Relacyjne bazy danych – wszystko, co musisz wiedzieć

Relacyjna baza danych to model niewątpliwie unikatowy wśród metod przechowywania informacji. Dając użytkownikom i administratorom szerokie możliwości gromadzenia i analizy, zyskują one na popularności wśród wielu przedsiębiorców. Dziś pochylamy się właśnie nad tym sposobem przechowywania danych. Z artykułu dowiesz się, na czym polega to zagadnienie, jak wygląda ich jego struktura, a także jakie są największe zalety relacyjnych baz danych.

10 przydatnych zapytań SQL dla Administratora Baz Danych

Czym są relacyjne bazy danych SQL?

Relacyjne bazy danych Oracle (ang. relational database) oraz ich system zarządzania zwany skrótowo RDBMS, to swoisty must-have wielu firm. Pozwalają one na przechowywanie i zapewnianie dostępu do punktów danych, które są pomiędzy sobą powiązane. Zbudowane na modelu relacyjnym, dają administratorowi intuicyjny, bezpośredni i przejrzysty sposób prezentacji informacji w tabelach. 

Każdy wiersz tabeli posiada swoją unikatową identyfikację, zwaną także kluczem. Klucz to nic innego jak jedna z kolumn tabeli, przechowująca unikalne wartości. Podejście takie pozwala na jednoznaczną identyfikacje wiersza. Poszczególne tabele mogą odwoływać się do kluczy innych tabel. Dzięki temu można określić relacje pomiędzy poszczególnymi elementami. Najlepiej przedstawić to na konkretnym przykładzie.

System zarządzania RDBMS: jak przechowywać dane na przykładzie

Model relacyjny ma to do siebie, że pozwala sprawnie dopasowywać różne porcje informacji. Zarządzanie może odbywać się np. na poziomie dwóch tabel, które w poniższym przykładzie dotyczą przetwarzania zamówień produktowych.

  1. Pierwsza tabela zawiera informacje o kliencie, a więc ID, imię, nazwisko, numer telefonu, adres czy inne dane kontaktowe i wysyłkowe. Każda z tych informacji składowana jest w dedykowanej kolumnie. Na kolumnie ID założony jest unikatowy klucz(tzw. klucz główny).
  2. Druga tabela zawiera zamówienia klientów, a więc identyfikator klienta(ID), zamówione produkty, ich liczbę i specyficzne dane. Nie ma tutaj jednak nazwy, ani danych kontaktowych klienta, gdyż te reprezentuje jego indywidualne ID, analogiczne jak w tabeli pierwszej.

To właśnie klucz ID jest tutaj najważniejszym elementem, który spaja dwie tabele, tworząc między nimi swoistą relację. Gdy w firmie przebiega transakcja, dzięki zakodowanym informacjom baza danych pozwala dopasować dane klienta do zamówionych produktów. To z kolei zapewnia poprawne przetworzenie poszczególnych elementów realizacji zlecenia, od zamówienia, przez pakowanie, po wysyłkę towaru. Oszczędność czasu przekłada się na szybszą i bezbłędną obsługę klienta dzięki zastosowaniu systemu zarządzania bazami RDBMS w modelu relacyjnym.

Jak wygląda struktura relacyjnych baz danych?

Model relacyjny oznacza, że logiczna struktura danych, a więc tabele, widoki czy indeksy, odseparowuje się od fizycznych struktur pamięci. W praktyce taki podział oznacza, że administratorzy baz danych otrzymują możliwość zarządzania zasobami fizycznymi serwera bez wpływu na dostęp do danych logicznych. Przykładowo, zmiana nazwy pliku w bazie nie oznacza automatycznej zmiany przechowywanych w nim tabel.

Różnica pomiędzy logicznym oraz fizycznym filarem odnosi się również do operacji w ramach baz danych. Są to jasno zdefiniowane akcje, jakie pozwalają aplikacjom na manipulacje danymi oraz strukturami w ramach bazy. Operacje logiczne dają aplikacji możliwość określenia potrzeb zawartości. Z kolei ich fizyczne odpowiedniki determinują sposób dostępu do informacji oraz wykonują powierzone im zadania.

Model relacyjny a język SQL

Dawniej, oprogramowanie baz danych pozwalało administratorom obsługiwać zbiór danych w nieco bardziej złożony sposób. Każda aplikacja gromadziła dane w swojej własnej unikatowej strukturze. Kiedy programista chciał stworzyć aplikację do obsługi danych w bazie, musiał najpierw poznać jej strukturę. Sposób zarządzania bazami danych w takim modelu nie był wystarczająco wydajny, zaś ich optymalizacja daleka od ideału.

Można powiedzieć, że relacyjny model baz danych wywrócił administrowanie informacjami do góry nogami. Jednocześnie, uczynił cały system o wiele łatwiejszym, co spowodowało ujednolicenie działań administratorów i deweloperów. Główną siłą Oracle Database jak i innych silników RDBMS stała się ich intuicyjność, dostępność, a także elastyczność pod kątem przechowywania i uzyskiwania dostępu do uporządkowanych informacji.

Kolejną mocną stroną z czasem stał się strukturalny język zapytań SQL (structured query language), który zaczęły obsługiwać bazy. Zapytanie SQL stało się powszechnie stosowane. Opierając się na algebrze relacyjnej, język SQL zapewnia wewnętrzną matematyczną spójność, która przekłada się na poprawę wydajności całego systemu. Dodatkowo daje nam pewność spójności danych w nim przechowywanych.

kurs_praktyczna_administracja_postgresql_vertical_ad

Zalety zarządzania bazami danych w modelu relacyjnym

Czy warto przechowywać dane w bazie relacyjnej? Niezależnie od ilości samych danych, z jakimi musi się mierzyć firma każdego dnia, odpowiedź brzmi: TAK.

Spośród typów systemów baz danych, to właśnie ten sposób gromadzenia i interpretacji informacji ma najwięcej zalet. Umieszczając konkretne porcje informacji w danej tabeli, administracja nimi staje się o wiele płynniejsza. Dodatkowo, przetwarzanie danych oraz wyciąganie danych z baza tego typu minimalizuje ryzyko błędu. Zwiększa się automatyzacja wielu procesów w firmie i to bez względu na rodzaj używanego systemu operacyjnego.

Eksperci w dziedzinie SQL podkreślają cztery główne zalety relacyjnych baz danych, które z języka angielskiego opisuje się skrótem ACID. Są to następujące cechy:

  • Atomicity (atomowość) – oznacza, że wszystkie elementy transakcji tworzą spójną i pełną całość. Albo wszystkie elementy transakcji zostają zatwierdzone, albo żaden.
  • Consistency (spójność) – określa zasady utrzymywania danych w odpowiedniej kondycji po zakończonej transakcji. Baza przechodzi z jednego stanu spójnego, do drugiego dzięki wykonanym transakcjom.
  • Isolation (izolacja) – utrzymuje niewidzialność transakcji do czasu ich ukończenia, w celu prezentowania zawsze spójnych danych.
  • Durability (wytrzymałość) – zapewnia bezpieczeństwo danych po zakończeniu transakcji z nimi związanych.

Zarządzanie systemem relacyjnym jest stosunkowo nieskomplikowanym zadaniem, które jednocześnie zapewnia maksymalizację efektywności. Dlatego też chętnie korzystają z niego zarówno małe i średnie przedsiębiorstwa, jak również ogromne korporacje. Dane są przechowywane w sposób bezpieczny, co przekłada się na wysoką wydajność pracy bazy.

Ogromnym plusem tego typu baz jest fakt, iż relacje można stworzyć pomiędzy dwoma dowolnymi grupami informacji. Dodatkowo, zarządzanie informacjami na serwerze firmowym lub w chmurze staje się intuicyjne i koherentne. Wykorzystując takie narzędzia w e-commerce można zapewnić sobie przepływ informacji na najwyższym możliwym poziomie.

Warto także dodać, że informatycy mogą tworzyć relacyjne bazy danych w oparciu o różne środowiska. Do najpopularniejszych, poza Oracle SQL, należy także PostgreSQL, MySQL czy MS SQL.

Przyszłość? Samodzielne oprogramowanie RDBMS

Stały rozwój nowoczesnych technologii sprawia, że administrowanie informacjami firmowymi jest coraz szybsze, łatwiejsze i wydajniejsze. Jednocześnie procesy informatyczne stają się coraz bardziej złożone i wymagają odpowiedniego przygotowania do obsługi. Stąd też, od wielu lat, rośnie popularność zawodu Database Administator.

Obecne parcie na uczenie maszynowe, technologie autonomiczne, pracę w chmurze czy wykorzystanie sztucznej inteligencji, może być sygnałem do zmian. Samodzielne bazy danych już teraz zaczynają korzystać z AI, by zminimalizować czynnik ludzki w pracy z informacjami.

Wiele wskazuje na to, że przyszłość stoi pod znakiem samodzielnego oprogramowania serwerów. Zanim jednak do tego dojdzie, warto uczyć się języka SQL, by móc poprawnie zarządzać danymi w firmie.