Базы данных

Одним из главных последствий широкого использования информационных технологий стало появление и все более активное практическое применение различных баз данных. Их объем и количество растут очень быстро. Рассмотрим более внимательно, что собой представляют базы данных, какие задачи они помогают решить и как происходит управление ими с применением самых современных средств/инструментов.

БД – что это?

Под базой данных или БД понимается набор информации, которая упорядочена и хранится в электронном формате на компьютере или другом подобном устройстве. Обычно он (то есть набор данных) отражает характеристики какого-либо объекта или совокупности объектов, а также количественные показатели их взаимодействия друг с другом.

Кажущаяся сложность приведенного определения не должна вводить в заблуждение. На самом деле, база данных – это очень широко распространенное явление. Фактически оно представляет собой любой упорядоченный массив информации, отсортированной/сгруппированной по определенному параметру или одновременно сразу нескольким.

Важно отметить, что очень часто под БД понимаются системы управления базами данных. То есть не сам набор информационных сведений, а средства и инструменты для работы с ним.

Для их обозначения часто используется аббревиатура СУБД.

История и эволюция

Первые полноценные базы данных появились в начале 60-х годов прошлого века. Изначально они представляли собой иерархические, а несколько позднее сетевые БД с ограниченным функционалом. В том числе – из-за отсутствия возможностей компьютерной обработки данных.

Возможность последней появилась только в 80-х годах, что привело к созданию реляционных, а еще примерно через десять лет – объектно-ориентированных БД, которые продолжают использоваться сегодня. Вместе с двумя другими видами баз данных – облачных и автономных – которые появились совсем недавно и являются самыми современными, многофункциональными и эффективными.

Различия между БД и электронной таблицей

Неким прообразом современных баз данных выступают электронные таблицы. Самым популярным представителем последних выступает Excel. БД отличаются от электронных таблиц несколькими очень характерными признаками:

• намного больший объем данных;
• одновременная работа нескольких пользователей;
• обширный функционал возможностей для обработки и анализа информации.

Хотя электронные таблицы постоянно совершенствуются. Что постепенно приближает их к статусу полноценных баз данных.

Свойства современных БД

Для лучшего понимания, что такое электронная база данных, целесообразно перечислить ее основные характеристики. К числу таковых относятся:

1. Высокая производительность. Выражается в получении запрашиваемых данных в течение нескольких секунд, то есть практически мгновенно.
2. Удобство пополнения и обновления. Аналогичные требования касаются возможности вносить корректировки в имеющийся массив информации.
3. Автономная структура. Любые изменения никак не затрагивают ни основу базы данных, ни другое программное обеспечение на компьютере или сервере.
4. Соответствие стандарту. Предусматривает возможность обновления программы СУБД без влияния на сохранность, структурированность и другие характеристики базы данных.
5. Безопасность. Обеспечивает конфиденциальность всех сведений, размещенных в БД, в соответствии с установленными правилами доступа.
6. Интеграция с другими информационными системами. Эффективность практического использования баз данных требует взаимодействия с другими БД и специализированным программным обеспечением.
7. Одновременный доступ большому числу пользователей. Ключевое отличие современной базы данных от обычной электронной таблицы. Выражается в возможности внесения изменений и работы с БД несколькими пользователями одновременно, причем с разных устройств.

Типы БД

Базы данных постоянно совершенствуются. В том числе – за счет появления новых разновидностей. Классификация существующих сегодня БД производится по нескольким параметрам. К числу наиболее часто применяемых относятся такие:

1. Формат представления сведений – документальные (набор документов), фактографические (параметр – значение) и мультимедийные (контент сразу в нескольких форматах).
2. Тип размещения информации – реляционные (взаимосвязанные таблицы) и нереляционные (сетевые или иерархические структуры).
3. Способ хранения – локальные (на одном ПК или другом устройстве) и распределенные (на сервере с многопользовательским доступом или нескольких ПК).
4. Назначение – информационные (для предоставления сведений) и операционные (для работы с данными).
5. Доступность – открытые (без ограничений доступа) и с ограниченным доступом.

Примеры использования

Область практического применения баз данных очень обширна. В качестве наглядных примеров их использования можно привести такие:

1. Показания различных счетчиков. Речь может идти как о квартире или доме, так и любом другом объекте недвижимости, например, заведении общепита. В каждом из перечисленных случаев требуется регулярное снятие данных со счетчика с последующим расчетом размера оплаты и перечислением денежных средств. Эффективное решение задачи возможно только с задействованием БД, так как функционала электронных таблиц будет явно недостаточно.
2. Клиентская база. Ее создание позволяет решить множество задач – от создания списка для рассылки рекламы до определения участников программы лояльности.
3. Список персонала. Схожая с предыдущей база данных, где содержится информация о сотрудниках компании. Она используется для начисления и выдачи зарплаты, расчета социальных пособий и множества других подобных действий.

Приведенные примеры наглядно показывают обширную сферу использования БД. Причем она постоянно расширяется, что объясняется как появлением новых СУБД, так и активной цифровизацией все большего числа видов деятельности.

Задачи для БД

Грамотное использование современных СУБД позволяет решить самые разные задачи, стоящие перед бизнесом любого масштаба и уровня. Наиболее значимым из них выступают такие:

1. Сбор и обработка больших объемов данных. Массивы информации постоянно растут и нет никаких предпосылок к тому, что этот тренд изменится. Соответствующим образом возрастают требования у СУБД.
2. Защита персональных данных. Значительная часть информации, хранящейся в БД разного типа, касается конфиденциальных сведений о конкретных людях или организациях. Ограничения доступа к ней пользователям в соответствии с установленными правилами становится важнейшей задачей любой базы данных.
3. Получение данных в режиме реального времени. Сегодня уже недостаточно просто сформировать БД. Необходимо работать с полученными сведениями онлайн, что позволит оперативно реагировать на происходящие изменения, например, на рынке или среди предпочтений клиентов.
4. Работа в многопользовательском режиме. Большая часть БД используется разными службами компании, что является обязательным условием эффективности практического применения.

Важной дополнительной задачей баз данных выступает расширение перечня функциональных возможностей для обработки.

Это требует грамотной работы администраторов СУБД и программистов, специализирующихся на обслуживании и оптимизации ПО.

Популярные СУБД

Как было отмечено выше, в сегодняшних условиях термин «база данных» и «система управления базой данных» являются в значительной степени тождественными. Среди СУБД можно выделить несколько наиболее востребованных. Характеристики и преимущества каждой целесообразно описать более детально.

MySQL

Самая популярная на сегодня СУБД. Представляет собой реляционную базу данных, которые хранятся в виде взаимосвязанных друг с другом таблиц. Ее основными особенностями выступают:

• свободный доступ к ПО;
• использование разных форматов электронных таблиц с опцией их регулярного обновления и расширения;
• высокая производительность базы данных, которая дополняется серьезным объемом хранящейся информации, достигающим 50 млн. строк;
• простой и понятный интерфейс программного продукта;
• два режима работы с базой данных – текстовый и графический.

Единственным недостатком MySQL выступает несколько ограниченный функционал. Что компенсируется универсальностью и высокой эффективности при реализации проектов крупного и среднего масштаба.

Oracle

Название объектно-реляционной СУБД прямо отсылает к компании-разработчику программы. Языком создания выступил Java с расширением PL/SQL, благодаря чему удалось добиться нескольких важных достоинств:

• быстрое восстановление после работы в нештатной ситуации или сбоя, в том числе – за счет задействования механизма бэкапа;
• удобное масштабирование;
• обширный функционал, который превосходит возможности главного конкурента в лице MySQL;
• надежная система защиты конфиденциальности данных.

Основным и единственным серьезным недостатком СУБД Oracle становится высокая стоимость программного продукта. Причем сказанное касается как активации доступа, так и последующей эксплуатации базы данных.

PostgreSQL

Еще один представитель объектно-реляционных баз данных. Использует два языка – SQL и MySQL. Распространяется бесплатно. Фактически является расширенной по функционалу модификацией MySQL. Обладает несколькими характерными особенностями:

• удобная опция перезагрузки функций;
• возможность наследования таблиц;
• поддержка разнообразных форматов данных;
• подключение различных расширений, делающих набор функциональных возможностей еще больше.

MongoDB

Является документно-ориентированной системой управления базами данных. Имеет открытый исходный код. К числу основных ее особенностей относятся такие:

• использование языка запросов, позволяющего вести поиск разного типа – текстовый, географический, по графам и т.д.;
• горизонтальное масштабирование, благодаря которому достигается возможность выдерживать большие нагрузки, в том числе – во время одновременной работы внушительного количества пользователей;
• различные структуры коллекций данных, что расширяет возможности СУБД;
• высокая эффективность при использовании в мобильных приложениях, системах электронной коммерции и CMS.

Курс «Аналитик данных с нуля» от Skillbox

Курс «Аналитик данных с нуля» от Eduson Academy

Курс «SQL и получение данных» от Нетология

FAQ

Что такое база данных?

База данных – это упорядоченный и структурированный массив информации, в котором содержатся сведения об объекте или их совокупности, а также результатах возможного взаимодействия.

Что означает аббревиатура СУБД?

Это система управления базой данных, которая предоставляет возможности для обработки информации в соответствии с запросами и потребностями пользователя. Нередко термины СУБД и БД используются как взаимозаменяемые, так как в современных условиях любая база данных имеет надстройку в виде функционала для работы с информацией.

Чем БД отличаются от обычных электронных таблиц?

Вторые выступают прообразом и упрощенной версией первых. Основные отличия между ними касаются объемов информации, возможностей для ее обработки (по обоим параметрам базы данных опережают электронные таблицы) и многопользовательского режима работы, доступного для БД.

Какие задачи можно решить с помощью современных баз данных?

При грамотном использовании БД удается решить различные задачи – от защиты информации до формирования и работы с большими/постоянно растущими массивами данных.

Какие СУБД являются наиболее популярными в настоящее время?

Самыми широко распространенными являются две СУБД – MySQL и Oracle. Достойную конкуренцию им составляют еще несколько программных продуктов, включая PostgreSQL, MongoDB, Redis и ряд других.

Подведем итоги

1. База данных – это структурированный и упорядоченный массив информации.
2. СУБД – программа, которая позволяет обрабатывать БД, причем с широким спектром возможность и опцией многопользовательского режима.
3. Сегодня СУБД используются для решения разнообразных задач – от формирования и работы с клиентской базой до анализа эффективности коммерческой деятельности на основе большого числа показателей.
4. Самыми популярными СУБД на сегодня выступают бесплатная MySQL и более функциональная, но платная Oracle.