Structured Query Language (SQL) è il fondamento dei database moderni e comprendere le strutture dei dati in SQL è essenziale per qualsiasi sviluppatore o amministratore che lavora con database relazionali. L'efficienza e le prestazioni di un database dipendono da quanto bene sono progettate le sue strutture dati. In questa guida esamineremo alcuni dei concetti chiave relativi alle strutture di dati SQL, come tipi di dati, chiavi primarie, chiavi esterne e vincoli. Padroneggiando questi concetti, sarai meglio attrezzato per creare e mantenere database efficienti e scalabili per supportare le tue applicazioni.
Comprensione dei tipi di dati SQL
In SQL, i tipi di dati determinano il tipo di dati che può essere archiviato in una colonna. Ogni colonna di una tabella è associata a un tipo di dati specifico, che garantisce coerenza e integrità dei dati e aiuta a ottimizzare l'archiviazione e le prestazioni. SQL fornisce una varietà di tipi di dati per soddisfare esigenze diverse, da semplici valori numerici e stringhe di testo a tipi più complessi come date e oggetti binari. Esploriamo alcuni dei tipi di dati più comunemente utilizzati in SQL:
- INTERO: un numero intero con segno che va da un valore minimo a un valore massimo, a seconda del sistema di database. Ad esempio, PostgreSQL supporta valori compresi tra -2.147.483.648 e 2.147.483.647.
- SMALLINT: simile al tipo di dati INTEGER ma con un intervallo più piccolo, che lo rende più adatto a colonne con valori numerici limitati. Risparmia spazio di archiviazione rispetto a INTEGER.
- NUMERIC(p, s) e DECIMAL(p, s): si tratta di tipi di dati con precisione a virgola fissa, dove p indica il numero totale di cifre e s indica il numero di cifre dopo la virgola decimale. Sono utili per archiviare dati finanziari e altri valori che richiedono una precisione esatta.
- FLOAT(n) e REAL: questi tipi di dati memorizzano valori numerici approssimativi con precisione in virgola mobile. Vengono utilizzati per numeri reali che non richiedono precisione esatta e possono variare in modo significativo in grandezza.
- VARCHAR(n): utilizzato per stringhe di caratteri a lunghezza variabile con una lunghezza massima di n caratteri. Risparmia spazio di archiviazione consumando solo lo spazio richiesto per i dati effettivi.
- CHAR(n): una stringa di caratteri a lunghezza fissa con una lunghezza di n caratteri. A differenza di VARCHAR, consuma sempre la stessa quantità di spazio di archiviazione, anche se i dati archiviati sono inferiori alla lunghezza specificata.
- TESTO: una stringa di caratteri a lunghezza variabile senza una lunghezza massima specificata. È adatto per memorizzare dati di testo lunghi come commenti o descrizioni degli utenti.
- DATA, ORA, TIMESTAMP: questi tipi di dati memorizzano informazioni su data e ora. Forniscono vari livelli di granularità, dall'archiviazione solo della data o dell'ora all'archiviazione di entrambe insieme con un timestamp.
La scelta del tipo di dati corretto per ciascuna colonna è fondamentale per garantire l'integrità dei dati e ottimizzare le prestazioni del database. L'utilizzo di tipi di dati inappropriati può causare troncamenti, errori di arrotondamento e altri problemi di manipolazione dei dati che possono influire sulla funzionalità dell'applicazione.
Chiavi primarie, chiavi esterne e vincoli
Una delle caratteristiche principali dei database relazionali è la capacità di stabilire relazioni tra tabelle. Ciò si ottiene tramite chiavi primarie, chiavi esterne, vincoli e regole che applicano l'integrità referenziale, garantendo relazioni coerenti tra le tabelle. Approfondiamo questi concetti:
Chiavi primarie
Una chiave primaria è una colonna o un insieme di colonne che identifica in modo univoco ciascuna riga di una tabella. Le chiavi primarie sono cruciali per stabilire relazioni tra tabelle e garantire la coerenza dei dati. Può esserci solo una chiave primaria per tabella e il suo valore non può essere NULL. Di seguito sono riportate alcune best practice da considerare quando si sceglie una chiave primaria per le tabelle:
- Unicità: la chiave primaria deve essere univoca, ovvero dovrebbe avere un valore diverso per ogni riga della tabella per garantire la corretta identificazione.
- Non modificabile: i valori della chiave primaria non dovrebbero cambiare nel tempo. Se un valore chiave cambia, potrebbe interrompere le relazioni e causare incoerenze nei dati.
- Non NULL: i valori della chiave primaria non devono essere NULL, poiché i valori NULL non possono essere utilizzati per stabilire relazioni tra tabelle.
Chiavi esterne
Una chiave esterna è una colonna o un insieme di colonne in una tabella che fa riferimento alla chiave primaria di un'altra tabella. Viene utilizzato per stabilire relazioni tra tabelle e rafforzare l'integrità referenziale. La tabella con la chiave esterna è chiamata tabella "figlia", mentre la tabella con la chiave primaria è chiamata tabella "genitore". Le chiavi esterne possono essere NULL, il che significa che una riga nella tabella figlia non necessita di una riga corrispondente nella tabella genitore. Ma se una chiave esterna non è NULL, deve esserci una riga nella tabella padre con un valore di chiave primaria corrispondente.
Vincoli
I vincoli sono regole che impongono l'integrità dei dati all'interno di un database relazionale. Specificano le condizioni che i dati in una tabella devono soddisfare e impediscono operazioni che violerebbero tali condizioni. SQL fornisce diversi tipi di vincoli che possono essere applicati a colonne e tabelle per gestire strutture dati, tra cui:
- NOT NULL: garantisce che una colonna non possa contenere valori NULL.
- UNICO: impone che tutti i valori in una colonna siano univoci, il che significa che due righe non possono avere lo stesso valore.
- CHIAVE PRIMARIA: una combinazione di vincoli NOT NULL e UNIQUE garantisce che una colonna abbia un valore univoco, non NULL per ogni riga.
- CHIAVE ESTERNA: garantisce che il valore di una colonna corrisponda a un valore nella colonna della chiave primaria di un'altra tabella, mantenendo l'integrità referenziale tra le tabelle.
- VERIFICA: verifica che i valori in una colonna soddisfino una condizione specifica o un insieme di condizioni, ad esempio un intervallo o un elenco di valori consentiti.
La definizione e la gestione corretta dei vincoli sono essenziali per mantenere l'integrità, la coerenza e le prestazioni del database. Impediscono errori e incoerenze nella manipolazione dei dati che potrebbero influire negativamente sulla funzionalità dell'applicazione e sull'esperienza utente.
Creazione di tabelle e definizione di strutture dati
In SQL, le tabelle sono i componenti principali di un database e archiviano i dati in un formato strutturato. Quando si creano tabelle, è essenziale definire strutture dati che corrispondano ai requisiti della propria applicazione. Qui discuteremo come creare tabelle e definire le relative strutture dati in SQL.
Creazione di tabelle
Per creare una tabella in SQL, utilizzerai l'istruzione CREATE TABLE . Questa istruzione consente di specificare il nome della tabella, le colonne e i rispettivi tipi di dati, nonché di aggiungere vincoli per mantenere l'integrità dei dati.
Ecco un esempio di creazione di una tabella semplice:
CREATE TABLE employees ( employee_id INT PRIMARY KEY, first_name VARCHAR(50), last_name VARCHAR(50), email VARCHAR(100) UNIQUE, hire_date DATE ); In questo esempio, creiamo una tabella employees con le seguenti colonne: employee_id , first_name , last_name , email e hire_date . Specifichiamo inoltre un vincolo PRIMARY KEY sulla colonna employee_id e un vincolo UNIQUE per la colonna email .
Fonte immagine: All Things SQL
Modifica delle tabelle
Dopo aver creato una tabella, potrebbe essere necessario modificarne la struttura per adattarla ai requisiti in evoluzione della tua applicazione. SQL fornisce l'istruzione ALTER TABLE , che consente di aggiungere, modificare o eliminare colonne, nonché aggiungere, aggiornare o eliminare vincoli alle tabelle esistenti.
Ecco alcuni esempi su come modificare una tabella:
-- Add a column ALTER TABLE employees ADD COLUMN job_title VARCHAR(50); -- Modify a column ALTER TABLE employees ALTER COLUMN job_title SET DATA TYPE VARCHAR(100); -- Drop a column ALTER TABLE employees DROP COLUMN job_title; -- Add a foreign key constraint ALTER TABLE employees ADD CONSTRAINT fk_department_id FOREIGN KEY (department_id) REFERENCES departments (department_id); Questi esempi dimostrano come utilizzare l'istruzione ALTER TABLE per modificare la tabella employees . I comandi ALTER , ADD e UPDATE modificano vari aspetti della struttura della tabella, come il tipo di dati della colonna e l'aggiunta di vincoli.
Miglioramento delle prestazioni del database con gli indici
Gli indici sono oggetti di database che aiutano ad accelerare il processo di recupero dei dati, migliorando così le prestazioni del database. Quando si crea un indice, il motore del database memorizzerà una copia delle colonne indicizzate e le manterrà in ordine, consentendo ricerche più rapide e un'esecuzione delle query più efficiente. Ricordare che gli indici possono anche introdurre un sovraccarico relativo alle operazioni di modifica dei dati, come inserimenti, aggiornamenti ed eliminazioni, che potrebbero richiedere la riorganizzazione degli indici.
Creazione di un indice
Per creare un indice, utilizzerai l'istruzione CREATE INDEX . Questa istruzione richiede di specificare il nome dell'indice, la tabella a cui si desidera associare l'indice e le colonne da indicizzare.
Ecco un esempio di creazione di un indice:
CREATE INDEX idx_last_name ON employees (last_name); In questo esempio creiamo un indice denominato idx_last_name nella tabella employees e scegliamo la colonna last_name da indicizzare.
Indici cluster e non cluster
Gli indici possono essere classificati in due tipi principali: indici cluster e indici non cluster. Un indice cluster determina l'ordine fisico dei dati all'interno di una tabella e può averne solo uno per tabella. Al contrario, gli indici non cluster archiviano una copia separata dei dati ordinati in base alle colonne indicizzate, consentendo più indici non cluster per tabella.
Gli indici non cluster in genere offrono migliori vantaggi in termini di prestazioni per le applicazioni con un utilizzo intensivo di lettura, mentre gli indici cluster tendono a favorire le tabelle con aggiornamenti ed eliminazioni frequenti e le query di intervallo.
Scegliere gli indici giusti
La scelta degli indici giusti per il tuo database richiede un'attenta considerazione di diversi fattori, inclusi modelli di query, distribuzione dei dati e struttura della tabella. Alcune linee guida da seguire per determinare gli indici appropriati sono:
- Colonne dell'indice frequentemente cercate o utilizzate nelle clausole
WHERE. - Considera gli indici compositi per le query che utilizzano più colonne nella clausola
WHERE. - Prestare attenzione all'indicizzazione eccessiva e all'impatto negativo sulle prestazioni di modifica dei dati.
- Rivedi e aggiorna periodicamente la tua strategia di indicizzazione in base ai requisiti in evoluzione della tua applicazione.
Sfruttare la piattaforma No-Code di AppMaster
Costruire e gestire database può essere un'operazione complessa e dispendiosa in termini di tempo, soprattutto per chi non ha una conoscenza approfondita di SQL. È qui che la piattaforma no-code AppMaster viene in tuo aiuto. Con AppMaster puoi creare visivamente modelli di dati , progettare processi aziendali e generare API REST ed endpoints WSS senza scrivere una sola riga di codice.
La piattaforma di AppMaster offre numerosi vantaggi, tra cui:
- Eliminazione del debito tecnico generando applicazioni da zero ogni volta che i requisiti vengono modificati.
- Fornire funzionalità di sviluppo rapido delle applicazioni per accelerare il processo di creazione di applicazioni Web, mobili e backend.
- Supporta qualsiasi database compatibile con Postgresql come database primario.
- Offre una scalabilità eccezionale per casi d'uso aziendali e ad alto carico.
Utilizzando la piattaforma senza codice AppMaster, puoi creare applicazioni web, mobili e backend fino a 10 volte più veloci e 3 volte più convenienti rispetto ai metodi di codifica tradizionali. Porta la gestione del database e lo sviluppo delle applicazioni a un livello superiore esplorando la potente piattaforma no-code di AppMaster.
Conclusione
In questa guida completa, abbiamo esplorato i vari aspetti delle strutture dati in SQL, inclusi tipi di dati, chiavi primarie ed esterne, vincoli, tabelle e indicizzazione. Padroneggiare questi concetti ti consentirà di creare database efficienti e scalabili in grado di gestire facilmente applicazioni complesse.
Quando lavori con i database SQL, ricorda di considerare l'importanza dei tipi di dati per ottimizzare l'archiviazione e garantire l'integrità dei dati. Inoltre, stabilisci relazioni tra tabelle tramite chiavi primarie ed esterne e applica regole di integrità dei dati utilizzando vincoli. Infine, migliora le prestazioni del tuo database utilizzando gli indici per consentire un recupero dei dati più rapido e ottimizzare i piani di esecuzione delle query.
Supponiamo che tu stia cercando un modo per creare applicazioni senza entrare nel nocciolo delle strutture dati SQL. In tal caso, AppMaster offre una potente piattaforma no-code che ti consente di creare visivamente modelli di dati e applicazioni web e mobili. Con AppMaster puoi eliminare il debito tecnico e godere di una migliore scalabilità del progetto. Prova AppMaster e sperimenta la semplicità e l'efficienza dello sviluppo di app no-code. Con una solida conoscenza delle strutture dei dati SQL e l'aiuto di strumenti come AppMaster, you're now better equipped to create, manage, and optimize databases for your projects.
