В нас час, коли дані – це безцінний скарб, системи управління базами даних (СУБД) виконують критично важливу роботу, визначаючи структуру, доступ, зміну та захист даних.
Що таке системи управління базами даних (СУБД)?
Система управління базами даних (СУБД) – це програма, яка надає інтерфейси програмування додатків (API) базовому фізичному сховищу даних (що зберігається на диску або навіть в оперативній пам’яті) для використання клієнтськими програмами.
Що таке бази даних, їх призначення та види?
Будь-яка програма (за рідкісними винятками), яка зберігає дані, що зберігаються на диску, та керує ними, використовує СУБД для управління цим доступом, а не безпосередньо взаємодіючи з базовими файлами даних.
СУБД має три основні компоненти:
- Механізм зберігання даних
- Запит/оновлення даних
- Система управління схемами
1. Механізм зберігання даних
Перше і, мабуть, найважливіше, що робить система управління базами даних – це збереження даних.
Хоча це звучить просто, різні СУБД мають надзвичайно різні підходи до зберігання даних. Деякі системи зберігають дані лише в оперативній пам’яті (це означає, що коли процес закінчується, дані не зберігаються назавжди), тоді як більшість зберігає дані у файлах на диску, які зберігаються протягом одного сеансу, а найдосконаліші реплікують дані одночасно в декількох місцях.
Формат цих даних також може сильно варіюватися: малі чи великі файли, упорядковані за рядками, за стовпцями чи за вмістом.
Механізми зберігання даних також можуть бути налаштовані для шифрування файлів даних для безпеки і можуть бути оптимізовані різними способами для систем, які дуже швидко використовують дані.
2. Запит/оновлення даних
Жодна СУБД не була б дуже корисною, якби вона не дозволяла програмам читати або записувати дані в їх базове сховище даних.
Для того, щоб надати ці функції споживаючеві, СУБД надає API, яке використовує доменні мови (DSL).
Зазвичай існує мова запитів із синтаксисом для отримання та зберігання даних різних типів даних.
SQL (мова структурованих запитів) та MQL (мова запитів MongoDB) – це приклади мов запитів, призначених для різних структур даних.
На додаток до забезпечення синтаксису, системи управління базами даних зазвичай надають мережеву точку доступу для підключення до бази даних та видачі команд.
Драйвери баз даних – це бібліотеки програм, що використовуються програмістами для підключення свого коду до баз даних та взаємодії з даними, що зберігаються в них (або для зберігання нових даних).
Що таке QR код? Як створити QR код за декілька хвилин?
Механізм запитів та оновлення СУБД також відповідає за управління паралельними запитами, які в іншому випадку можуть заважати один одному (наприклад, два різних додатки, обидва намагаються зарезервувати один і той же запас).
3. Система управління схемами
Хоча деякі бази даних справді “без схеми”, це невеликі винятки. Більшість баз даних структурують дані, якими вони керують, і дозволяють вам (попередньо) визначити, як ви хочете, щоб ваші дані були структуровані. Система управління базами даних буде відхиляти запити на додавання даних, які не відповідають вашим критеріям.
Жорсткі схеми, як ті, що видно в типових реляційних базах даних, корисні, коли ви заздалегідь знаєте точні характеристики кожного запису, і їх не потрібно часто змінювати, оскільки вони дозволяють високо оптимізувати механізм зберігання та забезпечують надійні гарантії що всі дані мають однакову форму і розмір.
Гнучкі схеми, як ті, що бачаться в базах даних документів, є потужними, коли ви працюєте з неструктурованими даними, або тими, які постійно змінюються. Вони дозволяють визначити деякі частини своєї структури, залишаючи інших більш відкритими.
Система управління базами даних повинна мати усі три компоненти та керувати взаємодією між ними, щоб доступ до даних у вашій базі даних і маніпулювання ними були послідовними, надійними та ефективними.
Що таке інформаційні технології: їх визначення та важливість
Які існують різні типи систем управління базами даних?
Теоретично немає обмежень для різних типів систем управління базами даних, які можна створити, але є кілька популярних СУБД, про які варто згадати.
- Реляційна (RDBMS) – система управління базами даних, яка структурує дані у вигляді таблиці, із заздалегідь визначеними зв’язками між таблицями та структурованою мовою запитів (SQL) для читання та запису даних.
- Документ (DoDBMS) – системи управління базами даних, що структурують дані у JSON-подібних документах, з мовою запитів, орієнтованою на документи, як MongoDB Query Language (MQL) для читання та запису частин або всіх документів.
- Columnar (CDBMS) – системи управління базами даних, які впорядковують дані за стовпцями, для певних випадків високоефективного використання.
На додаток до СУБД, які спеціалізуються за схемою та типом запиту, існують також системи управління базами даних, що спеціалізуються на різних типах сховищ, такі як Системи управління базами даних у пам’яті (IMDBMS).
Існують також системи управління хмарними базами даних, де постачальник SaaS відповідає за управління регулярними завданнями обслуговування баз даних (такими як оновлення тощо). Прикладом цього є MongoDB Atlas.
Що таке хмарні технології та як це працює?
Чому ми використовуємо системи управління базами даних?
Ми використовуємо СУБД для створення централізованих, спільних, послідовних інтерфейсів для програмно доступних даних.
Системи управління базами даних допомагають забезпечити логічну структуру даних, з якими ми працюємо, ефективне зберігання та розподілений доступ.
Використання СУБД – це швидше, безпечніше, потужніше та простіше, ніж безпосереднє управління даними самостійно.
Джерело: www.mongodb.com
