Базы sql: Что такое база данных и SQL. Как работают с базами и что в них хранят

Содержание

Что такое база данных и SQL. Как работают с базами и что в них хранят

Если сказать упрощённо, то база данных — это среда, в которой существуют таблицы с данными. Если вы когда-нибудь работали в офисной программе «Excel», в которой можно делать таблицы, то считайте что работали с базой данных.

В базах данных сайтов могут содержаться таблицы, в которых может быть записано всё что угодно:

данные новостей, которые опубликованы на сайте

данные пользователей, которые зарегистрированы на сайте

Продемонстрируем типичную таблицу из базы данных. Пускай эта таблица будет называться «Пользователи»:


+--------------------+
|    Пользователи    |
+--------------------+
| Имя  | Любимая еда |
+------+-------------+
| Мышь | Сыр         |
+------+-------------+
| Кот  | Молоко      |
+------+-------------+

Как можно заметить, это обычная таблица. Но в таком виде на сайте её увидеть нельзя. Сайт делает запрос к ней с помощью специального языка, который называется SQL (Structured Query Language — «язык структурированных запросов»). Эти запросы возвращают массив строк, которые подходят под параметр запроса. Разберём далее логику запросов.

Представьте, что необходимо получить из примера выше все данные таблицы и вывести их на экран. Тогда нужно сделать запрос к базе данных на языке SQL:

SELECT 'Имя пользователя', 'Любимая еда' FROM 'Пользователи';

Как можно догадаться из этой строчки, к базе данных будет сделан запрос на получение данных. Об этом говорит слово SELECT, который переводится как «ВЫБРАТЬ». После слова SELECT стоят названия двух столбцов, значение которых необходимо получить из базы данных. Если название столбца не указать, то его значение не будет получено. Можно написать нужные столбцы через запятую, как это сделано в примере, а если нужно вывести все, то можно просто поставить значок звёздочки *.

Последняя часть запроса содержит слово FROM, которое дословно переводится как «из». После этого слова стоит таблица ИЗ которой надо получить данные. Если не указать из какой таблицы нужны данные, то база данных выдаст ошибку.

Пример SQL запроса, который приведён выше, сильно утрирован для большей наглядности и простоты. Потому что в базах данных крайне нежелательно создавать таблицы с кириллическими названиями таблиц и столбцов. А ещё названия столбцов и самой таблицы нужно заключать не в одинарную кавычку ‘ , а в наколнную `

Перейдём к обработке результатов выполнения запроса. Если утрировать, то после выполнения запроса из примера выше база данных вернёт такой массив:

Array
(
   [0] => Array
   (
      [Имя] => Мышь
      [Любимая еда] => Сыр
   )
   [1] => Array
   (
      [Имя] => Кот
      [Любимая еда] => Молоко
   )
)

После получения этого массива необходимо сделать цикл аналогичный foreach( ) по всем элементам полученного массива. Внутри цикла можно обернуть полученные значения в различные HTML теги, чтобы вывод был красивым, чтобы у страницы сайта был дизайн. Так и происходит взаимодействие сайтов с базами данных.

Базы данных — это не лучшее хранилище информации. Конёк баз данных — это быстрый поиск информации и вывод с сортировкой. Поэтому базы данных целесообразно использовать далеко не везде. Если же нужно обрабатывать терабайты статичной информации без необходимости поиска и сортировки, то выгоднее использовать использовать простые файлы для хранения информации.

Базы данных используются для сайтов в основном потому, что с их помощью можно организовать уровни доступа к информации. И базы данных большинства сайтов в интернете очень редко когда превышают 10 Гигабайт (считая размеры всех таблиц в базе).

В следующих статьях мы разберём более сложные примеры обращения с базой данных: научимся создавать и удалять таблицы, объединять результаты выборки из нескольких разных таблиц и обновлять данные в таблицах.

Если вам не терпится приступить к программированию, то рекомендуем ознакомиться со статьёй «Как сделать запрос из PHP к базе данных».

Была ли эта статья полезна?

Есть вопрос?

Закажите недорогой хостинг

Заказать

всего от 290 руб

Основные понятия о базах данных

Перед тем как начать изучение SQL, давайте познакомимся с основными понятиями
о базах данных. Это поможет нам понять области применения SQL и его среду
выполнения.

База данных — это набор данных, хранящиеся в структурированном виде

По сути это просто хранилище неких сведений, не более того. Сами по себе базы данных не представляли бы интереса, если бы не было систем управления базами данных.

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.

Если говорить более простыми словами, то СУБД — это система, позволяющая
создавать базы данных и манипулировать сведениями из них.

Простейшая схема работы с базой данных:

На данные момент рейтинг систем управления базами данных на основании db-engines имеет следущий вид:

Oracle — реляционная СУБД
MySQL — реляционная СУБД
Microsoft SQL Server — реляционная СУБД
PostgreSQL — реляционная СУБД
MongoDB — документоориентированная СУБД
Redis — хранилище по типу «ключ-значение»
IBM Db2 — реляционная СУБД
Elasticsearch — поисковой движок
Microsoft Access — реляционная СУБД
SQLite — реляционная СУБД

Можно обратить внимание, что 7 из 10 самых популярных СУБД — реляционные.

Реляционными называются базы данных, в основе построения которых лежит
реляционная модель.

Данные в реляционных структурах организованы в виде набора таблиц, называемых
отношениями, состоящих из столбцов и строк. Каждая строка 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.

Пример реляционной базы данных

Особенности реляционных БД

Модель данных в реляционных БД определена заранее и является строго типизированной
Данные хранятся в таблицах, состоящих из столбцов и строк
На пересечении каждого столбца и строчки допускается только одно значение
Каждый столбец проименован и имеет определенный тип, которому следуют значения со всех строк в данном столбец
Столбцы располагаются в определённом порядке, который определяется при создании таблицы
В таблице может не быть ни одной строчки, но обязательно должен быть хотя бы один столбец
Запросы к базе данных возвращают результат в виде таблиц

Язык запросов SQL

SQL — язык структурированных запросов (SQL, Structured Query Language),
который используется в качестве эффективного способа сохранения данных,
поиска их частей, обновления, извлечения из базы и удаления.

Обращение к реляционным СУБД осуществляется именно благодаря SQL. С помощью
него выполняются все основные махинации с базами данных, некоторые из них:

Извлекать данные из базы данных
Вставлять записи в базу данных
Обновлять записи в базе данных
Удалять записи из базы данных
Создавать новые базы данных
Создавать новые таблицы в базе данных
Создавать хранимые процедуры в базе данных
Создавать представления в базе данных
Устанавливать разрешения для таблиц, процедур и представлений

Что такое база данных SQL? — Глоссарий ИТ

Ресурсы

База данных SQL

Что вам нужно знать о структуре базы данных SQL, типах, преимуществах, показателях производительности и многом другом.

Определение базы данных SQL
Структура таблицы базы данных SQL
Как используются базы данных SQL?
Преимущества использования базы данных SQL
Показатели производительности базы данных SQL
Список баз данных SQL
Отличия баз данных SQL и NoSQL

Определение базы данных SQL
Определение базы данных SQL
База данных SQL или реляционная база данных представляет собой набор строго структурированных таблиц, в которых каждая строка отражает объект данных, а каждый столбец определяет конкретное информационное поле. Реляционные базы данных строятся с использованием языка структурированных запросов (SQL) для создания, хранения, обновления и извлечения данных. Таким образом, SQL является базовым языком программирования для всех систем управления реляционными базами данных (RDBMS), таких как MySQL, Oracle и Sybase, среди прочих.
Структура таблицы базы данных SQL
Структура таблицы базы данных SQL
Сервер базы данных SQL хранит и организует данные в таблицах. В СУБД таблицы — это фундаментальные объекты базы данных, логически предназначенные для сбора данных в формате строк и столбцов. В то время как строки отражают объекты, столбцы определяют атрибуты каждого объекта. Например, в таблице данных клиентов каждая строка отражает запись для конкретного клиента, а каждый столбец таблицы содержит соответствующую информацию о клиенте, такую как имя и адрес клиента. Ниже приведены ключевые элементы таблицы базы данных SQL:
- Столбцы: Каждый столбец содержит определенную атрибутивную информацию, а свойства столбца определяют тип данных (например, числовые или текстовые данные) и допустимый диапазон. Каждая таблица имеет первичный ключ для уникальной идентификации объекта. Конкретный столбец, например идентификатор клиента в таблице данных о клиентах, может быть первичным ключом.
- Строки: Пользователи базы данных могут добавлять данные в каждую строку и выполнять SQL-запросы для извлечения данных. Для первичного ключа каждая строка содержит уникальное значение, что также помогает решить проблемы с дублированием данных.
Как используются базы данных SQL?
Как используются базы данных SQL?
Базы данных SQL служат краеугольным камнем для нескольких приложений и служб в различных отраслях. Предприятия полагаются на серверы баз данных SQL для хранения и извлечения данных, поскольку они обеспечивают широкий спектр операционных возможностей, включая обработку транзакций, аналитику и бизнес-аналитику, необходимые для управления критически важными бизнес-приложениями.

Реляционные базы данных содержат несколько таблиц с соответствующими столбцами (атрибут) и строками (запись) вместе с уникальным первичным ключом. Когда пользователь выполняет запрос, он либо обновляет или изменяет данные в базе данных, либо извлекает соответствующие результаты для определенных запросов после проверки ограничений.

Пользователи могут использовать базы данных SQL для получения значимой информации путем объединения различных таблиц, чтобы лучше понять контекст и отношения данных. SQL используется для выполнения основных функций управления данными и сложных запросов для преобразования имеющихся необработанных данных в полезную и контекстуальную информацию. Пользователи базы данных могут использовать стандартные языки SQL, такие как язык определения данных (DDL) для создания базы данных и структур таблиц, а также язык обработки данных (DML) для вставки, обновления, удаления и выбора данных в таблицах.
Преимущества использования базы данных SQL
Преимущества использования базы данных SQL
Реляционные базы данных предлагают множество преимуществ и являются предпочтительным вариантом базы данных для предприятий, таких как:
- Более высокая гибкость: Используя SQL в качестве стандартного языка программирования, реляционные базы данных используют его DDL для беспрепятственного изменения схемы в режиме реального времени. Это позволяет пользователям базы данных добавлять новые таблицы и столбцы, переименовывать отношения и вносить различные другие изменения в режиме реального времени, не останавливая никаких операций с базой данных.
- Улучшенная согласованность данных: Базы данных SQL эффективно поддерживают согласованность данных между приложениями и экземплярами сервера базы данных SQL. Другие типы баз данных с трудом поддерживают согласованность в реальном времени для больших объемов данных. Критически важные приложения, обрабатывающие важные бизнес-транзакции, полагаются на реляционные базы данных для обеспечения согласованности данных.
- Минимальная избыточность: СУРБД снижает избыточность данных за счет нормализации. При нормализации данные упорядочиваются для устранения аномалий, связанных с вставкой, обновлением и удалением данных.
- Оптимизация производительности: Благодаря множеству дополнительных функций реляционные базы данных обеспечивают простоту и скорость выполнения операций с базами данных. Минимальное использование памяти, снижение затрат на хранение и высокая скорость процессора помогают повысить производительность базы данных для всех приложений.
- Простота обслуживания: Встроенные средства автоматизации в системах реляционных баз данных помогают оптимизировать восстановление, контроль и обслуживание базы данных SQL. Администраторам и техническим специалистам базы данных становится проще поддерживать и обновлять базу данных в упреждающем режиме. Кроме того, использование внешних инструментов для мониторинга баз данных SQL может предоставить возможность управлять базой данных настраиваемым образом для каждой организации, использующей базы данных.
Показатели производительности базы данных SQL
Показатели производительности базы данных SQL
Для эффективного мониторинга производительности базы данных и точной настройки сервера базы данных SQL администратор базы данных должен активно отслеживать ключевые показатели производительности. Предприятия могут извлечь выгоду из использования инструментов анализа базы данных SQL для более эффективного управления производительностью базы данных. Отслеживание показателей помогает выявить потенциальные проблемы и аномалии, чтобы инициировать адекватное устранение неполадок. Вот список ключевых показателей, по которым можно отслеживать и оценивать, хорошо ли работает сервер базы данных SQL:
- Использование ЦП: Наиболее распространенный показатель для оценки производительности сервера базы данных SQL, поскольку он помогает анализировать использование памяти и определять перегрузку сервера в данный момент времени.
- Использование диска базы данных: Измерение использования диска базы данных является важным компонентом мониторинга производительности базы данных. Это помогает отслеживать использование ресурсов и настраивать сигналы тревоги и уведомления для неэффективного распределения ресурсов.
- Чтений страниц/мин: Оценивает нагрузку на системную память, измеряя количество страниц, считанных из памяти в минуту. Анализ этой метрики с течением времени помогает определить, есть ли проблемы с системной памятью.
- Cache Hit Ratio: Измеряет, как часто сервер базы данных SQL обращается к страницам из кэша. Более низкий коэффициент попаданий в кэш может указывать на узкое место системной памяти. Важным фактором, влияющим на коэффициент попаданий в кэш, является продолжительность жизни страницы. Ожидаемое длительное время жизни страницы означает, что страница остается в памяти в течение длительного времени, что приводит к лучшему коэффициенту попаданий в кэш.
- Подключения пользователей: Измеряет количество пользователей, подключенных к серверу базы данных. Долгосрочный анализ этой метрики позволяет получить представление о моделях нагрузки на память и быстро определить другие связанные проблемы.
- Среднее время ожидания блокировки: Сервер базы данных SQL управляет несколькими пользователями в данный момент времени. Следовательно, он может резервировать ресурсы для определенных процессов через разные промежутки времени, и другим процессам, возможно, придется ждать, пока ресурсы не будут освобождены. Более высокое значение этого показателя указывает на проблемы со временем загрузки; поэтому рекомендуется убедиться, что значение этой метрики остается ближе к нулю.
Список баз данных SQL
Список баз данных SQL
Большинство предприятий используют реляционные базы данных, начиная от традиционных настольных систем и заканчивая современными облачными системами, открытыми или коммерческими системами с закрытым исходным кодом. Давайте посмотрим на список наиболее часто используемых баз данных SQL.

MySQL

MySQL является наиболее распространенным и простым в использовании сервером базы данных SQL с открытым исходным кодом, широко используемым для разработки веб-приложений. Помимо версии с открытым исходным кодом, предназначенной для поддержки основных команд и транзакций SQL, также доступна коммерческая корпоративная версия, включающая множество расширений и подключаемых модулей для обеспечения дополнительных функций.

PostgreSQL

В отличие от MySQL и MariaDB, PostgreSQL представляет собой объектно-реляционную систему управления базами данных (ORDBMS), предназначенную для поддержки более сложных и разнообразных моделей данных. Он предлагает ряд корпоративных функций, включая масштабируемость, безопасность и улучшенную поддержку автоматизации через интерфейс командной строки или прямой доступ через Интернет. PostgreSQL поддерживает Windows, macOS и несколько дистрибутивов Linux. Он также поддерживает хранимые процедуры, очень сложный язык программирования, созданный на основе SQL для упрощения сложных транзакций и обеспечения соответствия требованиям ACID (атомарность, согласованность, изоляция, надежность).

Microsoft SQL Server

Microsoft SQL Server — еще одна самая популярная реляционная база данных, код которой принадлежит Microsoft. SQL Server поддерживает распространенные операционные системы Windows и Linux и упрощает доступ с помощью запросов SQL и графических пользовательских интерфейсов. Крупные корпоративные приложения обычно используют базы данных Microsoft SQL Server вместо баз данных SQL, доступных в среде с открытым исходным кодом. Предприятия могут использовать ряд функций текущей версии SQL Server, включая ссылочную целостность, управление параллельным выполнением нескольких версий, более высокую доступность, детализированную блокировку и повышенную стабильность.

Oracle Database

Oracle DB – коммерческая реляционная база данных с закрытым исходным кодом, принадлежащая корпорации Oracle. Он поддерживает операционные системы macOS, Windows и Linux и эффективно используется для крупных приложений в различных отраслях. База данных Oracle может облегчить автоматизацию управления данными и сервером.
Отличия баз данных SQL и NoSQL
Различия между базами данных SQL и NoSQL
В отличие от баз данных SQL, базы данных NoSQL хранят данные в формате документа, а не в таблицах. Базы данных NoSQL хранят неструктурированные данные, такие как фотографии, видео, статьи и многое другое, в одном документе. Ниже приведены некоторые ключевые различия между базами данных SQL и NoSQL:
- Структура базы данных: В отличие от реляционных баз данных с таблицами для хранения информации, базы данных NoSQL используют подход пар ключ-значение для хранения всех данных в одном месте. . В данном случае ключ указывает на уникальный элемент, например, адрес электронной почты для сотрудников.
- Гибкость: Базы данных NoSQL могут хранить огромные объемы неструктурированных данных без ограничений на типы данных, которые пользователи хотят хранить вместе. Гибкость в хранении различных новых типов данных в соответствии с различными потребностями делает базы данных NoSQL более интуитивно понятными и расширяет область применения. Однако базы данных требуют дополнительных усилий по обработке и большего объема памяти, чем реляционные базы данных.
- Непротиворечивость: Обеспечение доступности и согласованности данных является критически важным аспектом для обеспечения исключительной производительности базы данных. В то время как реляционные базы данных всегда обеспечивают согласованность данных между экземплярами сервера базы данных SQL, некоторые базы данных NoSQL, такие как Redis, отвечают на запрос с информацией, которая может быть неверной на несколько секунд.

Представлено в этом ресурсе

Как то, что вы видите? Попробуйте продукты.

Анализатор производительности базы данных

Мониторинг и оптимизация нескольких платформ систем управления базами данных (СУБД) для облачных и локальных сред.

СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНУЮ ПРОБНУЮ ПРОБНУЮ ВЕРСИЮ