Что такое база данных (БД) и для чего она нужна

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.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 это такое, 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 (БД) — 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 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 БД

Ниже вы найдете признаки, по которым можно определить БД:

1. Хранится и обрабатывается в вычислительной системе. Из-за этого признака библиотеки, картотеки и архивы нельзя отнести к БД.
2. Структурирование данных. Подразумевается наличие связей между элементами БД. Это необходимо для облегчения поиска и более эффективной обработки в вычислительной системе.
3. 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 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:

1. оперирование возросшим объемом данных;
2. обеспечение безопасности информации;
3. удовлетворение потребностей компаний;
4. обслуживание БД.

Отличие 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:

1. в способе хранения и обработки;
2. в объеме хранения;
3. 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:

1. 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.
2. Объектно-ориентированные. Как и в объектно-ориентированном программировании (ООП), данные в этом типе БД представлены в форме объекта.
3. Хранилище данных. Предназначаются для быстрого анализа и выполнения запросов.
4. 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.
5. Графовые. Хранят данные в контексте сущностей и связей между ними.
6. Иерархические. Представление баз данных здесь происходит в древовидной структуре.
7. Нереляционные (NoSQL). С их помощью обрабатываются и хранятся слабоструктурированные и неструктурированные данные.
8. Аналитические (OLTP). Подходят для большого количества операций, выполняемых различными пользователями.

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

1. автономные;
2. облачные;
3. с открытым исходным кодом;
4. документные (JSON);
5. 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 БД 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:

1. MySQL;
2. Oracle Database;
3. Microsoft Access;
4. Microsoft SQL Server;
5. FileMaker Pro;
6. 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. На сегодняшний момент SQL все еще остается основным языком программирования для БД, но постепенно появляются его аналоги.

Примеры

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

1. телефонный справочник;
2. учет сотрудников организации;
3. учет преподавателей и их расписания в вузах;
4. 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 блога KtoNaNovenkogo.ru.

Для закрепления знаний предлагаю посмотреть видео по теме: