Что такое базы данных — виды и примеры их использования

Здравствуйте, уважаемые читатели блога7j.ru.

Продолжаем говорить о сложных компьютерных темах простым языком.

На этот раз я постараюсь подробно расписать такое понятие, как база данных, и расскажу, что это такое, для чего необходима и какие виды бывают.

База данных — это...

Вы можете и не подозревать, что такое базы данных, но на самом деле вы пользуетесь ими почти каждый день. Как только вы собираетесь найти нужную информацию в поисковой системе, вы прибегаете к помощи баз данных.

То же самое происходит в момент, когда вы набираете логин и пароль при авторизации на сайте: введенные пользователем значения сравниваются с тем, что хранится в базе сервиса. В случае совпадения данных вы получаете доступ к сайту.

Если вводимые логин и пароль не совпадают с тем, что уже хранится в БД, система выдаст ошибку и попросит снова ввести данные для авторизации.

Несмотря на ежедневное использование баз данных, многие люди не понимают, что это такое и для чего они нужны. А все потому, что под этим определением подразумевается сразу несколько значений, отражающих субъективное мнение авторов. При этом общепризнанного универсального определения понятия пока не существует.

Согласно порталу Глоссарий:

база данных — это организованная структура, которая предназначается для хранения, обработки и изменения большого количества информации.

Она используется, например, в динамических сайтах (как, например, этот), оперирующих значительными объемами данных: порталах, интернет-магазинах, корпоративных сайтах. Такие проекты разрабатываются при помощи серверного языка программирования (пример — PHP) или на основе CMS (это как?) по типу WordPress или Joomla.

Динамические сайты, в отличие от HTML-аналогов, не имеют готовых страничек. Их структура создается на ходу благодаря взаимодействию скриптов и баз данных после конкретного запроса от пользователя.

Признаки базы данных

Ниже вы найдете признаки, по которым можно определить БД:

Хранится и обрабатывается в вычислительной системе. Из-за этого признака библиотеки, картотеки и архивы нельзя отнести к базам данных.
Структурирование данных. Подразумевается наличие связей между элементами баз данных. Это необходимо для облегчения поиска и более эффективной обработки в вычислительной системе.
Наличие схемы, описывающей структуру БД в формальном виде. Она состоит из описания содержания, структуры и ограничений целостности, которые используются для создания и управления базами данных.

Из всех признаков критичным считается только первый. Остальные два могут трактоваться по-разному и допускают различные степени оценки.

Большую роль в определении баз данных играет общепринятая практика.

Так, несмотря на то, что файловые архивы и электронные таблицы имеют признаки БД, они таковыми не являются.

Зачем нужны базы данных

Современные базы данных хранят огромное количество данных, поддерживают большое количество запросов и часто дают почти моментальный ответ на них.

Перед БД ставятся вызовы, позволяющие повысить их производительность. Вот некоторые из них:

оперирование возросшим объемом данных;
обеспечение безопасности информации;
удовлетворение потребностей компаний;
обслуживание БД.

Отличие базы данных от электронной таблицы

Как и электронные таблицы вроде Microsoft Excel или Google Таблиц, базы данных предлагают пользователям удобные способы хранения информации.

Но отличия между ними имеются и заключаются они:

в способе хранения и обработки;
в объеме хранения;
в полномочиях доступа к данным.

Изначально электронные таблицы создавались для одного или нескольких пользователей, которым не предстоит выполнять сложные расчеты и оперировать большим количеством информации.

Базы данных предназначены для хранения огромных объемов информации и позволяют пользователям получать доступ к нужным данным за доли секунд.

Виды баз данных

В наши дни существует десятки типов баз данных. Наиболее популярными из них можно назвать:

Реляционные. Получили распространение в 1980-х годах, элементы в этой БД организованы в виде набора таблиц со строками и столбцами. Обеспечивают наиболее эффективный доступ к систематизированным данным.
Объектно-ориентированные. Как и в объектно-ориентированном программировании (ООП), данные в этом типе БД представлены в форме объекта.
Хранилище данных. Предназначаются для быстрого анализа и выполнения запросов.
Распределенные. Состоят из двух и более файлов, которые находятся в разных узлах. Могут храниться на нескольких компьютерах в пределах одного физического места или распределяться по различным сетям.
Графовые. Хранят данные в контексте сущностей и связей между ними.
Иерархические. Представление баз данных здесь происходит в древовидной структуре.
Нереляционные (NoSQL). С их помощью обрабатываются и хранятся слабоструктурированные и неструктурированные данные.
Аналитические (OLTP). Подходят для большого количества операций, выполняемых различными пользователями.

Благодаря развитию информационных технологий относительно недавно появились такие виды баз данных, как:

автономные;
облачные;
с открытым исходным кодом;
документные (JSON);
многомодельные.

Что такое система управления базами данных (СУБД)

Система управления базами данных (СУБД) — это комплексное программное обеспечение, которое необходимо для управления БД. Говоря простыми словами, она представляет собой интерфейс между самой базой данных и пользователями.

СУБД дает возможность получать и обновлять информацию, управлять ее упорядочиванием и оптимизацией. Она также позволяет пользователю следить за производительностью, настраивать, выполнять резервное копирование и восстановление БД.

Наиболее популярным программным обеспечением для баз данных являются:

MySQL;
Oracle Database;
Microsoft Access;
Microsoft SQL Server;
FileMaker Pro;
dBASE.

Широкое применение получила MySQL — реляционная система управления базами данных с открытым кодом на основе языка SQL. Ее используют AirBnb, Facebook, Twitter, Uber, LinkedIn, YouTube и другие известные компании.

Язык структурированных запросов (SQL) — что это

SQL — это язык программирования, который используется предпочтительно в реляционных БД. С его помощью выполняется контроль доступа, запрашиваются, определяются и обрабатываются данные.

Язык структурирования данных изобретен в 1970-х годах компанией IBM, а спустя время Oracle внедрила стандарт SQL ANSI. В данный момент SQL все еще остается основным языком программирования для БД, но постепенно появляются его аналоги.

Примеры базы данных

Если вы до сих пор не поняли, как используются базы данных в повседневной жизни, предлагаю несколько примеров баз данных:

телефонный справочник;
учет сотрудников организации;
учет преподавателей и их расписания в вузах;
регистратура в больнице или другом учреждении.

Я постарался простыми словами рассказать о таком термине, как база данных, что это в информатике и для чего используется. Надеюсь, что после прочтения статьи у вас не останется вопросов.

Если все-таки будут, приглашаю спуститься в комментарии и подискутировать на эту тему с другими читателями блога7j.ru.

Для закрепления знаний предлагаю посмотреть видео по теме: