Реляционные базы данных, Relational Database (RDBMS)
Что такое реляционные базы данных?
Реляционная база данных- это тип базы данных, которая хранит и предоставляет доступ к точкам данных, связанным друг с другом. Реляционные базы данных основаны на реляционной модели - интуитивно понятном и простом способе представления данных в таблицах. В реляционной базе данных каждая строка таблицы представляет собой запись с уникальным идентификатором, называемым ключом. Столбцы таблицы содержат атрибуты данных, и каждая запись обычно имеет значение для каждого атрибута, что позволяет легко установить взаимосвязь между точками данных.
Пример реляционной базы данных
Приведем простой пример двух таблиц, которые может использовать небольшая компания для обработки заказов на свою продукцию. Первая таблица - это таблица информации о заказчике, поэтому каждая запись содержит имя, адрес, информацию о доставке и выставлении счета, номер телефона и другую контактную информацию. Каждый бит информации (каждый атрибут) находится в отдельном столбце, и база данных присваивает каждой строке уникальный идентификатор (ключ). Во второй таблице - таблице заказов клиентов - каждая запись содержит идентификатор клиента, сделавшего заказ, заказанный товар, его количество, выбранный размер и цвет и т.д., но не имя клиента и не его контактную информацию.
У этих двух таблиц есть только одна общая черта: столбец ID (ключ). Но благодаря этому общему столбцу реляционная база данных может создать связь между этими двумя таблицами. Тогда, когда приложение обработки заказов компании отправляет заказ в базу данных, база данных может обратиться к таблице заказов клиентов, извлечь правильную информацию о заказе товара и использовать идентификатор клиента из этой таблицы для поиска информации о выставлении счета и доставке в таблице информации о клиенте. После этого склад может доставить нужный товар, клиент получит своевременную доставку заказа, а компания - оплату.
Структура реляционных баз данных
Реляционная модель означает, что логические структуры данных - таблицы, представления и индексы - отделены от физических структур хранения. Такое разделение означает, что администраторы баз данных могут управлять физическим хранением данных, не влияя на доступ к этим данным как к логической структуре. Например, переименование файла базы данных не приводит к переименованию хранящихся в нем таблиц.
Различие между логическими и физическими операциями также относится к операциям над базой данных, которые представляют собой четко определенные действия, позволяющие приложениям манипулировать данными и структурами базы данных. Логические операции позволяют приложению указать необходимое ему содержимое, а физические операции определяют способ доступа к этим данным и затем выполняют эту задачу.
Чтобы обеспечить постоянную точность и доступность данных, реляционные базы данных следуют определенным правилам целостности. Например, правило целостности может определять, что в таблице не допускаются дубликаты строк, чтобы исключить возможность попадания в базу данных ошибочной информации.
Реляционная модель
В первые годы существования баз данных каждое приложение хранило данные в своей собственной уникальной структуре. Когда разработчики хотели создать приложения, использующие эти данные, им приходилось много знать о конкретной структуре данных, чтобы найти нужные им данные. Такие структуры данных были неэффективны, их было сложно поддерживать и трудно оптимизировать для обеспечения высокой производительности приложений. Реляционная модель баз данных была разработана для решения проблемы множества произвольных структур данных.
Реляционная модель данных обеспечила стандартный способ представления и запроса данных, который может быть использован любым приложением. С самого начала разработчики понимали, что главным достоинством реляционной модели баз данных является использование таблиц, которые представляют собой интуитивно понятный, эффективный и гибкий способ хранения и доступа к структурированной информации.
Со временем проявилось еще одно достоинство реляционной модели, когда разработчики стали использовать язык структурированных запросов (SQL) для записи и запроса данных в базе данных. В течение многих лет SQL широко используется в качестве языка запросов к базам данных. Основанный на реляционной алгебре, SQL представляет собой внутренне согласованный математический язык, который облегчает повышение производительности всех запросов к базе данных. Для сравнения, в других подходах необходимо определять отдельные запросы.