База данных — это массив общего пользования в информационной системе, где хранят структурированные или не очень структурированные сведения. Чтобы управлять программой, существует особый софт, который называется СУБД. В нашей статье мы подробно рассказывали что такое системы управления базами данных и зачем они нужны.
СУБД бывают нескольких видов, выбор которого зависит от того, как та или иная компания планирует использовать информацию. На сегодняшний день популярные реляционные SQL и нереляционные NoSQL.
Что такое реляционная база данных?
Реляционная СУБД – это тип БД, который специализируется на связях (отношениях) между элементами данных. Он позволяет устанавливать взаимосвязи между различными наборами данных и использовать эти связи для управления и обращения к связанным данным.
В большинстве реляционных БД используется структурированный язык запросов -— SQL (Structured Query Language) для создания и поддержки данных.
Структурирование данных в реляционной базы данных
В реляционных моделях используются простые структуры данных, которые легки для восприятия каждого пользователя. Значимыми элементами являются отношения, которые более известны как таблицы. Отношения — -это набор кортежей или строк, которые имеют наборы атрибутов или столбцов.
Python SQLite #1: что такое СУБД и реляционные БД
Если говорить простым языком, то можно представить двумерную таблицу, которая имеет поименованные столбцы, определяющие элементарное данное.
Строка таблицы является основной логической единицей обработки в реляционной БД.
Реляционная таблица имеет основные свойства:
- в таблице не должно присутствовать две одинаковые строки;
- каждая строка должна содержать только одно значение каждого атрибута.
В таблице не могут находится группы множественных элементов как в сетевых и иерархических моделях. В реляционной модели таблица имеет линейную структуру. Имя столбца должно быть уникальным в структуре таблицы.
В реляционной модели каждая таблица содержит один столбец, который можно использовать для уникальной идентификации каждой строки. Он называется первичным ключом . В разных строках не могут повторяться значения уникального ключа. Это означает, что пользователям необязательно знать, где именно хранятся данные на устройстве, такая СУБД может сама отслеживать конкретную запись и возвращать ее в зависимости от конкретной цели. Такие записи не имеют логического порядка и пользователи системы могут возвращать данные в любой последовательности с помощью фильтра.
Если вы работаете с двумя таблицами, то их можно связать внешним ключом , который будет являться копией основного ключа. Отношение первичный/внешний ключ лежат в основе работы реляционных СУБД.
Примеры реляционных СУБД
MySQL
Самая популярная реляционная база данных. MySQL обладает открытым исходным кодом и принадлежит корпорации Oracle.
MySQL обладает простой структурой и стилем. Гибкость базы данных дает возможность выполнять большинство задач прямо в командной строке. MySQL может работать в облачных решениях а так же на Amazon, Microsoft и других.
Базы данных SQL уроки для начинающих. SELECT, JOINS, GROUP BY, INSERT, UPDATE, WHERE
Из минусов можно отметить, что MySQl имеет проблемы с масштабируемостью, имеет не полностью открытый код и ограниченное соответствие стандартам SQL.
PostgreSQL
Эта СУБД популярна так же как и MySQL. PostgreSQL является объектно-реляционной СУБД с полностью открытым исходным кодом, в которой объединяются пользовательские объекты и табличные подходы для создания более сложных структур данных. MySQL имеет много общего много общего с PostgreSQL. Работа СУБД направлена на укрепление стандартов соответствия и расширяемости. Следовательно, может обрабатывать любую рабочую нагрузку, как для продуктов с одной машиной, так и для сложных приложений.
Из плюсов можно отметить: поддержку пользовательских типов данных, легкую интеграцию сторонних инструментов, расширенную систему языков программирования и т.д.
К минусам можно отнести: противоречивую документацию, снижение производительности со временем, слабые инструменты отчетности и аудита.
СУБД ЛИНТЕР
Семейство СУБД ЛИНТЕР имеет три продукта:
СУБД ЛИНТЕР СТАНДАРТ — российская реляционная СУБД, которая включена в Единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных Минцифры РФ.
Плюс данной СУБД заключается в предъявлении минимальных требований к памяти, что позволяет использовать ее во встраиваемых решениях, либо на M2M/IoT устройствах. В нашей статье вы можете подробно познакомиться с данной СУБД.
ЛИНТЕР БАСТИОН — российская реляционная СУБД, которая гарантирует высочайший уровень безопасности данных пользователя.
Ключевым преимуществом является наличие сертификатов ФСТЭК России и Министерства обороны, что позволяет ее использовать там, где требуется работа с гостайной, а это прежде всего, в подразделениях Министерства обороны, Министерства внутренних дел РФ, в силовых структурах, а также на предприятиях, обеспечивающих государственный оборонный заказ. Также может применяться в критической инфраструктуре коммерческих предприятий для обеспечения безопасного хранения данных.
Реляционные субд примеры программ
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.
- 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 определённый тип, которому следуют значения со всех строк в данном столбце
- 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
Более детальные особенности и принципы работы реляционных баз данных мы ещё рассмотрим в дальнейшем, так как именно они представляют наш особый интерес при изучении SQL.
Источник: sql-academy.org
SQLite, MySQL и PostgreSQL: сравниваем популярные реляционные СУБД
Реляционные базы данных используются уже очень давно. Они стали популярными благодаря успешным реализациям реляционных моделей в системах управления, оказавшимся весьма удобными для работы с данными. В этой статье мы сравним три самые популярные реляционные системы управления базами данных (РСУБД): SQLite, MySQL и PostgreSQL.
Системы управления базами данных
Базы данных — это логически смоделированные хранилища любых типов данных. Каждая база данных, не являющаяся бессхемной, следует модели, которая задаёт определённую структуру обработки данных. СУБД — это приложения (или библиотеки), управляющие базами данных различных форм, размеров и типов.
Чтобы лучше разобраться в СУБД, ознакомьтесь с этой статьёй.
Реляционные системы управления базами данных
Реляционные системы реализуют реляционную модель работы с данными, которая определяет всю хранимую информацию как набор связанных записей и атрибутов в таблице.
СУБД такого типа используют структуры (таблицы) для хранения и работы с данными. Каждый столбец (атрибут) содержит свой тип информации. Каждая запись в базе данных, обладающая уникальным ключом, передаётся в строку таблицы, и её атрибуты отображаются в столбцах таблицы.
Отношения и типы данных
Отношения можно определить как математические множества, содержащие наборы атрибутов, отображающие хранящуюся информацию.
Администратор базы данных Oracle Открытие , Москва, можно удалённо , По итогам собеседования
Каждый элемент, формирующий запись, должен удовлетворять определённому типу данных (целое число, дата и т.д.). Различные РСУБД используют разные типы данные, которые не всегда взаимозаменяемы.
Такого рода ограничения обычны для реляционных баз данных. Фактически, они и формируют суть отношений.
Популярные РСУБД
В этой статье мы расскажем о 3 наиболее популярных РСУБД:
- SQLite: очень мощная встраиваемая РСУБД.
- MySQL: самая популярная и часто используемая РСУБД.
- PostgreSQL: самая продвинутая и гибкая РСУБД.
SQLite
SQLite — это изумительная библиотека, встраиваемая в приложение, которое её использует. Будучи файловой БД, она предоставляет отличный набор инструментов для более простой (в сравнении с серверными БД) обработки любых видов данных.
Когда приложение использует SQLite, их связь производится с помощью функциональных и прямых вызовов файлов, содержащих данные (например, баз данных SQLite), а не какого-то интерфейса, что повышает скорость и производительность операций.
Поддерживаемые типы данных
- NULL: NULL-значение.
- INTEGER: целое со знаком, хранящееся в 1, 2, 3, 4, 6, или 8 байтах.
- REAL: число с плавающей запятой, хранящееся в 8-байтовом формате IEEE.
- TEXT: текстовая строка с кодировкойUTF-8, UTF-16BE или UTF-16LE.
- BLOB: тип данных, хранящийся точно в таком же виде, в каком и был получен.
Note: для получения более подробной информации ознакомьтесь с документацией.
Преимущества
- Файловая: вся база данных хранится в одном файле, что облегчает перемещение.
- Стандартизированная: SQLite использует SQL; некоторые функции опущены ( RIGHT OUTER JOIN или FOR EACH STATEMENT ), однако, есть и некоторые новые.
- Отлично подходит для разработки и даже тестирования: во время этапа разработки большинству требуется масштабируемое решение. SQLite, со своим богатым набором функций, может предоставить более чем достаточный функционал, при этом будучи достаточно простой для работы с одним файлом и связанной сишной библиотекой.
Недостатки
- Отсутствие пользовательского управления: продвинутые БД предоставляют пользователям возможность управлять связями в таблицах в соответствии с привилегиями, но у SQLite такой функции нет.
- Невозможность дополнительной настройки: опять-таки, SQLite нельзя сделать более производительной, поковырявшись в настройках — так уж она устроена.
Когда стоит использовать SQLite
- Встроенные приложения: все портируемые не предназначенные для масштабирования приложения — например, локальные однопользовательские приложения, мобильные приложения или игры.
- Система доступа к дисковой памяти: в большинстве случаев приложения, часто производящие прямые операции чтения/записи на диск, можно перевести на SQLite для повышения производительности.
- Тестирование: отлично подойдёт для большинства приложений, частью функционала которых является тестирование бизнес-логики.
Когда не стоит использовать SQLite
- Многопользовательские приложения: если вы работаете над приложением, доступом к БД в котором будут одновременно пользоваться несколько человек, лучше выбрать полнофункциональную РСУБД — например, MySQL.
- Приложения, записывающие большие объёмы данных: одним из ограничений SQLite являются операции записи. Эта РСУБД допускает единовременное исполнение лишь одной операции записи.
MySQL
MySQL — это самая популярная из всех крупных серверных БД. Разобраться в ней очень просто, да и в сети о ней можно найти большое количество информации. Хотя MySQL и не пытается полностью реализовать SQL-стандарты, она предлагает широкий функционал. Приложения общаются с базой данных через процесс-демон.
Поддерживаемые типы данных
- TINYINT: очень маленькое целое.
- SMALLINT: маленькое целое.
- MEDIUMINT: целое среднего размера.
- INT или INTEGER: целое нормального размера.
- BIGINT: большое целое.
- FLOAT: знаковое число с плавающей запятой одинарной точности.
- DOUBLE, DOUBLE PRECISION, REAL: знаковое число с плавающей запятой двойной точности.
- DECIMAL, NUMERIC: знаковое число с плавающей запятой.
- DATE: дата.
- DATETIME: комбинация даты и времени.
- TIMESTAMP: отметка времени.
- TIME: время.
- YEAR: год в формате YY или YYYY.
- CHAR: строка фиксированного размера, дополняемая справа пробелами до максимальной длины.
- VARCHAR: строка переменной длины.
- TINYBLOB, TINYTEXT: BLOB- или TEXT-столбец длиной максимум 255 (2^8 — 1) символов.
- BLOB, TEXT: BLOB- или TEXT-столбец длиной максимум 65535 (2^16 — 1) символов.
- MEDIUMBLOB, MEDIUMTEXT: BLOB- или TEXT-столбец длиной максимум 16777215 (2^24 — 1) символов.
- LONGBLOB, LONGTEXT: BLOB- или TEXT-столбец длиной максимум 4294967295 (2^32 — 1) символов.
- ENUM: перечисление.
- SET: множества.
Преимущества
- Простота: MySQL легко устанавливается. Существует много сторонних инструментов, включая визуальные, облегчающих начало работы с БД.
- Много функций: MySQL поддерживает большую часть функционала SQL.
- Безопасность: в MySQL встроено много функций безопасности.
- Мощность и масштабируемость: MySQL может работать с действительно большими объёмами данных, и неплохо походит для масштабируемых приложений.
- Скорость: пренебрежение некоторыми стандартами позволяет MySQL работать производительнее, местами срезая на поворотах.
Недостатки
- Известные ограничения: по определению, MySQL не может сделать всё, что угодно, и в ней присутствуют определённые ограничения функциональности.
- Вопросы надёжности: некоторые операции реализованы менее надёжно, чем в других РСУБД.
- Застой в разработке: хотя MySQL и является open-source продуктом, работа над ней сильно заторможена. Тем не менее, существует несколько БД, полностью основанных на MySQL (например, MariaDB). Кстати, подробнее о родстве MariaDB и MySQL можно из нашего интервью с создателем обеих РСУБД — Джеймсом Боттомли.
Когда стоит использовать MySQL
- Распределённые операции: когда вам нужен функционал бо́льший, чем может предоставить SQLite, стоит использовать MySQL.
- Высокая безопасность: функции безопасности MySQL предоставляют надёжную защиту доступа и использования данных.
- Веб-сайты и приложения: большая часть веб-ресурсов вполне может работать с MySQL, несмотря на ограничения. Этот инструмент весьма гибок и прост в обращении, что только на руку в длительной перспективе.
- Кастомные решения: если вы работаете над очень специфичным продуктом, MySQL подстроится под ваши потребности благодаря широкому спектру настроек и режимов работы.
Когда не стоит использовать MySQL
- SQL-совместимость: поскольку MySQL не пытается полностью реализовать стандарты SQL, она не является полностью совместимой с SQL. Из-за этого могут возникнуть проблемы при интеграции с другими РСУБД.
- Конкурентность: хотя MySQL неплохо справляется с операциями чтения, одновременные операции чтения-записи могут вызвать проблемы.
- Недостаток функций: в зависимости от выбора движка MySQL может недоставать некоторых функций.
PostgreSQL
PostgreSQL — это самая продвинутая РСУБД, ориентирующаяся в первую очередь на полное соответствие стандартам и расширяемость. PostgreSQL, или Postgres, пытается полностью соответствовать SQL-стандартам ANSI/ISO.
PostgreSQL отличается от других РСУБД тем, что обладает объектно-ориентированным функционалом, в том числе полной поддержкой концепта ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability).
Будучи основанным на мощной технологии Postgres отлично справляется с одновременной обработкой нескольких заданий. Поддержка конкурентности реализована с использованием MVCC (Multiversion Concurrency Control), что также обеспечивает совместимость с ACID.
Хотя эта РСУБД не так популярна, как MySQL, существует много сторонних инструментов и библиотек для облегчения работы с PostgreSQL.
Поддерживаемые типы данных
- bigint: знаковое 8-байтное целое.
- bigserial: автоматически инкрементируемое 8-битное целое.
- bit [(n)]: битовая строка фиксированной длины.
- bit varying [(n)]: битовая строка переменной длины.
- boolean: булевская величина.
- box: прямоугольник на плоскости.
- bytea: бинарные данные.
- character varying [(n)]: строка символов фиксированной длины.
- character [(n)]: строка символов переменной длины.
- cidr: сетевой адрес IPv4 или IPv6.
- circle: круг на плоскости.
- date: календарная дата.
- double precision: число с плавающей запятой двойной точности.
- inet: адрес хоста IPv4 или IPv6.
- integer: знаковое 4-байтное целое.
- interval [fields] [(p)]: временной промежуток.
- line: бесконечная прямая на плоскости.
- lseg: отрезок на плоскости.
- macaddr: MAC-адрес.
- money: денежная величина.
- path: геометрический путь на плоскости.
- point: геометрическая точка на плоскости.
- polygon: многоугольник на плоскости.
- real: число с плавающей запятой одинарной точности.
- smallint: знаковое 2-байтное целое.
- serial: автоматически инкрементируемое 4-битное целое.
- text: строка символов переменной длины.
- time [(p)] [without time zone]: время суток (без часового пояса).
- time [(p)] with time zone: время суток (с часовым поясом).
- timestamp [(p)] [without time zone]: дата и время (без часового пояса).
- timestamp [(p)] with time zone: дата и время (с часовым поясом).
- tsquery: запрос текстового поиска.
- tsvector: документ текстового поиска.
- txid_snapshot: снэпшот ID пользовательской транзакции.
- uuid: уникальный идентификатор.
- xml: XML-данные.
Преимущества
- Полная SQL-совместимость.
- Сообщество: PostgreSQL поддерживается опытным сообществом 24/7.
- Поддержка сторонними организациями: несмотря на очень продвинутые функции, PostgreSQL используется в многих инструментах, связанных с РСУБД.
- Расширяемость: PostgreSQL можно программно расширить за счёт хранимых процедур.
- Объектно-ориентированность: PostgreSQL — не только реляционная, но и объектно-ориентированная СУБД.
Недостатки
- Производительность: В простых операциях чтения PostgreSQL может уступать своим соперникам.
- Популярность: из-за своей сложности инструмент не очень популярен.
- Хостинг: из-за вышеперечисленных факторов проблематично найти подходящего провайдера.
Когда стоит использовать PostgreSQL
- Целостность данных: если приоритет стоит на надёжность и целостность данных, PostgreSQL — лучший выбор.
- Сложные процедуры: если ваша БД должна выполнять сложные процедуры, стоит выбрать PostgreSQL в силу её расширяемости.
- Интеграция: если в будущем вам предстоит перемещать всю базу на другое решение, меньше всего проблем возникнет с PostgreSQL.
Когда не стоит использовать PostgreSQL
- Скорость: если всё, что нужно — это быстрые операции чтения, не стоит использовать PostgreSQL.
- Простые ситуации: если вам не требуется повышенная надёжность, поддержка ACID и всё такое, использование PostgreSQL — это стрельба из пушки по мухам.
Источник: tproger.ru