Что входит в базу

Базы данных — Урок 1. Понятие базы данных

Возможно, вы еще не знаете, что входит в понятие базы данных, но то, что вы ими постоянно пользуетесь абсолютно точно. Каждый раз, когда вы что-то ищете в поисковике, вы используете базу данных. Когда вы вводите свои логин и пароль для входа на какой-нибудь сервис, они сравниваются со значениями, которые хранятся в базе данных этого сервиса.

Несмотря на то, что мы постоянно используем базы данных, для многих остается непонятным, что же это такое на самом деле. И связано это отчасти с тем, что одни и те же термины, относящиеся к базам данных, используются людьми для определения совершенно разных вещей.

Давайте разберемся с терминами и понятиями баз данных:

База данных — набор сведений, хранящихся некоторым упорядоченным способом. Можно сравнить базу данных со шкафом, в котором хранятся документы. Иными словами, база данных — это хранилище данных. Сами по себе базы данных не представляли бы интереса, если бы не было систем управления базами данных (СУБД).

Система управления базами данных — это совокупность языковых и программных средств, которая осуществляет доступ к данным, позволяет их создавать, менять и удалять, обеспечивает безопасность данных и т.д. В общем СУБД — это система, позволяющая создавать базы данных и манипулировать сведениями из них. А осуществляет этот доступ к данным СУБД посредством специального языка — SQL.

SQL — язык структурированных запросов, основной задачей которого является предоставление простого способа считывания и записи информации в базу данных.

Итак, простейшая схема работы с базой данных выглядит примерно так:

По характеру использования СУБД делят на однопользовательские (предназначенные для создания и использования БД на персональном компьютере) и многопользовательские (предназначенные для работы с единой БД нескольких компьютеров, объединенных в локальные сети). Вообще деление по характеру использования можно представить следующей схемой:

Не вдаваясь далее в подробности, отметим, что на сегодняшний день число используемых СУБД исчисляется десятками. Наиболее известные однопользовательские СУБД — Microsoft Visual FoxPro и Access, многопользовательские — MS SQL Server, Oracle и MySQL.

В этих уроках мы будем использовать СУБД MySQL. Во-первых, она бесплатная, а во-вторых, она является стандартом де-факто у российских хост-провайдеров. Но об этом позже, а пока вернемся к основам. В определении базы данных говорится, что это сведения, которые упорядочены некоторым образом. А как собственно они упорядочены? Об этом и пойдет речь в следующем уроке.

Научись программировать на Python прямо сейчас!

• Научись программировать на Python прямо сейчас
• Бесплатный курс

Если этот сайт оказался вам полезен, пожалуйста, посмотрите другие наши статьи и разделы.

Что такое база данных?

База данных — это упорядоченный набор структурированной информации или данных, которые обычно хранятся в электронном виде в компьютерной системе. База данных обычно управляется системой управления базами данных (СУБД). Данные вместе с СУБД, а также приложения, которые с ними связаны, называются системой баз данных, или, для краткости, просто базой данных.

Данные в наиболее распространенных типах современных баз данных обычно хранятся в виде строк и столбцов формирующих таблицу. Этими данными можно легко управлять, изменять, обновлять, контролировать и упорядочивать. В большинстве баз данных для записи и запросов данных используется язык структурированных запросов (SQL).

Что такое язык структурированных запросов (SQL)?

SQL — это язык программирования, используемый в большинстве реляционных баз данных для запросов, обработки и определения данных, а также контроля доступа. SQL был разработан в IBM в 1970-х годах. Со временем у стандарта SQL ANSI появились многочисленные расширения разработанные такими компаниями как IBM, Oracle и Microsoft. Хотя в настоящее время SQL все еще широко используется, начали появляться новые языки программирования запросов.

Эволюция базы данных

Базы данных значительно изменились с момента их появления в начале 1960-х годов. Исходными системами, которые использовались для хранения и обработки данных, были навигационные базы данных – например, иерархические базы данных (которые опирались на древовидную модель и допускали только отношение «один-ко-многим») и базы данных с сетевой структурой (более гибкая модель, допускающая множественные отношения). Несмотря на простоту, эти ранние системы были негибкими. В 1980-х годах стали популярными реляционные базы данных, в 1990-х годах за ними последовали объектно-ориентированные базы данных. Совсем недавно вследствие роста Интернета и возникновения необходимости анализа неструктурированных данных появились базы данных NoSQL. В настоящее время облачные базы данных и автономные базы данных открывают новые возможности в отношении способов сбора, хранения, использования данных и управления ими.

В чем заключается различие между базой данных и электронной таблицей?

Базы данных и электронные таблицы (в частности, Microsoft Excel) предоставляют удобные способы хранения информации. Основные различия между ними заключаются в следующем.

• Способ хранения и обработки данных
• Полномочия доступа к данным
• Объем хранения данных

Электронные таблицы изначально разрабатывались для одного пользователя, и их свойства отражают это. Они отлично подходят для одного пользователя или небольшого числа пользователей, которым не нужно производить сложные операции с данными. С другой стороны, базы данных предназначены для хранения гораздо больших наборов упорядоченной информации иногда огромных объемов. Базы данных дают возможность множеству пользователей в одно и то же время быстро и безопасно получать доступ к данным и запрашивать их, используя развитую логику и язык запросов.

Типы баз данных

Существует множество различных типов баз данных. Выбор наилучшей базы данных для конкретной компании зависит от того, как она намеревается использовать данные.

Реляционные базы данных

Объектно-ориентированные базы данных

Распределенные базы данных

Хранилища данных

Oracle NoSQL Database

Графовые базы данных

Это лишь некоторые из десятков типов баз данных, используемых в настоящее время. Другие, менее распространенные базы данных, предназначены для очень специфических научных, финансовых и иных задач. Помимо появления новых типов, базы данных развиваются в абсолютно новых направлениях — изменяются подходы к разработке технологий, происходят значительные сдвиги, такие как внедрение облачных технологий и автоматизации. В частности, в последнее время появились следующие базы данных.

Базы данных с открытым исходным кодом

Облачные базы данных

Многомодельные базы данных

Документные базы данных/JSON

Автономные базы данных

Что такое программное обеспечение базы данных?

Программное обеспечение базы данных используется для создания, редактирования и обслуживания файлов и записей базы данных, что упрощает создание файлов и записей, ввод данных, редактирование, обновление и отчетность. Программное обеспечение также помогает хранить данных, осуществлять резервное копирование и формировать отчетность, предоставлять управление множественным доступом и поддерживать безопасность. Сегодня надежная безопасность базы данных особенно важна, поскольку случаи кражи данных значительно участились. Программное обеспечение для баз данных иногда называют системой управления базами данных (СУБД).

Программное обеспечение баз данных упрощает управление данными, помогая пользователям хранить данные в структурированной форме, а затем получать к ним доступ. Обычно программа имеет графический интерфейс, помогающий создавать данные и управлять ими, и в некоторых случаях пользователи могут создавать собственные базы данных с помощью такого ПО.

Что такое система управления базами данных (DBMS)?

Для базы данных обычно требуется комплексное программное обеспечение, которое называется системой управления базами данных (СУБД). СУБД служит интерфейсом между базой данных и пользователями или программами, предоставляя пользователям возможность получать и обновлять информацию, а также управлять ее упорядочением и оптимизацией. СУБД обеспечивает контроль и управление данными, позволяя выполнять различные административные операции, такие как мониторинг производительности, настройка, а также резервное копирование и восстановление.

В качестве примеров популярного программного обеспечения для управления базами данных, или СУБД, можно назвать MySQL, Microsoft Access, Microsoft SQL Server, FileMaker Pro, СУБД Oracle Database и dBASE.

Что такое база данных MySQL?

MySQL — это реляционная система управления базами данных с открытым исходным кодом на основе языка SQL. Она была разработана и оптимизирована для веб-приложений и может работать на многих платформах. Она обладает всеми возможностями которые требуются веб-разработчикам. База данных MySQL предназначена для обработки миллионов запросов и тысяч транзакций, поэтому ее часто выбирают компании электронной коммерции, которым требуется управлять большим количеством денежных переводов. Гибкость по мере необходимости — основная характеристика MySQL.

Многие ведущие веб-сайты и веб-приложения используют СУБД MySQL, в том числе Airbnb, Uber, LinkedIn, Facebook, Twitter и YouTube.

Использование баз данных для повышения производительности бизнеса и улучшения процесса принятия решений

Обширный сбор данных из Интернета вещей меняет действительность и производственный сектор по всему миру: современные компании имеют доступ к большему количеству данных, чем когда-либо прежде. Прогрессивные компании теперь могут использовать базы данных, чтобы от обычного хранения данных и базовых транзакций перейти к анализу огромных объемов данных из множества систем. Благодаря базам данных и другим средствам вычислений и бизнес-аналитики современные компании могут использовать собираемые ими данные для более эффективной работы, эффективного принятия решений, гибкости и масштабируемости. Сегодня важнейшим для коммерческих компаний является оптимизация доступа и пропускной способности для данных, что связано с постоянным ростом объема данных. Очень важно иметь платформу, способную обеспечить производительность, масштаб и гибкость, необходимые компаниям по мере их роста.

Автономная база данных способна значительно расширить эти возможности. Автономные базы данных автоматизируют дорогостоящие и длительные ручные процедуры, благодаря чему бизнес-пользователи могут сосредоточиться на работе со своими данными. За счет возможностей создания и использования баз данных пользователи приобретают контроль и автономию, поддерживая при этом важные стандарты безопасности.

Задачи для баз данных

Современные крупные корпоративные базы данных нередко поддерживают очень сложные запросы, и предполагается, что они должны предоставлять почти мгновенные ответы на них. В результате администраторы баз данных вынуждены применять самые разные методы для повышения производительности. Вот некоторые из наиболее распространенных вызовов, с которыми они сталкиваются.

• Значительно возросшие объемы данных. Стремительный рост данных от датчиков, подключенных приборов и десятков других источников заставляет администраторов искать способы эффективного управления и упорядочивания данных своих компаний.
• Обеспечение безопасности данных. В наши дни регулярно случаются утечки данных и хакеры становятся все более изобретательными. Сейчас как никогда важно обеспечить защиту данных, но в то же время их легкую доступность для пользователей.
• Удовлетворение растущих потребностей. В современной, динамичной бизнес-среде компаниям необходим доступ к данным в режиме реального времени – для своевременного принятия решений и использования новых возможностей.
• Управление и обслуживание базы данных и инфраструктуры. Администраторы базы данных должны осуществлять постоянный мониторинг базы данных на наличие проблем, выполнять профилактическое обслуживание, а также устанавливать обновления и исправления программного обеспечения. Но базы данных становятся все более сложными, объемы данных растут, и компании сталкиваются с необходимостью привлечения дополнительных специалистов для мониторинга и настройки баз данных.
• Устранение границ масштабируемости. Если бизнес хочет выжить, он должен развиваться, и возможности управления данными должны расти вместе с ним. Но администраторам баз данных очень сложно предугадать, какие мощности потребуются компании, особенно при использовании локальных баз данных.
• Соблюдение требований к размещению данных, суверенитету данных и времени ожидания. Для одних компаний предпочтительнее, чтобы базы данных работали в локальной среде. В таких случаях идеальным вариантом являются готовые системы, настроенные и оптимизированные для размещения баз данных.

Решение всех этих задач может занимать много времени и отвлекать администраторов баз данных от решения стратегических задач.

Как автономные технологии улучшают управление базами данных

Автономные базы данных — это модель будущего, представляющая исключительный интерес для компаний, которые хотят использовать лучшую из имеющихся технологий баз данных, при этом не сталкиваясь с проблемами при запуске и эксплуатации этой технологии.

Автономные базы данных используют облачные технологии и машинное обучение для автоматизации множества стандартных задач управления базами данных, таких как настройка, защита, резервное копирование, обновление и другие повседневные задачи администрирования. Благодаря автоматизации этой рутины администраторы баз данных могут сосредоточиться на более стратегической работе. Возможности самоуправления, самозащиты и самовосстановления автономных баз данных могут радикально изменить способы управления и защиты данных, улучшая эффективность, снижая затраты и повышая безопасность.

Дополнительные продукты

• Oracle Autonomous Database
• СУБД Oracle Database
• Oracle Exadata
• Oracle Autonomous Data Warehouse

База данных

База данных (БД) — это имеющая название совокупность данных, которая отражает состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.

Освойте профессию «Аналитик данных»

Данными называют зарегистрированную информацию, представление фактов, понятий или инструкций в форме, которая подходит для передачи, связи, обработки человеком или с помощью машины. Содержимое базы данных — прайс-листы, контакты пользователей, каталоги товаров, отчеты, статистика продаж и т.д. Изменения одной ячейки автоматически влияют на другие.

В БД чаще всего используется язык структурированных запросов SQL, созданный для того, чтобы получать необходимую информацию из базы данных. Он разработан в 1970-х в IBM. Несмотря на то что в настоящее время существует много других языков программирования запросов, SQL в базах данных продолжает широко использоваться. Команды можно разделить на манипулирующие, определяющие и управляющие.

Профессия / 12 месяцев
Аналитик данных

Находите закономерности и делайте выводы, которые помогут бизнесу

Свойства базы данных

Из определения базы данных следует, что в ней:

• всегда есть имя. Если имя не задано, то нет и базы данных;
• фиксируется состояние объектов и их отношений в заданный момент времени. Со временем оно меняется. Например, цена товара может характеризовать его состояние. Вслед за изменением цены меняется и состояние товара;
• фиксируется информация об объектах из определенной предметной области. Например, если рассматриваем предметную область «Библиотека», то в базе могут фиксироваться данные по книгам, их расположению в библиотеке, читателям и читательским билетам. Если наша предметная область — «Магазин», то в БД может находиться информация по товарам и их ценам, по торговым точкам и наличию товара в конкретной торговой точке.

Важной характерной чертой БД является ее постоянство. Оно проявляется в нескольких контекстах:

• данные постоянно накапливаются и используются;
• состав и структура данных обычно постоянны и стабильны во времени. Если они меняются, то скорее всего БД находится в процессе проектирования и разработки;
• элементы данных могут меняться (вслед за изменением состояний объектов и их отношений). Тем самым информация, которую содержит каждая база данных, постоянно актуализируется.

Отличия баз данных от электронных таблиц

Электронные таблицы изначально создавались как однопользовательские — полный контроль для одного пользователя и ограниченный набор функций для нескольких. Набор данных, как правило, невелик, как и количество вносимых изменений. БД предусматривают работу с большим объемом упорядоченной информации. Также в отличие от таблиц базы данных предназначены для работы нескольких пользователей, которые вносят изменения одновременно, независимо друг от друга.

Читайте также Как выбрать IT-специальность в новых реалиях?

Типы баз данных

Существует множество критериев определения видов баз данных, в т.ч. следующие.

Форма представления информации

• Фактографические. Данные представлены в виде фактов об объектах предметной области в формате пар «параметр — значение». Пример: БД сайта www.ozon.ru.
• Документальные. Данные представлены в виде полнотекстовых документов. Пример: БД сайта www.vedomosti.ru.
• Мультимедийные. Данные представлены в виде графического, аудио- или видеоконтента. Пример: БД сайта www.youtube.com.

Тип используемой модели данных

• Реляционные. Данные представлены в виде таблиц и связей между ними. Пример: БД Microsoft SQL Server, MySQL, PostgreSQL.
• Нереляционные. Данные представлены в виде структур, отличных от таблиц. Например, JSON-подобных объектов, иерархических или сетевых структур. Пример: БД ElasticSearch, MongoDB.

Топология хранения

Большинство современных БД может быть размещено как на одной, так и на нескольких машинах.

• Локальные. Размещены на одной машине.
• Распределенные. Размещены на нескольких машинах.

Функциональное назначение

• Операционные. Большую часть времени используются для операций записи (добавление, изменение, удаление данных). Пример: БД 1С.
• Справочно-информационные. Большую часть времени используются для операций чтения. Пример: БД сайта www.consultant.ru.

Степень доступности

• Общедоступные. Открыты широкому кругу пользователей. Обычно доступ к базам данных бесплатный. Пример: БД энциклопедии Wikipedia.
• С ограниченным доступом. Доступ к базам данных ограничен и обычно платный. Пример: БД энциклопедии Encarta.

* Примечание: примеры баз данных сайтов приведены на основе результатов анализа их пользовательского интерфейса и контента. Технически БД могут быть организованы по-другому.

Станьте аналитиком данных и получите востребованную специальность

Популярные системы управления базами данных

Система управления базами данных (СУБД) — это программное обеспечение, которое необходимо для создания, редактирования и обслуживания файлов БД. С его помощью можно упростить процесс работы — от ввода данных до отчетности. Кроме того, система управления базами данных помогает выполнять резервное копирование, поддерживать безопасность, предоставлять общий доступ к БД. СУБД позволяет работать с базами данных одновременно нескольким пользователям.

MySQL

Одна из самых распространенных систем управления базами данных. Используется в ряде крупных мировых компаний (Meta, Twitter, Amazon, LinkedIn и т.д.). Это реляционная СУБД, относящаяся к свободному программному обеспечению.

Особенности:

• Возможность работы с различными типами таблиц, от популярных InnoDB или MyISAM до редко используемых MERGE или HEAP.
• Постоянное обновление и добавление новых поддерживаемых типов таблиц.
• Высокая скорость работы — MySQL считается одной из самых быстрых несмотря на то, что одновременно с ней могут работать несколько пользователей, а количество строк в таблицах достигает 50 миллионов.
• Простота — с MySQL несложно работать, потому что она поддерживает меньшее количество возможностей по сравнению с другими СУБД.
• При работе с MySQL доступен не только текстовый, но и графический режим. Приложение phpMyAdmin позволяет администрировать свою базу данных через браузер без знания SQL-команд.

MySQL — удобная, гибкая и хорошо работающая БД для крупных или средних проектов.

Oracle

СУБД объектно-реляционного типа получила название от компании-разработчика. При работе с Oracle используется язык Java, а также расширение PL/SQL.

Особенности:

• Возможность быстрого восстановления после сбоев, надежная процедура бэкапа, масштабирование и ряд других полезных функций.
• Способность обеспечить надежную защиту хранящихся данных.
• Высокая стоимость активации и последующего использования. По этой причине она не всегда может быть доступна начинающим или небольшим компаниям.

Станьте аналитиком данных и получите востребованную специальность

PostgreSQL

PostgreSQL относится к объектно-реляционному типу, свободно распространяется и работает на языках SQL и MySQL. Основное отличие от MySQL — в использовании инноваций и расширенном функционале.

Особенности:

• перегрузка функций и наследование таблиц;
• поддержка большого количества типов данных: JSON, XML, «ключ — значение», пространственных данных и многого другого;
• расширяемость, т.е. можно использовать готовые расширения, а также создавать собственные.

PostgreSQL подходит для хранения больших объемов данных, может обрабатывать сложные запросы. Способна выстраивать небольшие DWH (Data Warehouse), быть хранилищем для геоинформационных систем, мобильных игр, веб-приложений и т.д.

PostgreSQL не подойдет для работы с БД, где необходимо горизонтальное масштабирование, OLAP-хранилище, а также преобладают записи чтения.

MongoDB

Относится к NoSQL-системам. MongoDB — документоориентированная СУБД с открытым исходным кодом. Для хранения данных применяется JSON-подобный формат. В ней используется язык запросов, обеспечивается несколько видов поиска: географический, текстовый и поиск по графам. Способна выдерживать большие нагрузки благодаря горизонтальному масштабированию.

Особенности:

• Не требуется описание схемы таблиц, как в реляционных БД. Данные хранятся в формате BSON (бинарных JSON-подобных документов).
• Между коллекциями отсутствуют сложные соединения типа JOIN, как между таблицами реляционных баз данных. Обычно соединение выполняется при сохранении данных благодаря объединению документов.
• Структура коллекций может различаться. У одного документа может быть один набор полей, в то время как у другого документа — совершенно другой (как тип, так и количество полей). MongoDB может хранить любые данные в формате JSON.

MongoDB можно использовать в мобильных приложениях, CMS-системах, играх, электронной коммерции — в любых сферах, где предполагается высокий уровень нагрузки. Для структурированных баз данных, а также если в будущем предполагается создание таких жестких схем, система применяется редко.

Redis

Еще одна NoSQL-система, предназначенная для хранения данных типа «ключ — значение».

Особенности:

• обработка около сотни тысяч операций в секунду благодаря хранению информации In-Memory;
• сохранение данных на диск и запись их в память, если это необходимо;
• поддержка растровых изображений, геоданных, списков, наборов и других структур.

Благодаря высокой скорости работы Redis подойдет для хранилищ с большим объемом данных: кэш, брокерские данные, инвентаризационные системы, действующие в режиме реального времени, а также систем с краткосрочными данными (сеансы веб-приложений). СУБД нет необходимости использовать при работе с небольшими объемами информации, а также если необходимо OLAP- или OLTP-хранилище.

Elasticsearch

Распределенная СУБД, основанная на Java-библиотеке Lucene. Способна поддерживать как структурированные, так и полуструктурированные данные. Это одна из самых масштабированных поисковых систем. Входит в группу Elastic Stack.

Особенности:

• поисковый сервер с открытым исходным кодом, который написан на Java;
• распределенное хранилище документов без схем, REST & JSON;
• веб-интерфейс REST API с выводом JSON;
• встроенный анализатор текстов;
• полнотекстовый поиск;
• поиск в реальном времени (NRT);
• поддержка разных языков и геолокации.

Подойдет для задач, в которых предполагается поиск в режиме реального времени большого объема структурированных данных. Это поисковики интернет-магазинов, веб-сайтов, хранение и мониторинг логов из большого количества источников, сервисы, занимающиеся разоблачением шпионских программ и мошенничества.

SQLite

Реляционная СУБД, которая выпускается в виде библиотеки на языке C.

Особенности:

• Встраивание в само приложение, а не работа по принципу «клиент — сервер». СУБД хранится на устройстве в виде локального файла: так она по умолчанию может быть встроена в некоторые телефоны и компьютеры.
• Поставка с нулевой конфигурацией, поэтому администрирование или настройка не требуются.
• Небольшой размер.
• Автономность, что означает отсутствие внешних зависимостей.
• SQLite-транзакции полностью совместимы с ACID, обеспечивают безопасный доступ к разным процессам или потокам.

SQLite подходит для работы с мобильными приложениями, веб-сайтами с небольшим трафиком, локальным кэшем, настольными приложениями (инструментами финансового анализа), интернетом вещей.

Для задач, которые предполагают отделение данных от приложения сетью, для сервисов с высоким трафиком, большого количества параллельных операций, больших объемов данных SQLite не подойдет. При этом СУБД способна работать с базами данных размером до 281 терабайта.

Neo4j

Графовая СУБД, которая предназначена для хранения и анализа наборов данных, связанных между собой. Информация в ней представлена в виде отношений, узлов и свойств, которые их описывают. Структура графа меняется в режиме реального времени.

Особенности:

• высокая производительность и масштабируемая архитектура;
• поддержка полных правил ACID (атомарность, согласованность, изоляция и долговечность);
• мощный декларативный язык запросов Cypher;
• встроенное веб-приложение Neo4j Browser.

СУБД подойдет для задач, требующих использования графов и анализа связей между данными. Это системы, занимающиеся борьбой с мошенничеством, составлением рекомендаций в режиме реального времени, управлением коммуникациями и IT-инфраструктурой.

Neo4j не подойдет для задач со слабой связью данных, пусть и с хорошей структурой. Также не рекомендуется использовать Neo4j в системах, требующих хранения большого количества двоичных или текстовых данных, системах, где запись информации преобладает над чтением, а также если систему ждет массовое сканирование данных без указания начальной точки поиска.

Аналитик данных

Аналитики влияют на рост бизнеса. Они выясняют, какой товар и в какое время больше покупают. Считают юнит-экономику. Оценивают окупаемость рекламной кампании. Поэтому компании ищут и переманивают таких специалистов.

Что такое реляционная база данных?

Реляционная база данных – это набор данных с предопределенными связями между ними. Эти данные организованны в виде набора таблиц, состоящих из столбцов и строк. В таблицах хранится информация об объектах, представленных в базе данных. В каждом столбце таблицы хранится определенный тип данных, в каждой ячейке – значение атрибута. Каждая стока таблицы представляет собой набор связанных значений, относящихся к одному объекту или сущности. Каждая строка в таблице может быть помечена уникальным идентификатором, называемым первичным ключом, а строки из нескольких таблиц могут быть связаны с помощью внешних ключей. К этим данным можно получить доступ многими способами, и при этом реорганизовывать таблицы БД не требуется.

Важные аспекты реляционных БД

SQL (Structured Query Language) – основной интерфейс работы с реляционными базами данных. SQL стал стандартом Национального института стандартов США (ANSI) в 1986 году. Стандарт ANSI SQL поддерживается всеми популярными ядрами реляционных БД. Некоторые из ядер также включают расширения стандарта ANSI SQL, поддерживающие специфичный для этих ядер функционал. SQL используется для добавления, обновления и удаления строк данных, извлечения наборов данных для обработки транзакций и аналитических приложений, а также для управления всеми аспектами работы базы данных.

Целостность данных

Целостность данных – это полнота, точность и единообразие данных. Для поддержания целостности данных в реляционных БД используется ряд инструментов. В их число входят первичные ключи, внешние ключи, ограничения «Not NULL», «Unique», «Default» и «Check». Эти ограничения целостности позволяют применять практические правила к данным в таблицах и гарантировать точность и надежность данных. Большинство ядер БД также поддерживает интеграцию пользовательского кода, который выполняется в ответ на определенные операции в БД.

Транзакция в базе данных – это один или несколько операторов SQL, выполненных в виде последовательности операций, представляющих собой единую логическую задачу. Транзакция представляет собой неделимое действие, то есть она должна быть выполнена как единое целое и либо должна быть записана в базу данных целиком, либо не должен быть записан ни один из ее компонентов. В терминологии реляционных баз данных транзакция завершается либо действием COMMIT, либо ROLLBACK. Каждая транзакция рассматривается как внутренне связный, надежный и независимый от других транзакций элемент.

Соответствие требованиям ACID

Для соблюдения целостности данных все транзакции в БД должны соответствовать требованиям ACID, то есть быть атомарными, единообразными, изолированными и надежными.

Атомарность – это условие, при котором либо транзакция успешно выполняется целиком, либо, если какая-либо из ее частей не выполняется, вся транзакция отменяется. Единообразие – это условие, при котором данные, записываемые в базу данных в рамках транзакции, должны соответствовать всем правилам и ограничениям, включая ограничения целостности, каскады и триггеры. Изолированность необходима для контроля над согласованностью и гарантирует базовую независимость каждой транзакции. Надежность подразумевает, что все внесенные в базу данных изменения на момент успешного завершения транзакции считаются постоянными.