Zrozumienie koncepcji baz danych i ich różnych typów, jak relacyjne i nierelacyjne bazy danych, może być trudne dla osób niedoświadczonych w kodowaniu i tworzeniu aplikacji. Nie oznacza to jednak, że jest to zadanie niemożliwe do wykonania. Ten artykuł pomoże Ci zdobyć kompletną wiedzę na temat relacyjnych baz danych, ich wad i zalet, przykładów oraz tego, jak możesz stworzyć relacyjną bazę danych nawet bez doświadczenia w kodowaniu. Zacznijmy od podstaw relacyjnych baz danych.
Przegląd relacyjnych baz danych
Relacyjna baza danych jest zbiorem odpowiednio zorganizowanych informacji z jasno określonymi relacjami, dzięki czemu można do nich łatwo dotrzeć i je odzyskać. Zgodnie z tradycyjnym modelem relacyjnej bazy danych, struktury danych, które obejmują tabele danych, widoki i indeksy, są oddzielone od fizycznych struktur przechowywania danych. W rezultacie administratorzy baz danych mogą edytować fizyczne przechowywanie danych bez wpływu na logiczną strukturę danych.
Różne typy organizacji, zwłaszcza duże przedsiębiorstwa, używają relacyjnych baz danych do organizowania danych i tworzenia jasnych relacji pomiędzy kluczowymi punktami danych. W ten sposób łatwo jest wyszukiwać i znajdować wymagane informacje, które są potrzebne do podejmowania kluczowych decyzji biznesowych. Ustrukturyzowane dane są zazwyczaj podstawą wydajnej relacyjnej bazy danych.
Praca na relacyjnej bazie danych
Relacyjna baza danych wykorzystuje tabele danych do przechowywania informacji o powiązanych obiektach. Każdy wiersz posiada unikalny identyfikator zwany kluczem, natomiast każda kolumna posiada atrybuty danych. Łatwo jest określić relacje pomiędzy punktami danych w relacyjnej bazie danych, ponieważ każdy rekord przypisuje wartość do każdej cechy bazy danych.
Strukturalny język zapytań (SQL) jest standardowym interfejsem użytkownika i programu aplikacyjnego (API) relacyjnej bazy danych. Celem instrukcji kodowych SQL jest tworzenie interaktywnych zapytań do informacji zawartych w relacyjnej bazie danych i gromadzenie danych na potrzeby podejmowania decyzji i raportowania. Ważne jest również posiadanie jasno określonych zasad integralności danych, aby relacyjna baza danych była dokładna i dostępna.
Struktura relacyjnej bazy danych
Można lepiej zrozumieć działanie i tworzenie relacyjnej bazy danych poprzez zapoznanie się z jej strukturą. Tabele w relacyjnej bazie danych mają kolumnę klucza, która zawiera unikalną wartość dla każdego wiersza. Ta kolumna jest znana jako klucz główny.
Podczas gdy kolumny w tabeli odnoszą się do kluczy głównych w innych tabelach są nazywane kluczami obcymi. Posiadanie tych kolumn jest niezbędne, ponieważ dane w różnych tabelach są powiązane ze sobą poprzez pasujące wartości w kolumnach klucza. Kolumny nazywane są również polami lub atrybutami, natomiast wiersze określane są również jako rekordy.
Przykład
Baza danych sprzedaży organizacji posiada dwie tabele o nazwie przychody i usługi.
- Tabela usług będzie miała kolumny dla nazwy, czasu trwania i kosztu.
- Tabela przychodów będzie miała kolumny dla daty sprzedaży, dokładnej płatności, rabatu i adresu.
Każdy wpis w przychodzie będzie miał klucz obcy, który odnosi się do klucza głównego tabeli usług. Dla każdego produktu może istnieć wiele sprzedaży, więc ten typ relacji między tabelą usług a tabelą przychodów nazywany jest relacją jeden do wielu. Rodzaje relacji w relacyjnych bazach danych zbadamy szczegółowo w dalszej części artykułu.
Znaczenie relacyjnych baz danych
Teraz, gdy znasz już podstawy relacyjnych baz danych, możesz się zastanawiać, dlaczego są one ważne i jakie są ich zalety. Poznajmy szczegółowo wady i zalety relacyjnych baz danych, abyś mógł opanować sztukę tworzenia relacyjnych baz danych na potrzeby rozwoju aplikacji.
Plusy
Poniżej przedstawiamy główne korzyści wynikające z używania relacyjnych baz danych:
- Maksymalna dokładność danych
Istnieje minimalne ryzyko duplikacji danych, ponieważ relacyjne bazy danych są budowane przy użyciu kluczy. Ustalenie, które źródło informacji jest wiarygodne, może być wyzwaniem, jeśli istnieje kilka rekordów tych samych danych. Usuwanie duplikatów w relacyjnych bazach danych gwarantuje dokładność Twoich danych.
- Elastyczność
Nie będziesz ograniczony w przyszłości podczas dodawania dodatkowych danych, jeśli zbudujesz relacyjną bazę danych. Baza danych zapewnia elastyczność, aby rozszerzyć i zmienić w razie potrzeby, aby dostosować się do wymagań informacji, które będą przechowywane.
- Łatwa i szybka dostępność danych
Wyszukiwanie, filtrowanie i porządkowanie danych w sposób pożądany w innych rodzajach baz danych, które zależą od hierarchii informacji lub predefiniowanych ścieżek dostępu do informacji, stanowi wyzwanie. Zamiast tego, wyodrębnienie dokładnych danych, które chcesz z relacyjnej bazy danych jest znacznie łatwiejsze.
Cons
Istnieje również kilka wad korzystania z relacyjnych baz danych w tworzeniu aplikacji.
- Złożona struktura
Ponieważ kolumny muszą być tworzone, a dane muszą odpowiednio pasować do dość ścisłych kategorii, relacyjne bazy danych wymagają dużo struktury i planowania. Chociaż struktura ta ma kilka zalet, ma również znaczące wady, w tym wyzwania związane z utrzymaniem i brak możliwości adaptacji i skalowalności bez odpowiedniej wiedzy.
- Trudna konserwacja
Aby utrzymać relacyjną bazę danych w najwyższej jakości, potrzeba znacznej ilości czasu, wysiłku i wiedzy. Administratorzy baz danych zazwyczaj zatrudniają ekspertów ds. baz danych i programistów do zarządzania i optymalizacji bazy danych.
- Nieelastyczny dla danych niestrukturalnych
Duże ilości nieustrukturyzowanych danych nie nadają się do zarządzania przez relacyjne bazy danych. Relacyjne bazy danych nie są najlepszym wyborem dla danych, które są przede wszystkim jakościowe, trudne do opisania lub dynamiczne, ponieważ schemat musi się zmieniać w czasie wraz ze zmianą lub rozwojem danych, co wymaga czasu. Nierelacyjna baza danych jest bardziej odpowiednia do radzenia sobie z nieustrukturyzowanymi danymi.
Relacyjne bazy danych nie skalują się efektywnie w poziomie na wielu serwerach i fizycznych architekturach pamięci masowej. Gdy zbiór danych rośnie i staje się bardziej rozproszony, struktura zostaje zaburzona, a wykorzystanie wielu serwerów wpływa na wydajność (np. czas reakcji aplikacji) i dostępność. Zarządzanie relacyjnymi bazami danych na wielu serwerach stanowi wyzwanie.
Jak zakodować relacyjną bazę danych?
Użytkownicy muszą określić domenę potencjalnych wartości w kolumnie danych i ograniczenia, gdy kodują relacyjną bazę danych. Na przykład domena potencjalnych klientów może pozwalać na maksymalnie 100 nazw klientów, ale można ją ograniczyć do jednej tabeli, aby umożliwić tylko dziesięć nazw klientów.
Ważne jest również, aby rozważyć ograniczenia podczas tworzenia relacyjnej bazy danych. Integralność encji jest przydatna do tego, aby klucz główny tabeli był unikalny i aby jego wartość nie była ustawiona na null. Integralność referencyjna jest potrzebna do zapewnienia, że każda wartość w kolumnie klucza obcego znajduje się w kluczu podstawowym oryginalnej tabeli.
Należy również wiedzieć, że w przeciwieństwie do nierelacyjnych baz danych, relacyjne bazy danych mają fizyczną niezależność danych. System może wprowadzać modyfikacje w wewnętrznym schemacie bez wpływu na zewnętrzne schematy lub aplikacje. Posiadając te pojęcia, możesz polegać na systemach zarządzania relacyjnymi bazami danych, takich jak Microsoft Access, Oracle i MySQL, aby tworzyć zaawansowane bazy danych z minimalnym lub żadnym doświadczeniem w kodowaniu.
Jaki jest przykład relacyjnej bazy danych?
Celem standardowych relacyjnych baz danych jest umożliwienie użytkownikom zarządzania i organizowania predefiniowanych relacji danych na wielu bazach danych. Obecnie relacyjne bazy danych oparte na chmurze stają się bardzo popularne, ponieważ organizacje są w stanie zlecić na zewnątrz integralne procesy, takie jak utrzymanie bazy danych i wsparcie infrastruktury.
Niektóre z najbardziej popularnych przykładów relacyjnych baz danych to:
- MySQL jest używany w aplikacjach internetowych takich jak Joomla czy WordPress.
- SQLite to popularna biblioteka C wykorzystywana do osadzania funkcjonalności relacyjnych baz danych w pakietach oprogramowania.
- Microsoft Access jest popularną częścią pakietu Microsoft Office i Microsoft 365 Suite. Posiada przyjazny dla użytkownika interfejs ułatwiający początkującym zarządzanie relacyjnymi bazami danych i ich rozwój.
- PostgreSQL to relacyjny system zarządzania bazą danych (RDBMS) o otwartym kodzie źródłowym, który koncentruje się na zgodności ze standardami ANSI SQL i zapewnia wiele przydatnych funkcji, takich jak rozszerzalność.
- Microsoft Azure SQL, Google Cloud SQL, Amazon Relational Database Service i IBM DB2 on Cloud to niektóre z nowoczesnych popularnych RDBMS w chmurze.
Jakie są typy relacji w bazie danych?
Istnieją cztery różne rodzaje zdefiniowanych relacji w relacyjnej bazie danych. Powinieneś znać te relacje, aby upewnić się, że jesteś w stanie wybrać odpowiednią relację i zmaksymalizować dokładność.
- One-to-One
Jak sama nazwa wskazuje, w relacji jeden do jednego, jeden wiersz w jednej tabeli jest związany tylko z jednym wierszem w innej tabeli. - One-to-Many
W relacji jeden do wielu, jeden wiersz informacji jest związany z wieloma rekordami w różnym zbiorze. - Many-to-One
Jest to przeciwieństwo relacji jeden do wielu. W prostszych słowach, wiele wierszy informacji jest związanych z jednym rekordem w relacji many-to-one. - Many-to-Many
W relacji wiele do wielu, jeden wiersz w tabeli może być powiązany z wieloma wierszami w drugiej tabeli. Podobnie, jeden wiersz w drugiej tabeli może być związany z wieloma wierszami w pierwszej tabeli.
Jakie są trzy podstawowe relacje w relacyjnej bazie danych?
Istnieje pewien typ danych, który wybierasz podczas tworzenia połączenia, aby wskazać, że chcesz, aby ten atrybut był określony przez istniejącą kolekcję. Nie jest to typowa właściwość, w której możesz wybrać typ danych, taki jak tekst, liczba całkowita, data lub obraz, na przykład. To, czy możesz wyświetlać, organizować i filtrować dane w sposób, który ma sens dla twojej aplikacji, zależy od tego, jak dobrze skonfigurujesz połączenia. Jeden do jednego, jeden do wielu oraz wiele do wielu to trzy podstawowe relacje w relacyjnej bazie danych.
Relacyjne bazy danych są przydatne do organizowania ustrukturyzowanych danych w formie tabelarycznej, które mają ustalone relacje. Jednak wybór najlepszej architektury bazy danych obejmuje znacznie więcej niż tylko wybór pomiędzy relacyjnymi i nierelacyjnymi modelami. Kluczowe rozważania obejmują rodzaj danych i aplikacji, które są wykorzystywane lub generowane. Poznaj kilka dodatkowych aspektów, które należy rozważyć przy wyborze modelu bazy danych dla aplikacji korporacyjnej.
Wnioski
Ogólne tworzenie, implementacja, wdrożenie i utrzymanie relacyjnej bazy danych może być przytłaczającym procesem, zwłaszcza jeśli nie jesteś zaznajomiony z kodowaniem. Dobrą rzeczą jest to, że istnieją platformy bez kodu, takie jak AppMaster, które pozwalają tworzyć potężne backend i bazy danych zarówno dla aplikacji mobilnych, jak i aplikacji internetowych. Jest to przydatne w tworzeniu niezawodnych, wydajnych i bezpiecznych baz danych, nie martwiąc się o swoje umiejętności kodowania i nadal uzyskując najlepsze wyniki.
Platformy No-code pozwalają tworzyć zaawansowane aplikacje bez wydawania nadmiernych pieniędzy na zatrudnianie programistów i administratorów baz danych. Dlatego powinieneś sprawdzić platformy takie jak AppMaster, aby skorzystać z nowoczesnych narzędzi i technologii opartych na AI w tworzeniu aplikacji mobilnych i tworzeniu relacyjnych baz danych bez kodowania.
