ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์คืออะไร

ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์เป็นแนวคิดพื้นฐานในโลกของการจัดการข้อมูล เป็นฐานข้อมูลประเภทหนึ่งที่จัดเก็บและจัดการข้อมูลโดยใช้ตารางและความสัมพันธ์ระหว่างกัน ในโลกปัจจุบันที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล ธุรกิจและองค์กรทุกขนาดพึ่งพาฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์เพื่อจัดเก็บ จัดระเบียบ และจัดการข้อมูลจำนวนมากอย่างมีประสิทธิภาพ

แบบจำลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ได้รับการเสนอครั้งแรกในปี 1970 โดย Edgar F. Codd นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ชาวอังกฤษ ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ก็กลายเป็นรูปแบบฐานข้อมูลที่โดดเด่นและใช้ในแอปพลิเคชันต่างๆ ตั้งแต่ระบบ การวางแผนทรัพยากรองค์กร (ERP) ไปจนถึงเว็บไซต์ อีคอมเมิร์ซ และแอปพลิเคชันมือถือ

ในบทความนี้ เราจะสำรวจฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ วิธีการทำงาน ตลอดจนประโยชน์และข้อจำกัด นอกจากนี้ เราจะหารือเกี่ยวกับองค์ประกอบต่างๆ ของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ เช่น ตาราง คีย์ และความสัมพันธ์ และวิธีการทำงานร่วมกันเพื่อจัดการข้อมูล ในตอนท้ายของบทความนี้ คุณจะมีความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์และบทบาทในการจัดการข้อมูลสมัยใหม่

ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์คืออะไร?

ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์คือประเภทของฐานข้อมูลที่จัดระเบียบข้อมูลลงในตารางหรือความสัมพันธ์หนึ่งตารางหรือมากกว่า ซึ่งแต่ละตารางจะมีชื่อเฉพาะและประกอบด้วยชุดของแถวและคอลัมน์ ข้อมูลในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์มีโครงสร้างและจัดระเบียบ ทำให้ง่ายต่อการค้นหา เรียกใช้ และจัดการ

โดยทั่วไป ข้อมูลจะถูกจัดเก็บในรูปแบบนอร์มัลไลซ์ในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ข้อมูลถูกแบ่งออกเป็นตารางเล็กๆ ที่เกี่ยวข้องกัน แต่ละตารางมีคีย์หรือตัวระบุที่ไม่ซ้ำกัน ความสัมพันธ์ระหว่างตารางเหล่านี้กำหนดโดยใช้คีย์นอก ซึ่งเชื่อมโยงข้อมูลในตารางหนึ่งกับข้อมูลในอีกตารางหนึ่ง

ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในแอปพลิเคชันต่างๆ รวมถึงระบบธุรกิจและการเงิน การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และอีคอมเมิร์ซ มอบวิธีการที่ยืดหยุ่นและปรับขนาดได้ในการจัดเก็บและจัดการข้อมูลจำนวนมาก ในขณะเดียวกันก็รับประกันความสมบูรณ์และความสอดคล้องของข้อมูลผ่านข้อจำกัดต่างๆ เช่น คีย์หลักและคีย์นอก

AppMaster ใช้ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ใช้ DBMS Postgres ผู้ใช้ AppMaster สามารถสร้างสคีมาของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ รวมถึงฟิลด์และความสัมพันธ์หลายประเภท ผู้ใช้สามารถสร้างแบบจำลอง ความสัมพันธ์ และฟิลด์ได้ไม่จำกัดจำนวน ทุกครั้งที่พวกเขาเปลี่ยนสคีมาข้อมูลและบันทึก AppMaster จะเขียนการโยกย้ายสำหรับสคีมาที่มีอยู่ด้วย UPD โดยอัตโนมัติ นั่นคือ เมื่อผู้ใช้พุชเวอร์ชันใหม่ของแอปพลิเคชันด้วยฐานข้อมูลที่แก้ไขแล้ว ไบนารีของแอปพลิเคชันจะย้ายรูปแบบสคีมาฐานข้อมูลเก่าไปยังรูปแบบใหม่โดยอัตโนมัติโดยไม่สูญเสียข้อมูล

ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์มีโครงสร้างอย่างไร

ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์มีโครงสร้างโดยใช้ตาราง ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าความสัมพันธ์ แต่ละตารางประกอบด้วยแถวและคอลัมน์ โดยแต่ละแถวแสดงถึงระเบียนเดียวหรืออินสแตนซ์ของข้อมูล และแต่ละคอลัมน์จะแสดงถึงแอตทริบิวต์หรือฟิลด์เฉพาะของข้อมูล ชุดของแอตทริบิวต์หรือชนิดข้อมูล เช่น ข้อความ ตัวเลข วันที่ หรือบูลีน กำหนดคอลัมน์ในตาราง แต่ละคอลัมน์ยังมีชื่อเฉพาะ ซึ่งช่วยระบุประเภทข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในคอลัมน์นั้น

แถวในตารางแสดงถึงแต่ละระเบียนหรืออินสแตนซ์ของข้อมูล แต่ละแถวมีตัวระบุที่ไม่ซ้ำกัน ซึ่งเรียกว่าคีย์หลัก คีย์หลักใช้เพื่อเชื่อมโยงระเบียนระหว่างตารางต่างๆ ในฐานข้อมูล ความสัมพันธ์ระหว่างตารางในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ถูกกำหนดโดยใช้คีย์นอก Foreign Key คือคอลัมน์ในตารางหนึ่งที่อ้างถึงคีย์หลักของตารางอื่น ซึ่งช่วยให้สามารถเชื่อมโยงและเข้าถึงข้อมูลที่เกี่ยวข้องจากตารางต่างๆ ในฐานข้อมูลได้

นอกจากตารางแล้ว ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ยังใช้ข้อจำกัดเพื่อให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์และความสอดคล้องของข้อมูลอีกด้วย ข้อจำกัดคือกฎหรือเงื่อนไขที่ต้องปฏิบัติตามก่อนที่จะสามารถแทรก ปรับปรุง หรือลบข้อมูลออกจากฐานข้อมูลได้ ตัวอย่างของข้อจำกัด ได้แก่ คีย์หลัก คีย์นอก ข้อจำกัดเฉพาะ และข้อจำกัดการตรวจสอบ

โมเดลเชิงสัมพันธ์

โมเดลเชิงสัมพันธ์คือโมเดลข้อมูลที่ใช้ในการออกแบบและจัดการข้อมูลในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ แบบจำลองเชิงสัมพันธ์ได้รับการแนะนำโดย Edgar F. Codd ในปี 1970 และตั้งแต่นั้นมาก็กลายเป็นแบบจำลองข้อมูลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับฐานข้อมูลสมัยใหม่

โมเดลเชิงสัมพันธ์ขึ้นอยู่กับแนวคิดของตาราง ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าความสัมพันธ์ แต่ละตารางในฐานข้อมูลแสดงถึงคอลเล็กชันของข้อมูลที่เกี่ยวข้อง และแต่ละแถวในตารางจะแสดงถึงระเบียนเดียวหรืออินสแตนซ์ของข้อมูลนั้น แต่ละคอลัมน์ในตารางแสดงถึงแอตทริบิวต์หรือฟิลด์เฉพาะของข้อมูล

ความสัมพันธ์ระหว่างตารางในฐานข้อมูลถูกกำหนดโดยใช้คีย์ คีย์หลักคือคอลัมน์หรือชุดของคอลัมน์ในตารางที่ระบุแต่ละแถวในตารางนั้นโดยไม่ซ้ำกัน คีย์นอกคือคอลัมน์ในตารางหนึ่งที่อ้างถึงคีย์หลักของตารางอื่น ทำให้สามารถเชื่อมโยงข้อมูลที่เกี่ยวข้องข้ามตารางต่างๆ ในฐานข้อมูลได้

โมเดลเชิงสัมพันธ์ยังสนับสนุนการดำเนินการสำหรับการสอบถามและจัดการข้อมูลในฐานข้อมูล เช่น SELECT, INSERT, UPDATE และ DELETE การดำเนินการเหล่านี้ดำเนินการโดยใช้ภาษาพิเศษที่เรียกว่า Structured Query Language ( SQL ) ซึ่งกำหนดการสืบค้นและคำสั่งที่โต้ตอบกับฐานข้อมูล

ข้อดีอย่างหนึ่งของโมเดลเชิงสัมพันธ์คือความยืดหยุ่นและความสามารถในการขยายขนาด สามารถเพิ่ม ลบ หรือแก้ไขตารางเพื่อรองรับความต้องการข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงได้ และสามารถกำหนดหรืออัปเดตความสัมพันธ์ระหว่างตารางได้อย่างง่ายดายตามต้องการ นอกจากนี้ โมเดลเชิงสัมพันธ์ยังมีวิธีการจัดระเบียบและจัดการข้อมูลที่สอดคล้องและเป็นมาตรฐาน ทำให้ง่ายต่อการบำรุงรักษาและอัปเดตฐานข้อมูลขนาดใหญ่และซับซ้อนเมื่อเวลาผ่านไป

ประโยชน์ของระบบจัดการฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

ระบบจัดการฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (RDBMS) ให้ประโยชน์มากมาย ซึ่งบางส่วนรวมถึงต่อไปนี้:

• ความสมบูรณ์ของข้อมูล : RDBMS ใช้ข้อจำกัดต่างๆ เช่น คีย์หลัก คีย์นอก และข้อจำกัดในการตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลมีความสมบูรณ์ ซึ่งจะช่วยรักษาความถูกต้องและความสอดคล้องของข้อมูล
• ความสามารถในการปรับขนาด : RDBMS สามารถจัดการข้อมูลจำนวนมากและสามารถเพิ่มหรือลดขนาดได้อย่างง่ายดายตามต้องการ นอกจากนี้ยังสามารถรองรับผู้ใช้และแอพพลิเคชั่นได้หลายคนพร้อมกัน
• ความยืดหยุ่น : RDBMS มอบวิธีการที่ยืดหยุ่นในการจัดระเบียบและจัดเก็บข้อมูล เนื่องจากสามารถเพิ่ม ลบ หรือแก้ไขตารางเพื่อรองรับความต้องการข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงได้
• ใช้งานง่าย : ภาษา SQL ที่ใช้ใน RDBMS นั้นง่ายต่อการเรียนรู้และใช้งาน และมีวิธีมาตรฐานและสอดคล้องกันในการโต้ตอบกับฐานข้อมูล
• ความปลอดภัยของข้อมูล : RDBMS มีคุณลักษณะด้านความปลอดภัยในตัว เช่น การควบคุมการเข้าถึงและการรับรองความถูกต้องของผู้ใช้ เพื่อให้แน่ใจว่าเฉพาะผู้ใช้ที่ได้รับอนุญาตเท่านั้นที่สามารถเข้าถึงและแก้ไขข้อมูลได้
• ความสอดคล้องของข้อมูล : RDBMS ใช้ธุรกรรมเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลมีความสอดคล้องและเชื่อถือได้ แม้ในระหว่างที่ระบบล้มเหลวหรือหยุดชะงัก
• การแบ่งปันข้อมูล : RDBMS สามารถแบ่งปันข้อมูลระหว่างแอปพลิเคชันและแพลตฟอร์มต่างๆ ปรับปรุงการทำงานร่วมกันและประสิทธิภาพการทำงานในองค์กร

RDBMS มอบวิธีที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ในการจัดการข้อมูล และใช้กันอย่างแพร่หลายในแอปพลิเคชันที่หลากหลาย รวมถึงระบบธุรกิจและการเงิน การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และอีคอมเมิร์ซ

โมเดลเชิงสัมพันธ์และความสอดคล้องของข้อมูล

โมเดลเชิงสัมพันธ์คือโมเดลข้อมูลที่ช่วยในการบังคับความสอดคล้องของข้อมูลในระบบฐานข้อมูล แบบจำลองจะขึ้นอยู่กับแนวคิดของตารางหรือความสัมพันธ์ โดยที่แต่ละตารางแสดงถึงคอลเล็กชันของข้อมูลที่เกี่ยวข้อง และแต่ละแถวในตารางจะแสดงถึงระเบียนเดียวหรืออินสแตนซ์ของข้อมูลนั้น แต่ละคอลัมน์ในตารางแสดงถึงแอตทริบิวต์หรือฟิลด์เฉพาะของข้อมูล

ความสอดคล้องของข้อมูลหมายถึงความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล ในแบบจำลองเชิงสัมพันธ์ ความสอดคล้องของข้อมูลถูกบังคับใช้ผ่านการใช้ข้อจำกัด ข้อจำกัดคือกฎหรือเงื่อนไขที่ต้องปฏิบัติตามก่อนที่จะสามารถแทรก ปรับปรุง หรือลบข้อมูลออกจากตารางได้ สามารถใช้ข้อจำกัดหลายประเภทในแบบจำลองเชิงสัมพันธ์ เช่น คีย์หลัก คีย์นอก และข้อจำกัดการตรวจสอบ

คีย์หลักเป็นตัวระบุเฉพาะสำหรับแต่ละแถวในตาราง ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแต่ละระเบียนในตารางสามารถระบุและเข้าถึงได้โดยไม่เกิดความสับสนหรือข้อผิดพลาด Foreign Key คือคอลัมน์ในตารางหนึ่งที่อ้างถึงคีย์หลักของตารางอื่น ช่วยให้มั่นใจว่าข้อมูลที่เกี่ยวข้องกันในตารางต่างๆ เชื่อมโยงกันอย่างถูกต้อง ตรวจสอบข้อจำกัดใช้เพื่อให้แน่ใจว่าค่าข้อมูลตรงตามเกณฑ์หรือเงื่อนไขเฉพาะ

นอกจากข้อจำกัดแล้ว โมเดลเชิงสัมพันธ์ยังสนับสนุนธุรกรรมอีกด้วย ธุรกรรมคือชุดของการดำเนินการฐานข้อมูลที่ดำเนินการร่วมกันเป็นหน่วยงานเดียว หากส่วนใดส่วนหนึ่งของธุรกรรมล้มเหลว ธุรกรรมทั้งหมดจะถูกย้อนกลับ เพื่อให้มั่นใจว่าฐานข้อมูลยังคงสอดคล้องกัน

การใช้ข้อจำกัดและธุรกรรมของแบบจำลองเชิงสัมพันธ์ช่วยให้มั่นใจถึงความสอดคล้องของข้อมูลในฐานข้อมูล ข้อจำกัดทำให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลถูกป้อนและจัดเก็บอย่างสม่ำเสมอและเชื่อถือได้ ในขณะที่การทำธุรกรรมทำให้มั่นใจได้ว่าการแก้ไขข้อมูลจะทำในลักษณะที่แน่นอนและสอดคล้องกัน

ยิ่งไปกว่านั้น RDBMS ใช้กลไกที่เรียกว่าคุณสมบัติ "กรด" เพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือในการทำธุรกรรม ACID ย่อมาจาก Atomicity, Consistency, Isolation และ Durability Atomicity ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการทำธุรกรรมถือเป็นหน่วยเดียวของงาน หมายความว่าการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดมีความมุ่งมั่นหรือไม่มีเลย ความสอดคล้องทำให้มั่นใจได้ว่าฐานข้อมูลยังคงอยู่ในสถานะที่สอดคล้องกันหลังจากการทำธุรกรรมแต่ละครั้ง การแยกออกจากกันทำให้มั่นใจได้ว่าสามารถดำเนินการธุรกรรมหลายรายการพร้อมกันได้โดยไม่รบกวนซึ่งกันและกัน ความทนทานช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับฐานข้อมูลจะคงอยู่แม้ในระหว่างที่ระบบล้มเหลวหรือหยุดชะงัก

แบบจำลองเชิงสัมพันธ์มอบวิธีการที่แข็งแกร่งและเชื่อถือได้ในการจัดการข้อมูล สร้างความมั่นใจในความสอดคล้องของข้อมูลในฐานข้อมูล โดยการบังคับใช้ความสอดคล้องของข้อมูล แบบจำลองเชิงสัมพันธ์จะช่วยรักษาความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของข้อมูล ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับแอปพลิเคชันที่หลากหลาย

ความมุ่งมั่นและปรมาณู

ความมุ่งมั่นและปรมาณูเป็นสองแนวคิดหลักในระบบฐานข้อมูล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทของการประมวลผลธุรกรรม ธุรกรรมเป็นลำดับของการดำเนินการฐานข้อมูลที่ถือเป็นหน่วยตรรกะเดียวของงาน ธุรกรรมอาจเกี่ยวข้องกับการดำเนินการหลายอย่าง เช่น การอ่าน เขียน และอัปเดตข้อมูล และมักจะใช้เพื่อให้แน่ใจว่าการเปลี่ยนแปลงฐานข้อมูลจะทำอย่างสม่ำเสมอและเชื่อถือได้

Atomicity หมายถึงคุณสมบัติของธุรกรรมที่รับรองว่าการดำเนินการทั้งหมดนั้นถือเป็นหน่วยงานเดียวที่แบ่งแยกไม่ได้ ซึ่งหมายความว่าการดำเนินการทั้งหมดในธุรกรรมเสร็จสมบูรณ์หรือไม่มีเลย หากส่วนใดส่วนหนึ่งของธุรกรรมล้มเหลวหรือพบข้อผิดพลาด ธุรกรรมทั้งหมดจะถูกย้อนกลับ และการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่ทำกับฐานข้อมูลระหว่างการทำธุรกรรมจะถูกยกเลิก

ข้อผูกมัดหมายถึงคุณสมบัติของธุรกรรมที่รับรองว่าเมื่อดำเนินการเสร็จสมบูรณ์แล้ว การเปลี่ยนแปลงจะถูกบันทึกลงในฐานข้อมูลอย่างถาวร หลังจากทำธุรกรรมแล้ว การเปลี่ยนแปลงจะไม่สามารถยกเลิกหรือย้อนกลับได้ โดยทั่วไปแล้วการผูกมัดจะดำเนินการโดยใช้คำสั่งการผูกมัดหรือกลไกที่คล้ายกัน ซึ่งส่งสัญญาณการสิ้นสุดของธุรกรรมและทำให้การเปลี่ยนแปลงถูกบันทึกลงในฐานข้อมูล

การรวมปรมาณูและความมุ่งมั่นทำให้มั่นใจได้ว่าธุรกรรมฐานข้อมูลมีความน่าเชื่อถือและสอดคล้องกัน Atomicity ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการทำธุรกรรมจะดำเนินการในลักษณะทั้งหมดหรือไม่มีเลย ซึ่งช่วยป้องกันความไม่สอดคล้องกันของข้อมูลหรือความเสียหาย คำมั่นสัญญาทำให้มั่นใจได้ว่าเมื่อธุรกรรมเสร็จสมบูรณ์ การเปลี่ยนแปลงนั้นจะถาวรและธุรกรรมหรือแอปพลิเคชันอื่นสามารถพึ่งพาได้

ในระบบฐานข้อมูล การนำ Atomicity และ Commitment ไปใช้มักทำได้ผ่านตัวจัดการธุรกรรมหรือระบบประมวลผลธุรกรรม ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการประสานงานและจัดการธุรกรรม ตัวจัดการธุรกรรมทำให้แน่ใจว่าธุรกรรมถูกดำเนินการในลักษณะอะตอมและสอดคล้องกัน และการเปลี่ยนแปลงนั้นถูกผูกมัดกับฐานข้อมูลเมื่อดำเนินการสำเร็จแล้ว

คุณสมบัติของกรดและ RDBMS

คุณสมบัติของกรด (ความเป็นอะตอม ความสม่ำเสมอ การแยกตัว และความทนทาน) เป็นชุดของคุณลักษณะที่รับประกันความน่าเชื่อถือและความสอดคล้องในการทำธุรกรรมฐานข้อมูล ระบบจัดการฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (RDBMS) ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับคุณสมบัติของกรด ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานที่เหมาะสมของแอปพลิเคชันและระบบจำนวนมากที่ต้องพึ่งพาข้อมูล

Atomicity หมายถึงแนวคิดที่ว่าการทำธุรกรรมควรได้รับการปฏิบัติเหมือนเป็นหน่วยการทำงานเดียวที่แบ่งแยกไม่ได้ ซึ่งหมายความว่าหากส่วนใดส่วนหนึ่งของธุรกรรมล้มเหลว ธุรกรรมทั้งหมดควรถูกย้อนกลับ และการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่ทำกับฐานข้อมูลระหว่างการทำธุรกรรมควรถูกยกเลิก Atomicity ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเปลี่ยนแปลงฐานข้อมูลจะทำอย่างสม่ำเสมอและเชื่อถือได้โดยไม่มีการอัปเดตบางส่วนหรือไม่สมบูรณ์

ความสอดคล้องหมายถึงแนวคิดที่ว่าการทำธุรกรรมควรปล่อยให้ฐานข้อมูลอยู่ในสถานะที่สอดคล้องกัน ซึ่งข้อมูลทั้งหมดเป็นไปตามกฎและข้อจำกัดที่กำหนดไว้ ซึ่งหมายความว่าธุรกรรมไม่ควรฝ่าฝืนข้อจำกัดด้านความสมบูรณ์ของฐานข้อมูล เช่น คีย์เฉพาะหรือคีย์นอก ความสอดคล้องทำให้มั่นใจได้ว่าฐานข้อมูลยังคงเชื่อถือได้และถูกต้อง

การแยกหมายถึงแนวคิดที่ว่าธุรกรรมหลายรายการควรสามารถดำเนินการพร้อมกันได้โดยไม่รบกวนซึ่งกันและกัน การแยกออกจากกันทำให้มั่นใจได้ว่าธุรกรรมอื่นจะมองไม่เห็นผลกระทบของธุรกรรมหนึ่งจนกว่าธุรกรรมแรกจะเสร็จสมบูรณ์ คุณสมบัตินี้ป้องกันความไม่สอดคล้องกันของข้อมูลและความขัดแย้งที่เกิดขึ้นเมื่อธุรกรรมหลายรายการพยายามเข้าถึงหรือแก้ไขข้อมูลเดียวกันพร้อมกัน

ความทนทานหมายถึงแนวคิดที่ว่าเมื่อมีธุรกรรมเกิดขึ้นแล้ว การเปลี่ยนแปลงควรเป็นแบบถาวรและต่อเนื่อง แม้ในกรณีที่ระบบล้มเหลว ความทนทานโดยทั่วไปจะใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การเขียนบันทึกล่วงหน้า ซึ่งการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่เกิดขึ้นระหว่างการทำธุรกรรมจะถูกบันทึกไว้ในไฟล์บันทึกก่อนที่จะนำไปใช้กับฐานข้อมูล สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าแม้ว่าระบบจะล่มหรือประสบปัญหาไฟดับ การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นระหว่างการทำธุรกรรมสามารถกู้คืนได้

ระบบ RDBMS เช่น MySQL , Oracle และ SQL Server ให้การสนับสนุนในตัวสำหรับคุณสมบัติ ACID เพื่อให้แน่ใจว่าธุรกรรมของฐานข้อมูลได้รับการดำเนินการอย่างน่าเชื่อถือและสม่ำเสมอ คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยรับประกันความสมบูรณ์และความน่าเชื่อถือของฐานข้อมูล ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลายซึ่งอาศัยข้อมูลที่ถูกต้องและสอดคล้องกัน

ขั้นตอนการจัดเก็บและฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

กระบวนงานที่เก็บไว้คือโปรแกรมที่จัดเก็บภายในระบบจัดการฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (RDBMS) และดำเนินการที่ฝั่งเซิร์ฟเวอร์ ใช้เพื่อดำเนินการที่ซับซ้อนกับข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล และสามารถเรียกใช้จากโปรแกรมประยุกต์หรือโดยตรงจากระบบจัดการฐานข้อมูล

โดยทั่วไปขั้นตอนการจัดเก็บจะเขียนด้วยภาษาการเขียนโปรแกรมที่สนับสนุนโดยระบบจัดการฐานข้อมูล เช่น SQL หรือ PL/SQL พวกมันถูกรวบรวมและจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูลและสามารถเรียกใช้งานได้โดยการเรียกชื่อ

กระบวนงานที่เก็บไว้มีประโยชน์หลายอย่างในสภาพแวดล้อมฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ข้อดีประการหนึ่งคือสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพโดยลดปริมาณข้อมูลที่ต้องถ่ายโอนระหว่างฐานข้อมูลและแอปพลิเคชัน นี่เป็นเพราะกระบวนงานที่เก็บไว้ถูกดำเนินการทางฝั่งเซิร์ฟเวอร์ ซึ่งช่วยลดทราฟฟิกเครือข่ายและเวลาแฝง

ขั้นตอนการจัดเก็บยังมีระดับความปลอดภัยและการควบคุมการเข้าถึง สามารถใช้เพื่อบังคับใช้กฎทางธุรกิจและนโยบายความปลอดภัย และสามารถจำกัดการเข้าถึงข้อมูลที่ละเอียดอ่อนโดยอนุญาตให้เฉพาะผู้ใช้ที่ได้รับอนุญาตดำเนินการเท่านั้น นอกจากนี้ เนื่องจากโพรซีเดอร์ที่เก็บไว้ได้รับการคอมไพล์ล่วงหน้าและจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล จึงมีความเสี่ยงต่อการโจมตี SQL Injection น้อยกว่าคำสั่ง SQL แบบเฉพาะกิจ

ข้อดีอีกประการของกระบวนงานที่เก็บไว้คือสามารถปรับปรุงความสอดคล้องของฐานข้อมูลและการบำรุงรักษาได้ ด้วยการสรุปตรรกะทางธุรกิจที่ซับซ้อนภายในกระบวนงานที่เก็บไว้ นักพัฒนาแอปพลิเคชันสามารถมั่นใจได้ว่าตรรกะนั้นถูกนำไปใช้อย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งฐานข้อมูล นอกจากนี้ โพรซีเดอร์ที่เก็บไว้สามารถอัปเดตโดยไม่ขึ้นกับโค้ดของแอปพลิเคชัน ทำให้ง่ายต่อการบำรุงรักษาและอัปเดตตรรกะของฐานข้อมูล

โดยสรุป กระบวนงานที่เก็บไว้ให้ประโยชน์หลายประการในสภาพแวดล้อมฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ รวมถึงการปรับปรุงประสิทธิภาพ ความปลอดภัย การควบคุมการเข้าถึง ความสอดคล้อง และการบำรุงรักษา เครื่องมือเหล่านี้เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับนักพัฒนาและผู้ดูแลระบบฐานข้อมูล และใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบฐานข้อมูลสมัยใหม่

การล็อคฐานข้อมูล

การควบคุมการทำงานพร้อมกันเป็นสิ่งสำคัญของระบบการจัดการฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (RDBMS) ที่ทำให้มั่นใจได้ว่าธุรกรรมหลายรายการที่เข้าถึงข้อมูลเดียวกันสามารถดำเนินการพร้อมกันได้โดยไม่ให้ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้อง หนึ่งในเทคนิคที่ใช้ในการควบคุมการทำงานพร้อมกันคือการล็อกฐานข้อมูล ซึ่งเกี่ยวข้องกับการรับและปลดล็อกวัตถุฐานข้อมูล เช่น ตาราง แถว หรือคอลัมน์

การล็อคเป็นกลไกที่ป้องกันการเข้าถึงข้อมูลเดียวกันพร้อมกันโดยการทำธุรกรรมหลายรายการ เมื่อทรานแซกชันร้องขอการเข้าถึงวัตถุฐานข้อมูลเฉพาะ เช่น แถวในตาราง จะมีการล็อควัตถุนั้น การล็อกจะป้องกันไม่ให้ธุรกรรมอื่นๆ เข้าถึงออบเจกต์จนกว่าธุรกรรมแรกจะปลดล็อก เมื่อการทำธุรกรรมเสร็จสิ้น ล็อคจะถูกปลดล็อค ทำให้ธุรกรรมอื่น ๆ สามารถเข้าถึงวัตถุได้

ในการล็อกฐานข้อมูล มีสองประเภทคือล็อกที่ใช้ร่วมกันและล็อกพิเศษ การล็อกแบบใช้ร่วมกันทำให้ธุรกรรมหลายรายการสามารถอ่านข้อมูลเดียวกันได้ในเวลาเดียวกัน ในขณะที่การล็อกแบบเอกสิทธิ์เฉพาะบุคคลจะบล็อกธุรกรรมอื่นๆ ไม่ให้เข้าถึงข้อมูลจนกว่าจะมีการปลดล็อก เมื่อทรานแซกชันได้รับการล็อคแบบเอกสิทธิ์เฉพาะบนวัตถุฐานข้อมูล ก็จะสามารถควบคุมวัตถุได้อย่างเต็มที่และสามารถแก้ไขได้ตามความจำเป็น

การล็อกฐานข้อมูลเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาความสอดคล้องของข้อมูลในการทำธุรกรรมฐานข้อมูลพร้อมกัน อย่างไรก็ตาม ยังอาจนำไปสู่ปัญหาด้านประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมการทำงานพร้อมกันสูง หากมีธุรกรรมจำนวนมากเกินไปที่รอให้ปลดล็อก อาจส่งผลให้รอนานและปริมาณงานลดลง

เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ระบบ RDBMS จำนวนมากใช้เทคนิคการล็อกแบบต่างๆ เช่น การล็อกแบบมองโลกในแง่ดี ซึ่งช่วยให้ธุรกรรมหลายรายการเข้าถึงข้อมูลเดียวกันได้พร้อมกัน และแก้ไขข้อขัดแย้งเมื่อเกิดขึ้นเท่านั้น อีกวิธีหนึ่งคือการใช้การควบคุมการทำงานพร้อมกันหลายเวอร์ชัน (MVCC) ซึ่งสร้างข้อมูลหลายเวอร์ชันในฐานข้อมูล ทำให้ธุรกรรมหลายรายการสามารถอ่านและแก้ไขข้อมูลได้พร้อมกันโดยไม่ต้องล็อก

การล็อกฐานข้อมูลเป็นเทคนิคสำคัญในการรักษาความสอดคล้องในการทำธุรกรรมฐานข้อมูลพร้อมกัน แม้ว่าจะนำไปสู่ปัญหาด้านประสิทธิภาพ แต่ระบบ RDBMS สมัยใหม่ก็ใช้เทคนิคการล็อกและอัลกอริทึมต่างๆ เพื่อลดเวลารอและปรับปรุงการทำงานพร้อมกัน

สิ่งที่ต้องมองหาเมื่อเลือกฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

เมื่อเลือกฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ มีหลายปัจจัยที่ต้องพิจารณา ได้แก่:

• ความสามารถในการปรับขนาด : ฐานข้อมูลควรสามารถปรับขนาดในแนวนอนและแนวตั้งเพื่อรองรับข้อมูลและผู้ใช้ที่เพิ่มขึ้น
• ประสิทธิภาพ : ฐานข้อมูลควรให้การเข้าถึงข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ เวลาตอบสนองแบบสอบถามที่รวดเร็ว และประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ภายใต้ภาระงานสูง
• ความพร้อมใช้งานและความน่าเชื่อถือ : ฐานข้อมูลควรมีความพร้อมใช้งานและความน่าเชื่อถือสูง พร้อมด้วยคุณสมบัติต่างๆ เช่น การจำลองแบบ การเฟลโอเวอร์ และการสำรองและการกู้คืน
• ความปลอดภัย : ฐานข้อมูลควรมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยที่แข็งแกร่งเพื่อปกป้องข้อมูลจากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต เช่น การพิสูจน์ตัวตน การควบคุมการเข้าถึง และการเข้ารหัส
• ใช้งานง่ายและจัดการ : ฐานข้อมูลควรติดตั้ง กำหนดค่า และจัดการได้ง่าย ด้วยอินเทอร์เฟซและเครื่องมือที่ใช้งานง่ายสำหรับการตรวจสอบและการดูแลระบบ
• ความเข้ากันได้ : ฐานข้อมูลควรเข้ากันได้กับภาษาการเขียนโปรแกรมและเฟรมเวิร์กที่ใช้ในแอปพลิเคชันและให้การรวมเข้ากับระบบและแอปพลิเคชันอื่นได้ง่าย
• ต้นทุน : ควรพิจารณาต้นทุนรวมของการเป็นเจ้าของ รวมถึงสิทธิ์การใช้งาน การบำรุงรักษา และการสนับสนุน เมื่อเลือกฐานข้อมูล
• ชุมชนและระบบนิเวศ : ความพร้อมของชุมชนและระบบนิเวศที่เฟื่องฟูรอบๆ ฐานข้อมูล รวมถึงฟอรัม เอกสารประกอบ และเครื่องมือของบุคคลที่สาม อาจเป็นปัจจัยสำคัญในการเลือกฐานข้อมูล
• คุณลักษณะและความสามารถ : ฐานข้อมูลควรจัดเตรียมชุดคุณลักษณะและความสามารถที่ครอบคลุม รวมถึงการสนับสนุนสำหรับธุรกรรม การทำดัชนี และการเพิ่มประสิทธิภาพการสืบค้น เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน
• ผู้ให้บริการสนับสนุน t: ผู้ให้บริการควรให้การสนับสนุนและบำรุงรักษาฐานข้อมูลอย่างทันท่วงทีและมีประสิทธิภาพ พร้อมแผนงานที่ชัดเจนสำหรับการพัฒนาและปรับปรุงในอนาคต

การเลือกฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์จำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการ รวมถึงความสามารถในการขยายขนาด ประสิทธิภาพ ความพร้อมใช้งาน ความปลอดภัย ใช้งานง่าย ความเข้ากันได้ ต้นทุน ชุมชน คุณลักษณะและความสามารถ และการสนับสนุนผู้ขาย การประเมินปัจจัยเหล่านี้อย่างรอบคอบสามารถช่วยให้แน่ใจว่าการเลือกฐานข้อมูลที่ตรงตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน และให้การเข้าถึงข้อมูลที่เชื่อถือได้ มีประสิทธิภาพ และปลอดภัย

ประวัติย่อของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

ประวัติของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์เริ่มต้นขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1960 เมื่อนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ชื่อ Edgar Codd ได้เสนอแนวคิดเกี่ยวกับแบบจำลองเชิงสัมพันธ์สำหรับฐานข้อมูล แนวคิดของ Codd คือการจัดระเบียบข้อมูลลงในตารางหรือความสัมพันธ์ แต่ละรายการประกอบด้วยแถวและคอลัมน์ โดยแต่ละแถวแสดงถึงระเบียนที่ไม่ซ้ำกัน และแต่ละคอลัมน์แสดงถึงแอตทริบิวต์ข้อมูล เขายังเสนอหลักการทางคณิตศาสตร์ชุดหนึ่งที่เรียกว่า พีชคณิตเชิงสัมพันธ์ เพื่อจัดการและสืบค้นข้อมูล

ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 นักวิจัยของ IBM Donald Chamberlin และ Raymond Boyce ได้พัฒนาภาษาสำหรับการสืบค้นฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ที่เรียกว่า Structured English Query Language (SEQUEL) ซึ่งภายหลังเปลี่ยนชื่อเป็น SQL SQL กลายเป็นภาษามาตรฐานสำหรับฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์และยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน

ระบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์เชิงพาณิชย์หลายระบบได้รับการพัฒนาในช่วงปลายทศวรรษ 1970 และต้นทศวรรษ 1980 รวมถึง System R, Oracle และ Ingres ของ IBM ฐานข้อมูลเหล่านี้นำโมเดลเชิงสัมพันธ์มาใช้และจัดเตรียมคุณลักษณะต่างๆ เช่น การสนับสนุนสำหรับธุรกรรม การทำดัชนี และการเพิ่มประสิทธิภาพการสืบค้น

ในช่วงทศวรรษที่ 1990 ความนิยมของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ยังคงเติบโตพร้อมกับการเกิดขึ้นของคอมพิวเตอร์ไคลเอนต์-เซิร์ฟเวอร์และอินเทอร์เน็ต ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์มอบแพลตฟอร์มที่แข็งแกร่งและปรับขนาดได้สำหรับการจัดเก็บและดึงข้อมูล รองรับการใช้งานตั้งแต่ระบบการเงินไปจนถึงไซต์อีคอมเมิร์ซ

ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 การเพิ่มขึ้นของซอฟต์แวร์ โอเพ่นซอร์ส ทำให้เกิดการพัฒนาฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์โอเพ่นซอร์สยอดนิยมหลายตัว รวมถึง MySQL, PostgreSQL และ SQLite ฐานข้อมูลเหล่านี้เป็นทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับฐานข้อมูลเชิงพาณิชย์และได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางจากนักพัฒนาและองค์กรต่างๆ

ปัจจุบัน ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ยังคงเป็นฐานข้อมูลประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด โดยมีคุณลักษณะและความสามารถใหม่ๆ เช่น การประมวลผลแบบกระจาย การรวมระบบคลาวด์ และการสนับสนุนการเรียนรู้ของเครื่อง ในขณะที่ฐานข้อมูลประเภทอื่นๆ เช่น NoSQL และฐานข้อมูลกราฟ เกิดขึ้น ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ยังคงเป็นส่วนสำคัญของโครงสร้างพื้นฐานข้อมูลสำหรับหลายองค์กร

บทสรุป

โดยสรุป ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการจัดการข้อมูลจำนวนมากในลักษณะที่มีโครงสร้างและเป็นระเบียบ ด้วยการใช้ตารางที่มีแถวและคอลัมน์และสร้างความสัมพันธ์ระหว่างกัน ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์สามารถจัดเก็บและดึงข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย การใช้ SQL เป็นภาษามาตรฐานในการจัดการฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ทำให้นักพัฒนาและผู้ใช้โต้ตอบและจัดการข้อมูลได้ง่ายขึ้น ด้วยการเติบโตอย่างต่อเนื่องของแอปพลิเคชันที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล ความสำคัญของการทำความเข้าใจและการใช้ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ไม่ว่าคุณจะเป็นโปรแกรมเมอร์ นักวิเคราะห์ข้อมูล หรือเพียงแค่ผู้ที่ต้องการจัดการข้อมูลของตนอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น การเรียนรู้เกี่ยวกับฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์อาจเป็นการลงทุนเวลาและความพยายามอันมีค่าของคุณ

คำถามที่พบบ่อย

ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์คืออะไร?

ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์คือประเภทของฐานข้อมูลที่จัดระเบียบข้อมูลลงในตารางหรือความสัมพันธ์ตั้งแต่หนึ่งตารางขึ้นไปตามกฎชุดหนึ่งๆ ตารางเชื่อมโยงหรือเกี่ยวข้องกันด้วยฟิลด์หรือคีย์ทั่วไป ทำให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงและจัดการข้อมูลได้อย่างง่ายดาย

ข้อดีของการใช้ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์คืออะไร?

ข้อดีของการใช้ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์รวมถึง:

• ความสอดคล้องและความถูกต้องของข้อมูล
• ความสมบูรณ์ของข้อมูลและความปลอดภัย
• ความยืดหยุ่นและความสามารถในการปรับขนาด
• ดึงและจัดการข้อมูลได้ง่าย
• สืบค้นข้อมูลและรายงานได้ง่าย

ส่วนประกอบของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์คืออะไร?

ส่วนประกอบของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ประกอบด้วย:

• ตารางหรือความสัมพันธ์
• เขตข้อมูลหรือคอลัมน์
• แถวหรือระเบียน
• กุญแจ

คีย์ประเภทใดที่ใช้ในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

ประเภทของคีย์ที่ใช้ในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ประกอบด้วย:

• คีย์หลัก
• คีย์ต่างประเทศ
• คีย์ผู้สมัคร
• คีย์ผสม

คีย์หลักคืออะไร?

คีย์หลักเป็นตัวระบุเฉพาะสำหรับแต่ละแถวหรือระเบียนในตาราง ใช้เพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของข้อมูลและเพื่อเชื่อมโยงข้อมูลระหว่างหลายตาราง

คีย์ต่างประเทศคืออะไร?

Foreign Key คือเขตข้อมูลในตารางที่อ้างถึงคีย์หลักในตารางอื่น ใช้เพื่อสร้างความสัมพันธ์ระหว่างตาราง

คีย์ผู้สมัครคืออะไร?

Candidate Key เป็นตัวระบุเฉพาะสำหรับแต่ละแถวหรือระเบียนในตาราง ใช้สำหรับกำหนดคีย์หลักสำหรับตาราง

คีย์ผสมคืออะไร?

คีย์ผสมคือการรวมกันของฟิลด์ตั้งแต่สองฟิลด์ขึ้นไปที่ทำหน้าที่เป็นตัวระบุเฉพาะสำหรับแต่ละแถวหรือเรกคอร์ดในตาราง

Normalization ในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์คืออะไร?

การทำให้เป็นมาตรฐาน คือกระบวนการจัดระเบียบข้อมูลในฐานข้อมูลเพื่อลดความซ้ำซ้อนและปรับปรุงความสมบูรณ์ของข้อมูล มันเกี่ยวข้องกับการแบ่งตารางขนาดใหญ่ออกเป็นตารางที่เล็กลง เฉพาะเจาะจงมากขึ้น และสร้างความสัมพันธ์ระหว่างตารางเหล่านั้น

Denormalization ในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์คืออะไร?

Denormalization คือการเพิ่มข้อมูลที่ซ้ำซ้อนไปยังฐานข้อมูลเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ มันเกี่ยวข้องกับการทำสำเนาข้อมูลในหลาย ๆ ตารางเพื่อหลีกเลี่ยงการรวมและการสืบค้นที่มีค่าใช้จ่ายสูง

ตัวอย่างของระบบจัดการฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (RDBMS) คืออะไร

ตัวอย่างของระบบจัดการฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ได้แก่:

• ออราเคิล
• มายเอสคิวแอล
• เซิร์ฟเวอร์ Microsoft SQL
• PostgreSQL
• ไอบีเอ็ม DB2
• SQLite

ภาษาคิวรีที่มีโครงสร้าง (SQL) คืออะไร

Structured Query Language (SQL) เป็นภาษาโปรแกรมที่ใช้ในการสื่อสารกับฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ใช้ในการสร้าง แก้ไข และดึงข้อมูลจากฐานข้อมูล