Какие есть субд программы

Главная Программирование Базы данных

Типы систем управления базами данных и их преимущества

Подробности января 26, 2016 Просмотров: 40000

База данных используются для сбора, хранения и группировки данных. Хорошая система управления базами данных (СУБД) обеспечивает эффективное управление сохраненными данными, предоставляет пользователям и администратору доступ к ней, а также поддерживает безопасность данных. В этой статье я перечислю и опишу различные типы систем управления базами данных и их преимущества.

Проще говоря
Система управления базами данных или менеджер базы данных — это набор компьютерных программ, которые позволяют пользователям создавать и получать доступ к данным, и предоставляет им способы извлечения и изменения этих данных.

Базы данных организуют связанные данные таким образом, чтобы они могли быть легко доступны для пользователей. СУБД предназначена для управления информацией, которая включает в себя управление правами доступа пользователей для просмотра, добавления, удаления и изменения записей. IBM для информационной системы менеджмента (IMS) была одной из первых систем управления базами данных.

Выбор СУБД

База данных обрабатывает запросы пользователей и обеспечивает целостность данных. Это означает, что данные защищены, хотя всегда открыта для доступа.

На основе числа поддерживаемых пользователей, система управления базами данных может быть классифицирована как однопользовательская или многопользовательская. Однопользовательская база данных поддерживает только одного пользователя одновременно, что означает, что другие пользователи должны ждать, пока первый закончит с ней работу. Многопользовательская база данных, как следует из ее названия, позволяет нескольким пользователям получить доступ к данным одновременно, но с ограниченными правами для каждого пользователя.

Базы данных системы могут также быть классифицированы как централизованные или распределенные. Централизованная база данных системы состоит из процессора, который обрабатывает несколько запоминающих устройств вместе. Централизованная база данных поддерживает центральное расположение при обращении к данным с нескольких сайтов.

Распределенная база данных имеет данные распределенные по нескольким компьютерам или сетям. Эта база данных также как централизованная может иметь центральное расположение. Безопасность достигается за счет сохранения основной базы данных в центральном расположении с копией данных по другим адресам. Данные периодически синхронизируются так, что изменения, внесенные в одном месте, отражались на остальных.

Типы систем управления базами данных и их преимущества.

Flat File

База данных с двумерными файлами. Двухмерная модель наиболее простая. Каждая строка текста содержит одну запись обычно через запятую. Также могут быть использованы другие разделители. База данных может содержать записи без ссылок между ними. Она не может содержать несколько таблиц, как в реляционных БД.

Что такое базы данных? ДЛЯ НОВИЧКОВ / Про IT / Geekbrains

Для реализации двумерных файлов используется электронная таблица или текстовый процессор. Примерами базы данных с двумерными файлами являются Excel и filemaker.

Преимущества

• Все записи хранятся в одном месте. Простая структура.
• Хорошо работает для небольших баз данных и имеет минимальные программные и аппаратные требования.

Иерархическая

Иерархическая база данных состоит из записей, которые связаны друг с другом. Каждая запись-это набор полей, каждое из которых содержит одно значение. Иерархическая база данных устроена таким образом «родитель-ребенок». Для лучшего понимания, представьте, что это перевернутая елка.

Иерархическая база данных представлена в виде коробки. Отношения между родителем и ребенком может быть один-к-одному или один-ко-многим». Родитель может иметь или не иметь стрелку, указывающую на ребенка, но ребенок должен иметь стрелку, указывающую в направлении своего родителя. Иерархическая база данных может не справиться с такой структурой данных как «многие-ко-многим», для них применяются реляционные базы данных. Примером иерархической базы данных является программа adabas (Адаптируемая база данных).

Преимущества

• Так как большинство связей имеют тип «один к одному», структура базы данных проста для понимания даже для непрограммистов. После нахождения первой записи, вам не нужно делать просмотр индекса. Вы можете просто следовать за родителями, по указателям, которые направят вас к следующей записи.
• Так как данные хранятся в единой базе, просматривать их становится легче. Модификации, если таковые имеются, могут быть легко добавлены в файл, заменяя существующие данные.
• Иерархическая база данных легка для администрирования и поддержания путем изменения записей в соответствующих областях.

Реляционная

Реляционная база данных — это набор элементов, организованных в таблицы, состоящие из строк, называемых записями, и столбцов, называемых полями, с которых данные могут быть доступны в любое время. Реляционная база данных может быть доступна с использованием языков запросов таких как SQL. Запросы используются для создания, изменения или извлечения данных.

В реляционной базе данные как правило, хранятся в виде таблиц. Каждая таблица имеет первичный ключ. В первичный ключ используется как уникальный идентификатор для каждой записи. Никакие две записи не могут иметь одинаковый первичный ключ. Понятие внешние ключи используется для установления отношения между двумя или более таблицами.

Внешний ключ — это поле одной таблицы, который однозначно определяет строку в другой таблице. Он используется для перекрестных ссылок и связывание данных между таблицами. Примерами реляционной базы данных являются MySQL и SQL.

Преимущества

• Права пользователя могут быть ограничены в зависимости от того, какие данные должны быть видимыми или модифицируемыми. Это предоставляет большую безопасность.
• Для работы с иерархической базой данных, необходимо открыть корневой каталог. В отличие от этого, реляционная база данных дает большую гибкость доступа.
• Можно избежать дублирования данных, таким образом, это уменьшит размер базы данных. Это снижает требования к памяти и повышает работоспособность.

Сетевая

Сетевая база данных была создана для представления сложных данных более эффективно. Она похожа на иерархическую модель, но в этом случае потомок может иметь несколько родителей и наоборот. Она формирует общее граф или сеть иерархий.

Схема, подсхемы, и язык управления данными являются ключевыми компонентами этой базы данных. Схема является концептуальным представлением базы данных в то время как подсхемы, содержат данные в базе данных. Язык управления данными определяет характеристики и структуру данных для того, чтобы манипулировать данными. В конечном итоге она была заменена на реляционную модель, что сделало хранение и изменение данные одновременно более простым. Примеры систем сетевых базы данных включает интегрированное хранилище данных (IDS) и интегрированные системы управления базами данных (IDMS).

Преимущества

• Как и в иерархической базе данных, компоненты сетевой базы данных могут иметь несколько-родительских отношений.
• Так как всегда есть связь между родителем и потомком, целостность данных сохраняется.
• База данных тратит меньше времени на ведение учета устранения избыточных таблиц, что повышает эффективность и общую производительность.

Объектно-ориентированная

Как видно из названия, это база данных, состоит из объектов, используемый в объектно-ориентированном программировании. Эти базы данных хорошо работают с объектно-ориентированными языками, такими как Perl, C++, Java, smalltalk и другие.

Похожие объекты группируются в класс и каждый объект определенного класса, называется экземпляром. Классы позволяют программисту определять данные, которые не включены в программу.

Так как классы определяют только те данные, которые запускаются, они не смогут получить доступ к другим данным, таким образом исключается возможность повреждения данных и обеспечивается безопасность. Классы обмениваться данными между собой через сообщения, называемые методами.

Они имеют свойство наследования, которое означает, что если класс определен, подкласс может наследовать свойства, не определяя его собственные методы. Это означает, что подкласс может реализовать тот же код. Это ускоряет разработку программ. Примеры объектно-ориентированных систем баз данных включают Versant.

Преимущества

• Классы позволяют группировать объекты, имеющие сходные характеристики. Суперклассы могут быть созданы для объединения всех классов. Это приводит к уменьшению избыточности данных и возможности повторного использования класса, что позволяет упростить обслуживание данных.
• База данных может хранить различные типы данных, такие как аудио, видео, изображения, и т.д.
• Язык запросов может быть не нужен, так как все изменения происходят прозрачно при доступе к объектам.

Многомерная

Многомерная база данных тесно связана с оперативной аналитической обработкой, которая является частью бизнес-аналитики и хранилища данных. Интерактивная аналитическая обработка (OLAP) позволяет легко извлекать и просматривать данные через разные точки. Она может быть использован для доступа к многомерным данным.

Многомерные базы данных могут быть визуализированы в виде кубов данных, представляющих различные размеры имеющихся данных. Она сочетает в себе преимущества иерархических и реляционных баз данных. Примеры многомерных баз данных включают Oracle Essbase и Microsoft SAS.

Преимущества

• Она отвечает на запросы быстрее, чем реляционные базы данных, за счет многомерного индексирования и оптимизированного хранения.
• Вывод многомерных баз данных имеет табличный вид, который не достижим в случае реляционных баз данных.

Объектно-реляционная

Объектно-реляционная база данных предлагает лучшее из обоих миров. Она обладает всеми преимуществами реляционной базы данных в сочетании с понятиями объектно-ориентированного программирования, такими как объекты, классы, наследование и полиморфизм. Она функционирует аналогично реляционным базам данных. Примеры включают IBM DB2.

Преимущества

• Она может легко получать данные через полиморфизм. Повторное использование данных становится проще.
• Поскольку она вбирает в себя лучшее из реляционных и объектно-ориентированных баз данных, масштабируемость — не является для нее проблемой. Внутри классов могут храниться огромные объемы данных.

Гибридная

Гибридная система представляет собой комбинацию из двух или более баз данных. Гибриды используются, когда один тип базы данных не является достаточным для обработки всех запросов. Она поддерживает хранение и на диске, и в памяти. При доступе к базе данных используется оперативная память, в то время как для хранения основной базы используется диск.

При использовании оперативной памяти повышается производительность, в то время как данные на диске более долговечны и экономичны. Гибридная база данных сочетает в себе оба этих преимущества. Примеры включают ALTIBASE HDВ.

Преимущества

• Гибридная конструкция предназначена, чтобы пожинать преимущества двух или более типов баз данных, из которых она составлена.
• Извлечение данных из памяти вместо диска, делает операции намного быстрее. Это дает гибридным базам данных высокий балл по производительности.

Это были различные типы систем управления базами данных. Каждый Тип имеет свои преимущества, но решающим выбором является та, которая наилучшим образом подходит для конкретной организации и зависит от характера и объема данных, которые она должна обрабатывать.

Источник: juice-health.ru

5 лучших систем управления базами данных

СУБД – система управления базами данных – это комплекс, состоящий из ПО и средств лингвистического назначения, применяющийся для создания баз данных и проведения с ними манипуляций.

Основная задача систем – управление данными, размещенными в операционной и внешней памяти. Кроме того, с помощью СУБД можно восстанавливать и копировать фрагменты информации из базы, даже после сбоя.

Предлагаем ознакомиться с 5 лучшими СУБД.

#1. MySQL

MySQL – это самая часто используемая СУБД. Ее выбирают такие крупные компании как: LinkedIn, Wikipedia, Twitter, Alibaba, Facebook и пр. Основные особенности системы – основана на модели клиент-сервер и имеет открытый исходный код. Предназначена для взаимодействия с базами данных, организованными на реляционной модели.

• высокая скорость работы и производительность;
• подходит для небольших и маленьких проектов;
• за один раз можно привязать большой поток данных;
• большое количество таблиц на выбор, которое постоянно увеличивается;
• можно заменить исходный код в зависимости от потребностей проекта;
• удобство и простота пользования;
• одновременное открытие доступа неограниченному количеству пользователей;
• высокий уровень безопасности баз данных.

MySQL постоянно совершенствуется и развивается. Она идеально подходит для проектов, которые ведутся в таблицах. Из-за небольшого количества доступных функций, с системой проще взаимодействовать. Разобраться в работе с этой СУБД сможет даже новичок. Управлять базой данных можно без использования программ, для этого достаточно открыть браузер.

Доступны всего два режима работы: графический и текстовый. Для их переключения достаточно воспользоваться приложением phpmyAdmin. Чтобы взаимодействовать с ним знания SQL-команд не требуются.

#2. PostgreSQL

PostgreSQL – это система предусмотрена для взаимодействия с базами данных, основанными на объектно-реляционной модели. Многие используют ее в качестве бэкенда для приложений.

Основана система на языке структурированных запросов SQL. Она постоянно совершенствуется, что позволяет ей оставаться в топе уже несколько лет. Ее используют такие гиганты как: Apple, Fujitsu Juniper Network и другие.

• отсутствие ограничений на размер базы данных;
• можно добавлять любое количество информации в таблицы;
• имеет открытый исходный код;
• в официальных документах прописаны все возможности системы;
• многозадачность и высокая производительность;
• обширный функционал;
• работает на всех операционных системах;
• подходит для новичков;
• интегрируется с любым языком программирования.

Для хранения в PostgreSQL можно использовать не только текст, но и аудио, изображения, видео и графические данные.

#3. SQLite

SQLite – это однофайловая СУБД, основанная на языке программирования С. Она легко встраивается, т.к. не имеет сервера. База данных, основанная на реляционной модели, будет хранится на одном устройстве. Даже если их будет несколько, они легко поместятся в одном файле и не потратят много места.

Для работы с системой не нужны дополнительные приложения. Она функционирует даже на мобильных устройствах, камерах, приставках и пр.

• любое количество данных хранится в одном файле;
• высокая скорость работы;
• минимальное количество функций с возможностью их расширения посредствам дополнительных приложений;
• не требуется длительная и сложная настройка перед работой;
• быстрый обмен данными;
• даже со всеми настройками пустая система весит до 400 Кб.

К сожалению, SQLite не позволяет увеличивать производительность, но это не мешает ей прекрасно справляться с информационными базами данных.

#4. Oracle

Oracle – это первая успешная реляционная СУБД, которая в 2007 году занимала 47% всего мирового рынка. На сегодняшний день она все также сохраняет свою популярность. Благодаря встроенной технологии RAC, в системе можно объединять серверы, что превращает несколько баз данных в одну большую.

• высокий уровень безопасности данных;
• быстрое восстановление системы после сбоев;
• масштабируемость;
• высокая производительность и скорость обработки;
• поддержка баз данных любого объема;
• систему можно легко переносить на другую операционную систему;
• возможность получения кластерного доступа к базе данных;

Из-за высокого ценника Oracle могут позволить себе только крупные компании.

#5. MongoDB

MongoDB – это простая в установке СУБД, основанная на С++ и имеющая открытый исходный код. Предусмотрена система для хранения нереляционных баз данных, а именно документов, не имеющих графических схем и таблиц. Ее используют Facebook, New York Times, IBM и пр.

• горизонтальная масштабируемость;
• высокая скорость работы;
• имеется идентификатор;
• документоориентирвоанное хранение данных;
• хранение данных в формате коллекции;
• минимум функций;
• все данные хранятся в узлах кластера, что исключает общую точку отказа.

Ввиду применения в MongoDB объектного языка запросов, приложения могут иметь разную производительность.

Заключение

Каждая из представленных в топе СУБД заслуживает внимания. Выберите наиболее привлекательную из них и попробуйте в работе. Лучше повзаимодействовать с каждой из них, чтобы понять какая больше всего подходит для вашей базы данных.

Больше интересных новостей

8 языков, подходящих для Back-end разработки

10 самых популярных сайтов написанных на Django

Пишем код правильно. Принципы: KISS, DRY, BDUF и YAGNI

5 мифов о специальности Data Scientist

Источник: itproger.com

ТОП-10 систем управления базами данных в 2019 году

Умение выбрать СУБД важно при разработке любого ПО. Мы собрали 10 систем управления базами данных и разобрались в их преимуществах.

SQL-базы данных

1. Oracle

Oracle RDBMS (она же Oracle Database) на первом месте среди СУБД. Система популярна у разработчиков, проста в использовании, у нее понятная документация, поддержка длинных наименований, JSON, улучшенный тег списка и Oracle Cloud.

• Разработчик: Oracle Corporation
• Написана на:Assembly, C, C++

Особенности

• Обрабатывает большие данные.
• Поддерживает SQL, к нему можно получить доступ из реляционных БД Oracle.
• Oracle NoSQL Database с Java/C API для чтения и записи данных.

2. MySQL

MySQL работает на Linux, Windows, OSX, FreeBSD и Solaris. Можно начать работать с бесплатным сервером, а затем перейти на коммерческую версию. Лицензия GPL с открытым исходным кодом позволяет модифицировать ПО MySQL.

Эта система управления базами данных использует стандартную форму SQL. Утилиты для проектирования таблиц имеют интуитивно понятный интерфейс. MySQL поддерживает до 50 миллионов строк в таблице. Предельный размер файла для таблицы по умолчанию 4 ГБ, но его можно увеличить. Поддерживает секционирование и репликацию, а также Xpath и хранимые процедуры, триггеры и представления.

• Разработчик: Oracle Corporation
• Написана на C, C++

Особенности

• Масштабируемость.
• Лёгкость использования.
• Безопасность.
• Поддержка Novell Cluster.
• Скорость.
• Поддержка многих операционных систем .

3. Microsoft SQL Server

Самая популярная коммерческая СУБД. Она привязана к Windows, но это плюс, если вы пользуетесь продуктами Microsoft. Зависит от платформы. И графический интерфейс, и программное обеспечение основаны на командах. Поддерживает SQL, непроцедурные, нечувствительные к регистру и общие языки баз данных.

• Разработчик: Microsoft Corporation
• Написана на C, C++

Особенности

• Высокая производительность.
• Зависимость от платформы.
• Возможность установить разные версии на одном компьютере.
• Генерация скриптов для перемещения данных.

4. PosgreSQL

Масштабируемая объектно-реляционная база данных, работающая на Linux, Windows, OSX и некоторых других системах. В PostgreSQL 10 есть такие функции, как логическая репликация, декларативное разбиение таблиц, улучшенные параллельные запросы, более безопасная аутентификация по паролю на основе SCRAM-SHA-256.

• Разработчик: PostgreSQL Global Development Group
• Написана на C
• Используется в компаниях: Apple, Cisco, Fujitsu, Skype, and IMDb

Особенности

• Поддержка табличных пространств, а также хранимых процедур, объединений, представлений и триггеров.
• Восстановление на момент времени (PITR).
• Асинхронная репликация.

NoSQL-базы данных

5. MongoDB

Самая популярная NoSQL система управления базами данных. Лучше всего подходит для динамических запросов и определения индексов. Гибкая структура, которую можно модифицировать и расширять. Поддерживает Linux, OSX и Windows, но размер БД ограничен 2,5 ГБ в 32-битных системах. Использует платформы хранения MMAPv1 и WiredTiger.

• Разработчик: MongoDB Inc. в 2007
• Написана на C++

Особенности

• Высокая производительность.
• Автоматическая фрагментация.
• Работа на нескольких серверах.
• Поддержка репликации Master-Slave.
• Данные хранятся в форме документов JSON.
• Возможность индексировать все поля в документе.
• Поддержка поиска по регулярным выражениям.

6. DB2

Работает на Linux, UNIX, Windows и мейнфреймах. Эта СУБД идеально подходит для хост-сред IBM. Версию DB2 Express-C нельзя использовать в средах высокой доступности (при репликации, кластеризации типа active-passive и при работе с синхронизируемым доступом к разделяемым данным).

• Разработчик: IBM
• Написана на C, C++, Assembly

Особенности DB2 11.1

• Улучшенное встроенное шифрование.
• Упрощённая установка и развёртывание.

7. Microsoft Access

Система управления базами данных от Microsoft, которая сочетает в себе реляционное ядро БД Microsoft Jet с графическим интерфейсом пользователя и инструментами разработки ПО.

Идеально подходит для начала работы с данными, но производительность не рассчитана на большие проекты. В MS Access можно использовать C, C#, C++, Java, VBA и Visual Rudimental.NET. Access хранит все таблицы БД, запросы, формы, отчёты, макросы и модули в базе данных Access Jet в виде одного файла.

• Разработчик: Microsoft Corporation

Особенности

• Можно использовать VBA для создания многофункциональных решений с расширенными возможностями управления данными и пользовательским контролем.
• Импорт и экспорт в форматы Excel, Outlook, ASCII, dBase, Paradox, FoxPro, SQL Server и Oracle.
• Формат базы данных Jet.

8. Cassandra

СУБД активно используется в банковском деле, финансах, а также в Facebook и Twitter. Поддерживает Windows, Linux и OSX. Для запросов к БД Cassandra используется SQL-подобный язык — Cassandra Query Language (CQL).

• Разработчик: Apache Software Foundation
• Написана на: Java

Особенности

• Линейная масштабируемость.
• Быстрое время отклика.
• Поддержка MapReduce и Apache Hadoop.
• Максимальная гибкость.
• P2P архитектура.

9. Redis

Redis или Remote Dictionary Server — СУБД с открытым исходным кодом, которая снабжена механизмами журналирования и снимков. Поддерживаются списки, строки, хэши, наборы. Используется для БД, брокеров сообщений и кэшей. Все операции в Redis атомарные. Система написана на языке C и поддерживается практически всеми языками программирования.

• Разработчик: Salvatore Sanfilippo

Особенности

• Автоматическая обработка отказа.
• Транзакции.
• Сценарии LUA.
• Вытеснение LRU-ключей.
• Поддержка Publish/Subscribe .

10. Elasticsearch

Легко масштабируемая поисковая система корпоративного уровня с открытым исходным кодом. Благодаря обширному и продуманному API обеспечивает чрезвычайно быстрый поиск, работает в том числе с приложениями для обнаружения данных. Используется такими компаниями, как Википедия, The Guardian, StackOverflow, GitHub. ElasticSearch позволяет создавать копии индексов и сегментов.

• Разработчик: Elastic NV
• Написана на Java

Особенности

• Масштабируемость вплоть до нескольких петабайт структурированных и неструктурированных данных.
• Многопользовательская поддержка.
• Масштабируемый поиск, поиск в режиме реального времени.

Источник: it-pearls.ru