Будет полезно, если вы гарантируете своим пользователям, что данные, которые они предоставляют, будут в безопасности и недоступны для злоумышленников. Вы можете сделать это, только наняв надежную службу базы данных backend. Если вам придется потратить немного больше, но получить более защищенный сервер, то более высокая цена всегда оправдывает себя, когда речь идет о безопасности.

Гибкость модели данных

Когда вы выбираете службу внутренней базы данных, убедитесь, что она допускает определенную гибкость. Ни одна стандартная модель не будет именно тем, что вам нужно для вашего проекта мобильного приложения no-code, поэтому вы должны быть уверены, что у вас есть возможность внести некоторые изменения.

Необходимая поддержка

В стоимость услуги по обслуживанию базы данных бэкенда может быть включена или не включена служба поддержки клиентов. Поддержка всегда важна, когда вы приобретаете подобные услуги (услуги баз данных, веб-хостинга или другие). Но объем необходимой вам поддержки зависит от вашей квалификации. Если вы новичок, вам может понадобиться человек, который проведет вас через все этапы настройки базы данных: в этом случае убедитесь, что поставщик баз данных предлагает такую услугу. Если вам нужна поддержка только в крайних случаях, поскольку вы в состоянии справиться со стандартными задачами самостоятельно, то вы можете сэкономить немного денег на поддержке.

Масштабируемость мобильного приложения

Предположим, что вы начинаете с малого, но уже планируете расширять масштабы своего мобильного приложения no-code. В этом случае вам следует выбрать службу базы данных бэкенда, которая обеспечивает такую масштабируемость, чтобы, когда наступит момент, вам не пришлось менять провайдера, а можно было масштабировать уже используемого.

Количество устройств

Предположим, вы разрабатываете мобильное приложение без кода, которое пользователи смогут использовать на разных устройствах. В этом случае вам необходимо убедиться, что выбранная вами база данных имеет функцию разрешения конфликтов, которые могут возникнуть между устройствами.

В наши дни большинство мобильных приложений можно синхронизировать на нескольких устройствах (многие пользователи используют одни и те же приложения как на смартфоне, так и на планшете). По этой причине данная функция становится важной.

Примеры баз данных без мобильного кода

Realm DB
Realm DB — это реляционная база данных с открытым исходным кодом, которая, как мы уже говорили, подходит даже для сложных проектов мобильных приложений без кода.

MongoDB
Это еще одна база данных с открытым исходным кодом, предназначенная для проектов мобильных приложений. Это NoSQL база данных, которая отличается высокой масштабируемостью и основана на реляционной модели. Мы видели, что реляционные базы данных очень масштабируемы и подходят для сложных проектов. Даже если вы начинаете с малого, но собираетесь масштабировать свое приложение, наша рекомендация — начать с реляционной базы данных, даже если ее настройка может занять дополнительное время по сравнению с простой электронной таблицей. Это позволит вам облегчить работу в будущем.

Заключение

В этой статье вы узнали, что такое база данных и почему она важна для вашего проекта мобильного приложения no-code. Выбор наиболее подходящей базы данных — это первое важное решение, которое вам нужно принять, когда вы начинаете разрабатывать мобильное приложение. В этой статье мы надеемся, что упростили вам процесс принятия решения.

Что такое база данных – особенности, принцип работы и выбора системы управления

Что такое база данных? Это инструмент, используемый для управления информацией и ее хранения. Она является основой для многих цифровых приложений, таких как онлайн-банкинг, социальные сети, поисковые системы и сайты электронной коммерции.

В чем преимущества? Прежде всего, базы данных позволяют предприятиям хранить сведения в больших объемах в упорядоченном виде. Кроме того, они безопасны и надежны, а также полезны при анализе эффективности бизнеса, что может помочь скорректировать дальнейшую работу.

В статье рассказывается:

1. Преимущества работы с базами данных
2. Задачи, которые ставят перед БД
3. Свойства базы данных
4. Система хранения информации в базах данных
5. Проектирование баз данных
6. Требования к проектированию БД
7. Виды баз данных
8. Примеры использования баз данных
9. Системы управления базами данных
10. Виды СУБД по способу доступа
11. Популярные системы управления базами данных
12. Сравнение SQL и NoSQL
13. На что ориентироваться при выборе базы данных

Пройди тест и узнай, какая сфера тебе подходит:
айти, дизайн или маркетинг.
Бесплатно от Geekbrains

Преимущества работы с базами данных

Таблицы упрощают нам жизнь. В табличном виде удобно представлять меню ресторана, создавать квитанции для квартплаты и т. д. Для чтения таблиц не нужны никакие дополнительные инструменты — все данные легко и быстро читаются. Другое дело, когда число строк и столбцов начинает исчисляться сотнями тысяч. В таких случаях с обработкой табличных данных возникают сложности даже при использовании редакторов типа MS Excel.

На помощь приходят разбивка одной крупной таблицы на несколько и организация связей между значениями. Таким образом возникают базы данных. В итоге они представляют собой упорядоченную информацию, которая хранится в цифровом (электронном) виде.

Чтобы разобраться, что такое база данных, рассмотрим в качестве примера двух друзей, решивших открыть кофейню. Стоит задача определить ассортимент напитков. Прежде всего нужно проанализировать меню конкурентов. Результаты заносятся в специально созданную базу данных. Это поможет определить спрос на отдельные напитки, одни из которых обеспечат выручку кофейне, другие — привлекут посетителей уникальным составом.

Далее изучаются поставщики. Здесь также происходит деление. Кто-то поставляет свежие кофейные зерна, кто-то торгует специальным оборудованием, а у кого-то можно закупать посуду. Вся эта информация также заносится в базу. В сравнении с обычными таблицами это более удобный формат по нескольким причинам:

• Имеется возможность хранения, обработки и структурирования гораздо большего объема данных.
• Благодаря встроенному языку запросов и удаленному доступу множество людей могут одновременно выполнять операции с БД. Современные электронные таблицы также подразумевают групповую работу через интернет, но в системах управления базами данных этот процесс более организован, безопасен и оперативен.
• БД могут содержать огромные массивы данных, что никак не влияет на скорость обработки. А, к примеру, таблица Google, состоящая из нескольких сотен строк или столбцов, уже будет загружаться заметно медленнее.

Задачи, которые ставят перед БД

Крупнейшие мировые компании работают с огромными объемами информации, оперативный доступ к которой должен обеспечиваться даже в ответ на сложные запросы. Администраторам баз данных необходимо повышать производительность используемого программного обеспечения с целью:

• эффективного управления непрерывно растущими массивами информации, получаемой от различных источников;
• обеспечения безопасности данных, включая минимизацию риска утечки этой информации и защиту ее от хакерских атак;
• обеспечения быстрого доступа к информации для своевременного принятия важных решений пользователями БД;
• управления базами данных, включая регулярный мониторинг на наличие ошибок, проведение профилактики, обновление ПО и исправление возникающих проблем;
• поиска новых возможностей управления для развития бизнеса.

Узнай, какие ИТ — профессии
входят в ТОП-30 с доходом
от 210 000 ₽/мес
Павел Симонов
Исполнительный директор Geekbrains

Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.

Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!

Скачивайте и используйте уже сегодня:

Павел Симонов
Исполнительный директор Geekbrains

Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023

Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда

Подборка 50+ бесплатных нейросетей для упрощения работы и увеличения заработка

Только проверенные нейросети с доступом из России и свободным использованием

ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains

Список проверенных ресурсов реальных вакансий с доходом от 210 000 ₽

Получить подборку бесплатно
Уже скачали 23660

Современные СУБД усложняются, а объемы обрабатываемых данных возрастают. Это требует привлечения и обучения новых специалистов для решения перечисленных выше задач.

Свойства базы данных

Системы управления базами данных очень удобны в использовании. Это достигается благодаря наличию следующих свойств:

• Быстродействие системы. Система поиска позволяет легко находить нужную информацию даже в больших массивах данных. В обычных электронных таблицах это делать сложнее.
• Простота получения и изменения данных. Для добавления и обновления информации оператору требуется совершить минимальное количество действий.
• Безопасность. Большая часть баз данных настраивается под разные уровни доступа. Возможно разрешение либо запрет просмотра или редактирования записей определенным пользователям.
• Многопользовательский доступ. Современные СУБД поддерживают одновременную работу нескольких пользователей с одной базой.
• Поддержка очень больших объемов данных. В БД можно хранить действительно огромные массивы информации. Далее будет подробно разъяснено, что такое запись. База данных позволяет обрабатывать информацию, содержащуюся в миллионах таких записей.

Система хранения информации в базах данных

БД можно представить в виде трехуровневой структуры. Перечислим данные уровни по порядку от большего к меньшему.

БД

Вся база данных занимает самый верхний уровень, где объединяются абсолютно все данные, хранение которых продиктовано конкретной целью.

Каждый веб-сайт независимо от разновидности и предназначения, как правило, имеет отдельную БД, внутри которой содержится вся необходимая информация.

Таблица

База данных состоит из таблиц, коих в одной БД может насчитываться несколько тысяч.

Разберемся на простом примере, что такое таблица. База данных, допустим, представляет собой большой шкаф. Тогда все содержимое (например, коробки из-под обуви) можно сравнить с таблицами.

Иными словами, этот компонент БД служит для хранения данных какого-то одного типа. Например, создается таблица списка городов или пользователей интернет-ресурса. Фактически она может храниться в виде файла Excel или даже обычного набора строк и столбцов.

Любому пользователю компьютера такой формат знаком. Табличный файл позволяет легко подсчитать количество строк и столбцов, прочитать заголовки, внести нужные данные в таблицу.

Аналогичным образом организован процесс и в базе данных. В системе создается таблица, для которой пользователь определяет вид и структуру.

Запись

Это низший уровень иерархии БД. Запись является частью таблицы, фактически формируя ее наполнение. Данный компонент неделим. К примеру, при заполнении формы на сайте введенная информация вносится в таблицу базы как одна запись, распределяясь по столбцам и строкам этой таблицы. Объем вносимых данных должен быть заранее определен.

В качестве примера разберем процесс создания онлайн-дневника. С точки зрения системы БД выполняются следующие действия:

• Создание новой базы данных сайта с именем «private diary»
• Создание таблицы с именем «diary log»
• Задание столбца «День недели» с типом данных «текст»
• Задание столбца «День» с типом данных «дата»
• Задание столбца «Номер записи» с типом данных «число»
• Задание столбца «Настроение» с типом данных «число» и ограничением от 0 до 5 (от плохого до отличного соответственно)
• Задание столбца «Комментарий» с типом данных «текст»
• Добавление новой записи с заполнением соответствующих полей в таблице каждый раз при сохранении формы

Сформированная таким образом база данных позволит хранить всю вводимую пользователями информацию и предоставит быстрый доступ к ней.

Проектирование баз данных

Проектирование БД включает в себя не только создание таблиц, определение имен столбцов и указание типов данных. Этот процесс в целом намного сложнее. Он требует наличия специальных навыков и знаний. Под типами данных здесь понимается в числе прочего способ записи этих данных (символы, строки, числа, даты, пустые данные NULL и т. д.).

Для вас подарок! В свободном доступе до 29.10 —>
Скачайте ТОП-10
бесплатных нейросетей
для программирования
Помогут писать код быстрее на 25%
Чтобы получить подарок, заполните информацию в открывшемся окне

Основная проблема проектирования БД заключается в ограниченной вычислительной мощности оборудования. Малый объем данных обрабатывается относительно быстро. Но со временем количество информации растет, а это ведет к снижению быстродействия компьютера. Соответственно, запросы обрабатываются медленнее. Здесь стоит вкратце упомянуть, что такое реляционная база данных.

Новые записи в эти СУБД добавляются весьма быстро, а вот выборка определенной информации тратит достаточно много ресурсов. Впрочем, скорость обработки запросов зависит и от конкретных настроек системы.

Требования к проектированию БД

Ранее мы разобрались, в чем заключаются главные особенности реляционных баз данных. Теперь стоит поговорить о проблемах, возникающих при проектировании этих БД. Весь процесс начинается с постановки задач в зависимости от требований, сферы использования проектируемой базы, а также плюсов и минусов выбранной СУБД. В качестве примера рассмотрим популярную систему MySQL.

Формируем структуру базы, исходя из следующих требований:

• Необходимо обеспечить простую обработку данных.
• БД должна быть максимально компактной и лаконичной, но с сохранением всей функциональности.

Помимо этого, могут формулироваться и другие требования, иногда даже противоречащие друг другу. Основная задача проектировщика — найти оптимальный баланс в архитектуре БД с учетом изначально запланированного назначения продукта.

В роли специалиста, занимающегося проектированием, обычно выступает профессиональный серверный администратор или опытный архитектор БД. В этой работе важно понимать, какого результата необходимо достичь. Требуется также знать, что такое структура базы данных, и насколько сложной она может быть. Иные БД состоят из сотен таблиц, которые могут быть весьма замысловато связаны друг с другом. В грамотном создании структуры и состоит основная трудность проектирования.

Дарим скидку от 60%
на курсы от GeekBrains до 29 октября
Уже через 9 месяцев сможете устроиться на работу с доходом от 150 000 рублей

В результате должна получиться подробная диаграмма или схема, где определены все типы хранимых данных, указаны количество и типы столбцов в таблицах, показаны взаимосвязи этих таблиц и т. д. Грамотно выполненное проектирование обеспечит стабильную работу базы. В противном случае возникнут весьма серьезные проблемы. Нужно помнить, что самые грубые ошибки рождаются как раз на этапе построения архитектуры конечного продукта.

Виды баз данных

Мы разобрались, что такое база данных. Виды БД, количество которых сегодня исчисляется десятками, можно структурировать по степени популярности. Ниже перечислим наиболее популярные разновидности:

• Реляционные БД. Стали активно распространяться, начиная с 1980-х годов. Главной особенностью этого вида баз данных является организация структуры. Элементы реляционной БД представлены в виде таблиц, содержащих строки и столбцы. Благодаря этому максимально упрощается доступ к структурированным данным.
• Объектно-ориентированные БД. Здесь данные по аналогии с современными языками программирования рассматриваются как объекты.
• Хранилища данных. Служат для оперативного анализа и выполнения запросов.
• Распределенные БД. Состоят из нескольких файлов, находящихся на разных компьютерах. Одна такая база физически может как располагаться на одном узле, так и распределяться по нескольким сетям.
• Графовые БД. Данные здесь представлены как определенным образом взаимосвязанные друг с другом сущности.
• Иерархические БД. В качестве формы представления используется древовидная структура.
• Нереляционные БД. Также называются NoSQL. Предназначаются для хранения и обработки неструктурированной информации и данных со слабо выраженной структурой.
• Аналитические БД. Другое название — OLTP. Используются разными пользователями для выполнения множества операций.

Стремительное развитие сектора ИТ привело к появлению принципиально новых разновидностей баз данных:

• автономные БД;
• облачные БД;
• БД с открытым исходным кодом;
• документные БД (или JSON);
• многомодельные БД.

Примеры использования баз данных

Любая компания использует информацию, которую необходимо структурировать, где-то хранить и каким-то образом обновлять.

Показания счетчиков

Если организация располагается в отдельном помещении, она потребляет электричество и воду. Расходы этих ресурсов учитываются счетчиками. Автоматические приборы сами передают показания в управляющие компании, на основании чего потребителю выставляется счет.

Успешная оплата отображается в базе данных, где также указывается, что задолженность отсутствует. Каждая управляющая компания обслуживает огромное количество абонентов. Для хранения такого массива показаний и нужны базы данных, позволяющие сортировать счетчики по различным критериям (номера квартир, задолженности и пр.). Средствами обычных электронных таблиц эту задачу решить не получится.

Сведения о персонале

Если штат сотрудников небольшой, информацию о них можно фиксировать в обычной таблице. Но для обеспечения безопасности нужно ограничить доступ к этим данным, что легко реализуется с помощью СУБД. Персональные сведения о каждом сотруднике включают в себя конфиденциальную информацию, например, касающуюся заработной платы.

База данных в таком случае будет храниться на стороне банка. Непосредственному начальнику потребуется лишь контролировать своевременное начисление зарплаты.

База потенциальных клиентов

В различных кафе часто практикуется предложение клиентам поучаствовать в программах лояльности. Для этого собираются контактные данные покупателей. Хранение этой информации и ее обработка также невозможны без организации БД.

Налоги

Налоговые службы обрабатывают огромный массив информации о налогоплательщиках. Здесь в любом случае требуется использование СУБД. Возможностей Excel было бы недостаточно для ежемесячного оповещения всех резидентов о начисленных налогах.

Заказы в кофейне

Безусловно владельцу заведения можно лишь приблизительно оценивать посещаемость по дням недели. Однако это дает незначительный результат. Гораздо больший позитивный эффект обеспечивает работающая база данных, содержащая всю информацию о заказах и посетителях.

Только до 2.11
Скачай подборку материалов, чтобы гарантированно найти работу в IT за 14 дней
Список документов:

ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains

20 профессий 2023 года, с доходом от 150 000 рублей

Чек-лист «Как успешно пройти собеседование»

Чтобы зарегистрироваться на бесплатный интенсив и получить в подарок подборку файлов от GeekBrains, заполните информацию в открывшемся окне

Сайт

Любой полноценный веб-сайт строится на основе БД. В базе хранятся абсолютно все данные, которые необходимы для нормальной работы ресурса, включая изображения, сведения о зарегистрированных пользователях, статистику посещений и т. д.

Системы управления базами данных

Физически БД являются обычными файлами на компьютере и служат местом хранения структурированной информации. Добавлять в себя данные, изменять их эти файлы сами не могут. Для этого требуется система управления (СУБД). Именно с ее помощью пользователи управляют таблицами и записями.

Итак, что такое система управления базой данных и как она организована? Фактически это набор программных средств, позволяющих добавлять, удалять, сортировать, фильтровать и искать определенные элементы БД. Также данные инструменты необходимы для изменения структуры базы и создания резервных копий.

СУБД является непосредственным исполнителем пользовательских запросов к конкретной БД.

Ядро этой системы отвечает за хранение базы, обслуживает ее и фиксирует изменения. Обработкой запросов пользователя занимается процессор или компилятор специального языка программирования . Как правило, в качестве последнего в реляционных и объектно-ориентированных БД используется SQL. В отдельных СУБД могут иметься внутренние языки запросов.

Также частью данных систем являются сервисные утилиты, поставляемые зачастую в большом количестве для выполнения конкретных задач обслуживания базы. В большинстве случаев имеется поддержка дополнительно подключаемых пользовательских модулей.

Виды СУБД по способу доступа

Для хранения БД используется сервер, который может либо располагаться на одном компьютере, либо находиться на разных устройствах, соединенных в единую сеть. В первом случае говорят о локальной СУБД, во втором — о распределенной СУБД. Базой данных, размещенной локально на компьютере, можно пользоваться лишь с этого компьютера.

Хранение информации и обеспечение к ней доступа могут организовываться тремя способами.

• Клиент-серверная архитектура подразумевает размещение базы и СУБД на одном удаленном сервере.

К этой БД могут подключаться пользователи, являющиеся в данном случае клиентами. В частности, таким образом делается запрос сведений об определенном сайте.

Обработка клиентских обращений осуществляется исключительно сервером. Клиенты же не должны напрямую взаимодействовать с базой. Иными словами, конечному пользователю не нужно устанавливаться специализированное ПО, чтобы, к примеру, получить доступ к сайту. Эта работа выполняется серверной частью, строго отделенной от клиентской.

Такая архитектура применяется наиболее часто. Она обеспечивает базам данных высокую надежность и доступность.

• Файл-серверная архитектура организует хранение базы на специальном файл-сервере, системы управления при этом располагаются на клиентских компьютерах.

Таким образом, доступ к БД имеют лишь те клиенты, на устройствах которых установлена СУБД.

В настоящее время данная архитектура используется в очень редких случаях, связанных главным образом с обеспечением работы приложений в локальных сетях. Для реализации крупных проектов файл-серверные СУБД практически не применяют.

• Встраиваемая архитектура реализуется в виде небольшой локальной системы управления, настроенной под потребности конкретного программного обеспечения.

Фактически СУБД встраивается в программу в качестве модуля. Необходимость в такой архитектуре возникает при разработке локального ПО. Система обладает малым размером и полностью устанавливается на одно устройство вместе с приложением.

Популярные системы управления базами данных

MySQL

Эта популярнейшая СУБД используется многими мировыми корпорациями (Twitter, Amazon, LinkedIn и т. д.). Она относится к реляционным системам и распространяется по принципам свободного ПО.

Перечислим характерные особенности.

• Пользователям предоставляется для работы большой выбор типов таблиц, включая такие редко используемые, как MERGE и HEAP.
• Система регулярно обновляется. Разработчики продолжают добавлять в нее поддержку новых типов таблиц.
• MySQL поддерживает многопользовательский режим, оставаясь при этом одной из самых быстрых систем. На скорость также не влияет и огромное количество строк в таблицах, достигающее 50 млн.
• Благодаря сравнительно малому количеству функций работа с данной системой не вызовет особых затруднений у новичков.

MySQL может работать как в графическом, так и в текстовом режимах. А c использованием программы phpMyAdmin администрирование БД возможно и через обычный браузер. Знать команды запросов SQL при этом необязательно.

Итак, система MySQL удобна и проста в использовании. Она обладает гибкостью и вполне пригодна в работе с крупными и средними проектами.

Oracle

Данная СУБД относится к объектно-реляционному типу. Название системе дала одноименная компания-разработчик. Взаимодействие с базой данных осуществляется посредством языка Java и расширения PL/SQL.

Приведем главные особенности системы.

• База легко восстанавливается после произошедшего сбоя. Реализована надежная система резервного копирования. Также присутствуют множество других полезных функций.
• Хранящиеся пользовательские данные надежно защищены.
• Перед использованием систему следует активировать. Это весьма дорогостоящая операция, поэтому данная СУБД может быть недоступна для начинающих администраторов и небольших компаний.

PostgreSQL

Эта СУБД также является объектно-реляционной, но в отличие от предыдущей распространяется свободно. От системы MySQL отличается более широким функционалом с внедрением инноваций. Работа с PostgreSQL осуществляется посредством языка SQL.

Что такое база данных

База данных — это совокупность множества таблиц, которые связаны между собой.

Лолита Кочиева
Автор статьи
23 октября 2022 в 18:05

Современные компании хранят огромное количество информации: данные об операциях, контрагентах, работниках, клиентах и т. д. Сохранять информацию выгодно, потому что данные можно проанализировать и найти новые способы роста прибыли бизнеса.

Если компания небольшая, данные можно сохранить в Google Sheets, файлах Excel или даже в печатном виде в папках. Но если это крупная компания с миллионами операций в день, Excel уже не подойдет: в одном файле помещается максимум около миллиона строк.

Файлы Excel и Google Sheets при сотнях тысяч строк начинают сильно тормозить — работать с информацией в них уже неудобно. Тут на помощь приходят базы данных (БД). В статье разберем виды БД, свойства и популярные системы управления базами данных.

База данных: что это

База данных простыми словами — это место, где хранятся данные в электронном виде.

В базе данных может храниться что угодно: фотографии на телефоне, расположение игроков на карте в компьютерной игре, номера заказов в сервисе такси или доставки продуктов. Назначение базы данных — сохранение, изменение, быстрый поиск.

На курсе «Python-разработчик» целый блок посвящен изучению баз данных. Вы узнаете, как работать с SQLite, PostgreSQL и SQLAlchemy. Сделаете проект, где компания сможет выбирать поставщика товаров, исключить поставку одинаковых товаров от разных поставщиков, искать и сортировать информацию.

Чем база данных отличается от таблиц Excel и Google Sheets

Внешне Excel, Google Sheets и базы данных похожи, но разница есть. В БД можно:

• Хранить больше записей и быстро их обрабатывать.
• Установить отношения между несколькими таблицами — связи, благодаря которым одновременно обрабатывают данные в нескольких таблицах одной БД. Еще связи нужны, чтобы обеспечить целостность данных и чтобы в базе не было потерянных записей. Если удалить из БД клиента, информация о нём удаляется во всех связанных таблицах. Если добавить — добавляется.
• Работать с расширенным набором функций: поиск, фильтрация, сортировка, агрегация и т. д.

Excel и Google Sheets ограничены размером файла. Они подойдут, если нужно работать с небольшим количеством данных и выполнять базовые операции. Для хранения и анализа больших объемов структурированных данных понадобится БД.

Свойства базы данных

Свойства баз данных:

• Быстродействие. Excel и Google Sheets тормозят, когда много данных. В них сложнее найти нужное. В БД проще и быстрее — и ничего не тормозит.
• Простота получения и обновления данных. За два клика можно обновить или добавить данные в базу.
• Безопасность. В большинстве БД можно настраивать разные уровни доступа к таблицам. Например, давать разрешение читать и редактировать не всем пользователям, а только некоторым.
• Многопользовательский доступ. С БД одновременно могут работать несколько человек.
• Объем хранимых данных. База данных дает возможность сохранять миллионы различных записей.

Как хранится информация в БД

По способу хранения данных БД делятся на:

• Централизованные — вся информация хранится на одном компьютере. Это может быть автономный ПК или сервер, к которому есть доступ у пользователей.
• Распределенные — информация распределена по разным компьютерам. Используется в локальных и глобальных компьютерных сетях.

База данных — это информационный склад. Сам по себе этот склад не может найти и обработать нужную клиенту информацию.

Приходите на курс «Java-разработчик» — это не только подробные знания и практические навыки по базам данных. Еще 440 часов обучения от топовых экспертов в области, 5 проектов в портфолио, помощь в составлении резюме и диплом установленного образца. Благодаря этому вы легко найдете работу.

Типы баз данных

Существует огромное множество типов баз данных. Наиболее часто используют следующие типы:

• реляционные,
• нереляционные,
• документоориентированные,
• графовые,
• колоночные (столбцовые),
• key-value,
• сетевые,
• иерархические.

✔️ Реляционные. Состоят из множества таблиц, а между таблицами есть связи.

Две основные характеристики реляционной базы:

1. Информация лежит в некотором количестве таблиц и распределена по ним по смыслу.
2. Таблицы не существуют независимо друг от друга — они связаны определенными столбцами.

Чаще всего специалисты пользуются реляционными базами данных. Это базы, состоящие из множества таблиц, между которыми есть связи. Реляционные БД используют везде, где есть необходимость в сохранении огромных объемов информации: в IT-компаниях, банках, магазинах и так далее.

Обычно данные в реляционной БД хранят во вложенных таблицах. Информацию вносят с помощью записей.

Таблица — это вложенный объект по отношению к базе данных. Это значит, что база данных содержит внутри себя некоторое количество таблиц. Таблицы хранят разные группы данных. Например, одна таблица может хранить номера телефонов клиентов, а другая — список товаров на складе.

Таблица выглядит как лист в Google Sheets или Excel. Она состоит из определенного количества строк и столбцов. У каждого столбца бывает свое имя. В каждом из столбцов содержатся данные, относящиеся к заголовку столбца.

Запись — это одна строка в таблице в базе данных. Если менеджер добавляет данные нового пассажира или водителя в систему баз данных, то в таблице появляется новая запись.

К значениям столбца обычно есть некоторые требования. Часто в столбце реляционной базы данных хранятся данные одного типа: числа, тексты, файлы или другое.

Если создать реляционную базу данных, например, для такси, то она может содержать такие таблицы:

• заказы такси;
• таксисты;
• клиенты (или пассажиры);
• автомобили.

База данных такси содержит четыре таблицы, в каждой из которых — определенное количество столбцов. Например, в таблице «Клиенты» три столбца: «ID клиента», «Телефон клиента» и «Город клиента».

Можно было бы добавить всю информацию по заказам, таксистам, клиентам и автомобилям в одну таблицу, но она получилась бы слишком громоздкой. Анализировать и строить модели машинного обучения на основе такой таблицы было бы очень сложно, потому что модели машинного обучения нужны данные с определенным типом закономерностей. Удобнее, когда информация — в реляционной базе данных. То есть в разных таблицах в зависимости от смысла.

Реляционные базы данных не годятся для хаотичных неструктурированных данных, которые сложно распределить по нескольким таблицам в зависимости от смысла.

Еще бывают бизнесы и продукты, где необходим быстрый ответ на запрос, например онлайн-торги. Для них реляционные БД не подходят — лучше использовать другой тип.

✔️ Нереляционные БД. Нереляционные системы баз данных — базы данных, в которых информация содержится в виде документов JSON — стандартный текстовый формат, в котором данные структурированы на основе определенного языка программирования — джаваскрипт. Это язык программирования, который используется, например, для механизма обновления ленты новостей в соцсетях, анимации, интерактивных карт и многого другого. А в случае БД помогает структурировать данные.

✔️ Документоориентированные базы данных. По названию можно понять, что в базе данных такого типа единицей информации является документ. Обычно нет никаких ограничений по формату этого документа — он может быть в json-формате, xml, int и т. д.

В документоориентированных базах данных нет схемы данных — это значит, что можно добавлять новые данные как угодно и в каком угодно формате, не требуя, чтобы у всех остальных записей БД была одинаковая структура.

Примеры таких БД — MongoDB, Couchbase, Firebase.

✔️ Key-value базы данных. В такой базе данных удобно хранить информацию, которая легко представляется в виде пары «ключ — значение». Ключ — это специальное поле в таблице с уникальной информацией. Эти поля используют для хранения уникальных идентификаторов объектов, например ID клиента или кода товара. Значение указывает на характеристики ключа.

Самый главный плюс key-value-баз — они быстро выдают значение по ключу. Поэтому такие БД часто используют в задачах, когда ответ от базы важно получать в режиме онлайн.

Пример БД key-value

✔️ Графовые. Этот тип баз данных хранит информацию в графах. Графы — математический термин и означает совокупность двух множеств: множества объектов — вершин и множества парных связей этих объектов — ребер. Пример графа — дерево каталогов в компьютере: диски, папки и файлы — вершины, вложенность файлов и папок в папки и диски — ребра.

Графовый тип подходит, когда нужно получить информацию об основном объекте и об объектах, которые с ним связаны.

Пример проекта, в котором идеально использовать графовые базы данных, — обычная социальная сеть вроде ВК. Графовая база данных поможет быстро найти всю необходимую информацию не только нужного нам пользователя, но и всех его друзей, групп и сообществ.

✔️ Столбцовые. В столбцовые (или колоночные) БД данные записывают в столбцы, а не в строки.

Колоночные БД удобны, когда нас интересует информация не во всех столбцах, а в каких-то конкретных. Искать по конкретным столбцам быстрее, чем по строкам.

Допустим, у нас есть таблица, где 100 миллионов записей за год. В колонке «Дата» будут храниться только 366 записей, потому что в году 366 дней — включая високосные. Можно заменить 100 миллионов отсортированных записей в этом поле на 366 пар значений вида — и в таком виде хранить их в базе. Такая запись занимает в 100 тысяч раз меньше места и ускоряет выполнение запросов.

Денис Кондратьев, программист с опытом 17 лет, разработчик компьютерных игр, рассказывает о сетевых и иерархических типах баз данных.

Сетевые и иерархические базы данных — это два примера структур данных, используемых в системах управления базами данных (СУБД). Они впервые появились в 60–70-х годах и служат основой для многих современных концепций и практик в области управления данными.

✔️ Сетевая база данных — это тип БД, в которой данные организованы по принципу сети или связанной структуры. То есть у одной записи может быть несколько родительских и дочерних записей.

Представьте сетевую базу данных для больницы. У вас есть таблицы «Пациенты», «Врачи» и «Больницы». Пациент может наблюдаться у нескольких врачей: то есть может быть несколько родительских записей. А один врач может наблюдать разных пациентов: у врача несколько дочерних записей. Так врачи и пациенты образуют связанную структуру, или сеть отношений. Еще у больницы множество врачей и пациентов, а врач может быть связан с несколькими больницами. Это создает дополнительные связи в сети.

✔️ Иерархическая база данных строится по принципу «родитель — ребенок», где каждый дочерний элемент имеет только один родительский элемент. Эта модель организует данные в древовидной структуре и идеально подходит для сценариев, где нужно хранить информацию в предопределенной и строго упорядоченной иерархии.

Рассмотрим систему управления файлами на компьютере. Местоположение каждого файла уникально в иерархической структуре каталогов или папок. Например, папка «Мои документы» может содержать подпапки «Фотографии», «Видео» и «Текстовые документы». В этих подпапках есть собственные файлы или дополнительные подпапки. В этом примере «Мои документы» — родительский элемент для «Фотографий», «Видео» и «Текстовых документов», а эти элементы, в свою очередь, могут быть родительскими элементами для своих файлов или подпапок.

Эта структура напоминает иерархическую базу данных, где у элемента есть только один «родитель», но может быть несколько «детей» или подэлементов.

Иерархические базы данных были весьма популярны в ранних СУБД, но они менее гибкие по сравнению с сетевыми или реляционными базами данных.

Как получить информацию из БД и связать данные между собой

Чтобы получать, добавлять, сохранять нужные данные в базе данных, в большинстве случаев используют SQL. Это простой язык программирования, который помогает извлечь необходимый срез данных из базы.

Чтобы обозначить связи в БД, используют primary key и foreign key.

Primary key — это столбец (или группа столбцов) в таблице с уникальными значениями. Если брать пример с той же базой такси — primary key каждой таблицы там обозначен светло-зеленым цветом.

Пример реляционной БД такси

В верхней таблице, которая хранит заказы такси, каждая строка будет содержать в себе информацию об отдельном заказе со своим уникальным ID. Это значит, что в таблице не будет строк с одной и той же информацией.

Foreign key — это такой столбец в таблице, в котором содержится primary key из другой таблицы. На картинке foreign key выделены серым. ID автомобиля является primary key в таблице с автомобилями, но во всех других таблицах (например, в таблице с таксистами) ID автомобиля будет являться foreign key.

Выстраивание связей между таблицами — не единственная функция foreign и primary key. Еще они могут помочь контролировать корректность записей в таблицах. Например, если мы хотим добавить запись с новым таксистом в таблицу с таксистами и неправильно написали ID автомобиля, то база данных сообщит об этом. База не найдет соответствующий ID автомобиля в таблице с автомобилями и выдаст сообщение, что где-то произошла ошибка.

Примеры использования баз данных

Базы данных сейчас используют почти везде: это один из надежных способов ничего не потерять.

На сайтах все статьи и картинки хранятся в базах данных. Когда пользователь заходит на сайт, контент извлекается из БД. Чтобы хранить фото, контакты, музыку на смартфоне, тоже используют базы данных. Благодаря этому пользователь может получить молниеносный доступ к информации.

На любом сайте или в приложении, где есть регистрация, логины и пароли тоже хранятся в базе данных.

В большой компании данные о сотрудниках — имена, данные документов, банковские счета для зарплаты — всё хранится в базах данных. В маленькой компании информацию можно иногда хранить в обычной таблице.

Популярные СУБД

СУБД — система управления базами данных. Это инструменты, с помощью которых запрашивают данные в базе, изменяют или создают базы. В компаниях наиболее популярны такие бесплатные СУБД:

• Это реляционная СУБД. Ее используют в Google, LinkedIn, Amazon, Meta* и других крупных и средних компаниях.
• Это объектно-реляционная СУБД. Она поддерживает большое количество разных языков программирования и типов данных. Для этой СУБД можно использовать существующие расширения или писать собственные — создавать скрипты для новых объектов.
• Это нереляционная документоориентированная СУБД. Может работать с огромными массивами данных весом от 1 Тб.
• Redis (Remote Dictionary Server). Это открытая NoSQL-система управления базами данных. То есть она не использует язык запросов SQL, а запрашивает данные с помощью других языков программирования и конструкций. Redis полезна, чтобы хранить игровые сессии, рейтинговые таблицы, состояние игроков, статистику игр и других временных или постоянных данных, которые нужно обрабатывать быстро.

Полезные материалы для изучения баз данных

Рассказывает Денис Кондратьев, программист с опытом 17 лет, разработчик компьютерных игр.

Новичкам полезно изучить:

�� Книги

«Базы данных: Введение в теорию и методологию» А. С. Маркова, К. Ю. Лисовского. В книге — обзор теории баз данных и как их применять на практике.

Database System Concepts А. Силбершатца, Г. Ф. Корта и С. Сударшана. Это классический учебник, который подробно рассказывает о концепциях баз данных.

�� Онлайн-курсы

Introduction to Databases на Coursera от Стэнфордского университета. Этот курс включает различные виды баз данных: реляционные, иерархические, сетевые и объектно-ориентированные.

Databases на edX от Harvard University. В курсе — про важные концепции: SQL, реляционные базы данных и т. д.

�� Любой курс по разработке от Skypro.

За 10–12 месяцев вы получите нужные основы, выполните практические задания и сразу сможете работать с базами данных. Готовый проект положите в портфолио — это увеличит ваш вес в глазах работодателей.

�� Веб-сайты и блоги

W3Schools — множество учебников и руководств по SQL и другим темам, связанным с базами данных.

Stack Overflow — ответы на вопросы о базах данных и SQL.

Database Journal — статьи, советы, учебники и новости о различных типах баз данных.

�� Интерактивные платформы для обучения

Codecademy — интерактивные курсы по SQL и работе с базами данных.

SQLZoo — интерактивные упражнения для изучения SQL.

«Важно помнить, что изучение баз данных — это не только о том, чтобы усвоить SQL или какой-то конкретный тип базы данных. Это про понимание основных принципов проектирования баз данных, моделирования и управления данными».

Денис Кондратьев
программист, разработчик компьютерных игр

Если хотите анализировать сложные данные, стать продвинутым пользователем Excel и научиться работать с SQL, пройдите курс «Аналитик данных». Освоите профессию с нуля, даже если совсем нет опыта в IT. Мы не только дадим знания, но и доведем до новой работы — или вернем вам деньги за курс. Гарантию прописываем в договоре.