Cơ sở dữ liệu quan hệ là một khái niệm cơ bản trong thế giới quản lý dữ liệu. Nó là một loại cơ sở dữ liệu lưu trữ và quản lý dữ liệu bằng cách sử dụng các bảng và mối quan hệ giữa chúng. Trong thế giới dựa trên dữ liệu ngày nay, các doanh nghiệp và tổ chức thuộc mọi quy mô đều dựa vào cơ sở dữ liệu quan hệ để lưu trữ, sắp xếp và quản lý khối lượng dữ liệu lớn một cách hiệu quả.
Mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ lần đầu tiên được đề xuất vào những năm 1970 bởi Edgar F. Codd, một nhà khoa học máy tính người Anh. Kể từ đó, nó đã trở thành mô hình cơ sở dữ liệu thống trị và được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP) đến các trang web thương mại điện tử và ứng dụng di động.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá một cơ sở dữ liệu quan hệ, cách thức hoạt động cũng như những lợi ích và hạn chế của nó. Chúng ta cũng sẽ thảo luận về các thành phần khác nhau của cơ sở dữ liệu quan hệ, chẳng hạn như bảng, khóa và mối quan hệ cũng như cách chúng phối hợp với nhau để quản lý dữ liệu. Đến cuối bài viết này, bạn sẽ có hiểu biết vững chắc về cơ sở dữ liệu quan hệ và vai trò của chúng trong quản lý dữ liệu hiện đại.
Cơ sở dữ liệu quan hệ là gì?
Cơ sở dữ liệu quan hệ là một loại cơ sở dữ liệu tổ chức dữ liệu thành một hoặc nhiều bảng hoặc quan hệ, mỗi bảng có một tên duy nhất và bao gồm một tập hợp các hàng và cột. Dữ liệu trong cơ sở dữ liệu quan hệ được cấu trúc và tổ chức, giúp dễ dàng tìm kiếm, truy xuất và quản lý.
Dữ liệu thường được lưu trữ ở dạng chuẩn hóa trong cơ sở dữ liệu quan hệ. Dữ liệu được chia thành các bảng nhỏ hơn, có liên quan với nhau, mỗi bảng có khóa hoặc mã định danh duy nhất. Mối quan hệ giữa các bảng này được xác định thông qua việc sử dụng các khóa ngoại, khóa này liên kết dữ liệu trong một bảng với dữ liệu trong một bảng khác.
Cơ sở dữ liệu quan hệ được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng khác nhau, bao gồm hệ thống kinh doanh và tài chính, nghiên cứu khoa học và thương mại điện tử. Chúng cung cấp một cách linh hoạt và có thể mở rộng để lưu trữ và quản lý lượng lớn dữ liệu trong khi vẫn đảm bảo tính toàn vẹn và nhất quán của dữ liệu thông qua các ràng buộc, chẳng hạn như khóa chính và khóa ngoại.
AppMaster sử dụng cơ sở dữ liệu quan hệ. Nó sử dụng DBMS Postgres. Người dùng AppMaster có thể tạo bất kỳ lược đồ cơ sở dữ liệu quan hệ nào, bao gồm nhiều loại trường và mối quan hệ. Người dùng có thể tạo vô số mô hình, mối quan hệ và trường. Mỗi khi họ thay đổi lược đồ dữ liệu và lưu nó, AppMaster sẽ tự động viết di chuyển cho các lược đồ hiện có bằng CẬP NHẬT. Nghĩa là, khi người dùng đẩy một phiên bản mới của ứng dụng của họ bằng cơ sở dữ liệu đã sửa đổi, tệp nhị phân của ứng dụng sẽ tự động di chuyển định dạng lược đồ cơ sở dữ liệu cũ sang định dạng mới mà không làm mất dữ liệu của nó.
Cơ sở dữ liệu quan hệ được cấu trúc như thế nào
Cơ sở dữ liệu quan hệ được cấu trúc bằng cách sử dụng bảng, còn được gọi là quan hệ. Mỗi bảng bao gồm các hàng và cột, với mỗi hàng đại diện cho một bản ghi hoặc phiên bản dữ liệu và mỗi cột đại diện cho một thuộc tính hoặc trường cụ thể của dữ liệu. Một tập hợp các thuộc tính hoặc kiểu dữ liệu, chẳng hạn như văn bản, số, ngày hoặc Boolean, xác định các cột trong bảng. Mỗi cột cũng có một tên duy nhất, giúp xác định kiểu dữ liệu được lưu trữ trong cột đó.
Các hàng trong bảng đại diện cho các bản ghi hoặc phiên bản dữ liệu riêng lẻ. Mỗi hàng có một mã định danh duy nhất, được gọi là khóa chính. Khóa chính được sử dụng để liên kết các bản ghi trên các bảng khác nhau trong cơ sở dữ liệu. Mối quan hệ giữa các bảng trong cơ sở dữ liệu quan hệ được xác định bằng khóa ngoại. Khóa ngoại là một cột trong một bảng tham chiếu đến khóa chính của một bảng khác. Điều này cho phép dữ liệu liên quan được liên kết và truy cập từ các bảng khác nhau trong cơ sở dữ liệu.
Ngoài các bảng, cơ sở dữ liệu quan hệ cũng sử dụng các ràng buộc để đảm bảo tính toàn vẹn và nhất quán của dữ liệu. Các ràng buộc là các quy tắc hoặc điều kiện phải được đáp ứng trước khi dữ liệu có thể được chèn, cập nhật hoặc xóa khỏi cơ sở dữ liệu. Ví dụ về các ràng buộc bao gồm khóa chính, khóa ngoại, ràng buộc duy nhất và ràng buộc kiểm tra.
mô hình quan hệ
Mô hình quan hệ là một mô hình dữ liệu được sử dụng để thiết kế và quản lý dữ liệu trong cơ sở dữ liệu quan hệ. Mô hình quan hệ được Edgar F. Codd giới thiệu vào năm 1970 và kể từ đó nó đã trở thành mô hình dữ liệu được sử dụng rộng rãi nhất cho cơ sở dữ liệu hiện đại.
Mô hình quan hệ dựa trên khái niệm bảng, còn được gọi là quan hệ. Mỗi bảng trong cơ sở dữ liệu đại diện cho một tập hợp dữ liệu có liên quan và mỗi hàng trong bảng đại diện cho một bản ghi hoặc phiên bản của dữ liệu đó. Mỗi cột trong bảng đại diện cho một thuộc tính hoặc trường cụ thể của dữ liệu.
Mối quan hệ giữa các bảng trong cơ sở dữ liệu được xác định bằng các khóa. Khóa chính là một cột hoặc tập hợp các cột trong bảng xác định duy nhất từng hàng trong bảng đó. Khóa ngoại là một cột trong một bảng tham chiếu đến khóa chính của một bảng khác, cho phép dữ liệu liên quan được liên kết trên các bảng khác nhau trong cơ sở dữ liệu.
Mô hình quan hệ cũng hỗ trợ các hoạt động truy vấn và thao tác dữ liệu trong cơ sở dữ liệu, chẳng hạn như CHỌN, CHÈN, CẬP NHẬT và XÓA. Các thao tác này được thực hiện bằng một ngôn ngữ đặc biệt gọi là Ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc ( SQL ), ngôn ngữ này xác định các truy vấn và câu lệnh tương tác với cơ sở dữ liệu.
Một trong những lợi ích chính của mô hình quan hệ là tính linh hoạt và khả năng mở rộng của nó. Các bảng có thể được thêm, xóa hoặc sửa đổi để phù hợp với các yêu cầu dữ liệu đang thay đổi và mối quan hệ giữa các bảng có thể được xác định hoặc cập nhật dễ dàng khi cần. Ngoài ra, mô hình quan hệ cung cấp một cách tổ chức và quản lý dữ liệu nhất quán và chuẩn hóa, giúp dễ dàng duy trì và cập nhật cơ sở dữ liệu lớn và phức tạp theo thời gian.
Lợi ích của hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ
Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS) mang lại nhiều lợi ích, một số lợi ích bao gồm:
- Tính toàn vẹn của dữ liệu : RDBMS sử dụng nhiều ràng buộc khác nhau như khóa chính, khóa ngoại và ràng buộc kiểm tra để đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu, giúp duy trì tính chính xác và nhất quán của dữ liệu.
- Khả năng mở rộng : RDBMS có thể xử lý một lượng lớn dữ liệu và có thể dễ dàng tăng hoặc giảm quy mô khi cần. Họ cũng có thể hỗ trợ đồng thời nhiều người dùng và ứng dụng.
- Tính linh hoạt : RDBMS cung cấp một cách linh hoạt để tổ chức và lưu trữ dữ liệu, vì các bảng có thể được thêm, xóa hoặc sửa đổi để đáp ứng các yêu cầu dữ liệu thay đổi.
- Dễ sử dụng : Ngôn ngữ SQL được sử dụng trong RDBMS rất dễ học và dễ sử dụng, đồng thời cung cấp một cách tiêu chuẩn và nhất quán để tương tác với cơ sở dữ liệu.
- Bảo mật dữ liệu : RDBMS cung cấp các tính năng bảo mật tích hợp như kiểm soát truy cập và xác thực người dùng để đảm bảo rằng chỉ những người dùng được ủy quyền mới có thể truy cập và sửa đổi dữ liệu.
- Tính nhất quán của dữ liệu : RDBMS sử dụng các giao dịch để đảm bảo rằng dữ liệu nhất quán và đáng tin cậy, ngay cả khi hệ thống bị lỗi hoặc gián đoạn.
- Chia sẻ dữ liệu : RDBMS có thể chia sẻ dữ liệu trên các ứng dụng và nền tảng khác nhau, cải thiện sự hợp tác và năng suất trong các tổ chức.
RDBMS cung cấp một cách mạnh mẽ và đáng tin cậy để quản lý dữ liệu và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng, bao gồm các hệ thống kinh doanh và tài chính, nghiên cứu khoa học và thương mại điện tử.
Mô hình quan hệ và tính nhất quán dữ liệu
Mô hình quan hệ là một mô hình dữ liệu giúp thực thi tính nhất quán của dữ liệu trong một hệ thống cơ sở dữ liệu. Mô hình này dựa trên khái niệm bảng hoặc quan hệ, trong đó mỗi bảng đại diện cho một tập hợp dữ liệu có liên quan và mỗi hàng trong bảng đại diện cho một bản ghi hoặc phiên bản của dữ liệu đó. Mỗi cột trong bảng đại diện cho một thuộc tính hoặc trường cụ thể của dữ liệu.
Tính nhất quán của dữ liệu đề cập đến độ chính xác và độ tin cậy của dữ liệu được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Trong mô hình quan hệ, tính nhất quán của dữ liệu được thực thi thông qua việc sử dụng các ràng buộc. Các ràng buộc là các quy tắc hoặc điều kiện phải được thỏa mãn trước khi dữ liệu có thể được chèn, cập nhật hoặc xóa khỏi bảng. Một số loại ràng buộc có thể được sử dụng trong mô hình quan hệ, chẳng hạn như khóa chính, khóa ngoại và ràng buộc kiểm tra.
Khóa chính là mã định danh duy nhất cho mỗi hàng trong bảng. Nó đảm bảo rằng mỗi bản ghi trong bảng có thể được xác định và truy cập mà không bị nhầm lẫn hoặc lỗi. Khóa ngoại là một cột trong một bảng tham chiếu đến khóa chính của một bảng khác. Nó đảm bảo rằng dữ liệu liên quan trong các bảng khác nhau được liên kết chính xác. Các ràng buộc kiểm tra được sử dụng để đảm bảo rằng các giá trị dữ liệu đáp ứng các tiêu chí hoặc điều kiện cụ thể.
Ngoài các ràng buộc, mô hình quan hệ hỗ trợ các giao dịch. Giao dịch là một loạt các hoạt động cơ sở dữ liệu được thực hiện cùng nhau dưới dạng một đơn vị công việc. Nếu bất kỳ phần nào của giao dịch không thành công, toàn bộ giao dịch sẽ được khôi phục, đảm bảo rằng cơ sở dữ liệu vẫn nhất quán.
Việc sử dụng các ràng buộc và giao dịch của mô hình quan hệ giúp đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu trong cơ sở dữ liệu. Các ràng buộc đảm bảo rằng dữ liệu được nhập và lưu trữ một cách nhất quán và đáng tin cậy, trong khi các giao dịch đảm bảo rằng các sửa đổi dữ liệu được thực hiện một cách nguyên tử và nhất quán.
Hơn nữa, RDBMS thực hiện một cơ chế gọi là thuộc tính "ACID", đảm bảo độ tin cậy của giao dịch. ACID là viết tắt của Atomicity, Consistency, Isolation, và Durability. Tính nguyên tử đảm bảo rằng một giao dịch được coi là một đơn vị công việc duy nhất, nghĩa là tất cả các thay đổi đều được thực hiện hoặc không có thay đổi nào. Tính nhất quán đảm bảo rằng cơ sở dữ liệu vẫn ở trạng thái nhất quán sau mỗi giao dịch. Sự cô lập đảm bảo rằng nhiều giao dịch có thể được thực hiện đồng thời mà không can thiệp lẫn nhau. Độ bền đảm bảo rằng những thay đổi được thực hiện đối với cơ sở dữ liệu vẫn tồn tại ngay cả khi hệ thống bị lỗi hoặc gián đoạn.
Mô hình quan hệ cung cấp một cách mạnh mẽ và đáng tin cậy để quản lý dữ liệu, đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu trong cơ sở dữ liệu. Bằng cách thực thi tính nhất quán của dữ liệu, mô hình quan hệ giúp duy trì độ chính xác và độ tin cậy của dữ liệu, điều này rất quan trọng đối với nhiều ứng dụng.
Cam kết và nguyên tử
Cam kết và tính nguyên tử là hai khái niệm chính trong các hệ thống cơ sở dữ liệu, đặc biệt là trong bối cảnh xử lý giao dịch. Giao dịch là một chuỗi các hoạt động cơ sở dữ liệu được coi là một đơn vị công việc hợp lý duy nhất. Các giao dịch có thể liên quan đến nhiều hoạt động, chẳng hạn như đọc, ghi và cập nhật dữ liệu và chúng thường được sử dụng để đảm bảo rằng các thay đổi cơ sở dữ liệu được thực hiện một cách nhất quán và đáng tin cậy.
Tính nguyên tử đề cập đến thuộc tính của một giao dịch đảm bảo rằng tất cả các hoạt động của nó được coi là một đơn vị công việc duy nhất, không thể phân chia. Điều này có nghĩa là tất cả các hoạt động trong giao dịch đều được hoàn thành thành công hoặc không có hoạt động nào. Nếu bất kỳ phần nào của giao dịch không thành công hoặc gặp lỗi, toàn bộ giao dịch sẽ được khôi phục và tất cả các thay đổi được thực hiện đối với cơ sở dữ liệu trong quá trình giao dịch sẽ được hoàn tác.
Cam kết đề cập đến thuộc tính của một giao dịch đảm bảo rằng một khi nó được hoàn thành thành công, những thay đổi của nó sẽ được lưu vĩnh viễn vào cơ sở dữ liệu. Sau khi một giao dịch đã được thực hiện, các thay đổi của nó không thể được hoàn tác hoặc khôi phục. Cam kết thường được thực hiện bằng cách sử dụng câu lệnh cam kết hoặc cơ chế tương tự, báo hiệu kết thúc giao dịch và khiến các thay đổi của nó được lưu vào cơ sở dữ liệu.
Kết hợp tính nguyên tử và cam kết đảm bảo rằng các giao dịch cơ sở dữ liệu là đáng tin cậy và nhất quán. Tính nguyên tử đảm bảo rằng các giao dịch được thực hiện theo cách được ăn cả ngã về không, giúp ngăn chặn sự không nhất quán hoặc hỏng dữ liệu. Cam kết đảm bảo rằng một khi giao dịch đã được hoàn thành thành công, những thay đổi của nó là vĩnh viễn và có thể dựa vào các giao dịch hoặc ứng dụng khác.
Trong các hệ thống cơ sở dữ liệu, việc thực hiện tính nguyên tử và cam kết thường đạt được thông qua trình quản lý giao dịch hoặc hệ thống xử lý giao dịch, chịu trách nhiệm điều phối và quản lý các giao dịch. Trình quản lý giao dịch đảm bảo rằng các giao dịch được thực hiện theo cách nguyên tử và nhất quán và các thay đổi của chúng được cam kết với cơ sở dữ liệu sau khi chúng được hoàn thành thành công.
Thuộc tính ACID và RDBMS
Thuộc tính ACID (Nguyên tử, Tính nhất quán, Cách ly và Độ bền) là một tập hợp các đặc điểm đảm bảo độ tin cậy và tính nhất quán trong các giao dịch cơ sở dữ liệu. Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS) được thiết kế để hỗ trợ các thuộc tính ACID, vốn rất quan trọng đối với hoạt động đúng đắn của nhiều ứng dụng và hệ thống dựa trên dữ liệu.
Tính nguyên tử đề cập đến ý tưởng rằng một giao dịch nên được coi là một đơn vị công việc duy nhất, không thể phân chia. Điều này có nghĩa là nếu bất kỳ phần nào của giao dịch không thành công, toàn bộ giao dịch sẽ được khôi phục và tất cả các thay đổi được thực hiện đối với cơ sở dữ liệu trong quá trình giao dịch sẽ được hoàn tác. Atomicity đảm bảo rằng các thay đổi cơ sở dữ liệu được thực hiện một cách nhất quán và đáng tin cậy mà không có bất kỳ cập nhật một phần hoặc không đầy đủ nào.
Tính nhất quán đề cập đến ý tưởng rằng một giao dịch sẽ rời khỏi cơ sở dữ liệu ở trạng thái nhất quán, nơi tất cả dữ liệu đáp ứng các quy tắc và ràng buộc đã xác định. Điều này có nghĩa là một giao dịch không được vi phạm bất kỳ ràng buộc toàn vẹn nào của cơ sở dữ liệu, chẳng hạn như khóa duy nhất hoặc khóa ngoại. Tính nhất quán đảm bảo rằng cơ sở dữ liệu vẫn đáng tin cậy và chính xác.
Cô lập đề cập đến ý tưởng rằng nhiều giao dịch sẽ có thể thực hiện đồng thời mà không can thiệp lẫn nhau. Sự cô lập đảm bảo rằng các tác động của một giao dịch không hiển thị đối với các giao dịch khác cho đến khi giao dịch đầu tiên được hoàn thành. Thuộc tính này ngăn không cho dữ liệu không nhất quán và xung đột phát sinh khi nhiều giao dịch cố gắng truy cập hoặc sửa đổi cùng một dữ liệu đồng thời.
Độ bền đề cập đến ý tưởng rằng một khi giao dịch đã được thực hiện, những thay đổi của giao dịch đó phải là vĩnh viễn và liên tục, ngay cả trong trường hợp xảy ra lỗi hệ thống. Độ bền thường được triển khai bằng cách sử dụng các kỹ thuật như ghi nhật ký ghi trước, trong đó tất cả các thay đổi được thực hiện trong quá trình giao dịch được ghi lại trong tệp nhật ký trước khi chúng được áp dụng cho cơ sở dữ liệu. Điều này đảm bảo rằng ngay cả khi hệ thống gặp sự cố hoặc mất điện, những thay đổi được thực hiện trong quá trình giao dịch vẫn có thể được phục hồi.
Các hệ thống RDBMS như MySQL , Oracle và SQL Server cung cấp hỗ trợ tích hợp sẵn cho các thuộc tính ACID, đảm bảo rằng các giao dịch cơ sở dữ liệu được thực thi một cách đáng tin cậy và nhất quán. Các thuộc tính này giúp đảm bảo tính toàn vẹn và độ tin cậy của cơ sở dữ liệu, làm cho chúng phù hợp với nhiều ứng dụng dựa trên dữ liệu chính xác và nhất quán.
Thủ tục lưu trữ và cơ sở dữ liệu quan hệ
Các thủ tục được lưu trữ là các chương trình được lưu trữ trong hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS) và được thực thi ở phía máy chủ. Chúng được sử dụng để thực hiện các thao tác phức tạp trên dữ liệu được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu và có thể được gọi từ các chương trình ứng dụng hoặc trực tiếp từ hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu.
Các thủ tục được lưu trữ thường được viết bằng ngôn ngữ lập trình được hỗ trợ bởi hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu, chẳng hạn như SQL hoặc PL/SQL. Chúng được biên dịch và lưu trữ trong cơ sở dữ liệu và có thể được thực thi bằng cách gọi chúng theo tên.
Các thủ tục được lưu trữ cung cấp một số lợi ích trong môi trường cơ sở dữ liệu quan hệ. Một lợi ích là chúng có thể cải thiện hiệu suất bằng cách giảm lượng dữ liệu cần truyền giữa cơ sở dữ liệu và ứng dụng. Điều này là do các thủ tục được lưu trữ được thực thi ở phía máy chủ, giúp giảm lưu lượng mạng và độ trễ.
Các thủ tục được lưu trữ cũng cung cấp một mức độ bảo mật và kiểm soát truy cập. Chúng có thể được sử dụng để thực thi các quy tắc kinh doanh và chính sách bảo mật, đồng thời có thể hạn chế quyền truy cập vào dữ liệu nhạy cảm bằng cách chỉ cho phép người dùng được ủy quyền thực thi chúng. Ngoài ra, vì các thủ tục lưu trữ được biên dịch trước và lưu trữ trong cơ sở dữ liệu nên chúng ít bị tấn công bằng SQL injection hơn so với các câu lệnh SQL đặc biệt.
Một lợi ích khác của thủ tục lưu sẵn là chúng có thể cải thiện tính nhất quán và khả năng bảo trì của cơ sở dữ liệu. Bằng cách đóng gói logic kinh doanh phức tạp trong một thủ tục được lưu trữ, các nhà phát triển ứng dụng có thể đảm bảo rằng logic đó được áp dụng nhất quán trên cơ sở dữ liệu. Ngoài ra, các thủ tục được lưu trữ có thể được cập nhật độc lập với mã ứng dụng, giúp duy trì và cập nhật logic cơ sở dữ liệu dễ dàng hơn.
Tóm lại, các thủ tục được lưu trữ cung cấp một số lợi ích trong môi trường cơ sở dữ liệu quan hệ, bao gồm cải thiện hiệu suất, bảo mật, kiểm soát truy cập, tính nhất quán và khả năng bảo trì. Chúng là một công cụ mạnh mẽ cho các nhà phát triển và quản trị viên cơ sở dữ liệu và được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống cơ sở dữ liệu hiện đại.
khóa cơ sở dữ liệu
Kiểm soát đồng thời là một khía cạnh quan trọng của hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS) để đảm bảo rằng nhiều giao dịch truy cập vào cùng một dữ liệu có thể thực thi đồng thời mà không tạo ra kết quả sai. Một trong những kỹ thuật được sử dụng để đạt được kiểm soát tương tranh là khóa cơ sở dữ liệu, bao gồm việc lấy và giải phóng khóa trên các đối tượng cơ sở dữ liệu như bảng, hàng hoặc cột.
Khóa là một cơ chế ngăn chặn truy cập đồng thời vào cùng một dữ liệu bằng nhiều giao dịch. Khi một giao dịch yêu cầu quyền truy cập vào một đối tượng cơ sở dữ liệu cụ thể, chẳng hạn như một hàng trong bảng, nó sẽ nhận được một khóa trên đối tượng đó. Khóa ngăn các giao dịch khác truy cập vào đối tượng cho đến khi giao dịch đầu tiên giải phóng khóa. Khi giao dịch đã hoàn tất, khóa sẽ được giải phóng, cho phép các giao dịch khác truy cập vào đối tượng.
Trong khóa cơ sở dữ liệu, tồn tại hai loại khóa chia sẻ và khóa độc quyền. Khóa dùng chung cho phép nhiều giao dịch đọc cùng một dữ liệu cùng một lúc, trong khi khóa độc quyền chặn các giao dịch khác truy cập dữ liệu cho đến khi khóa được giải phóng. Khi một giao dịch có được một khóa độc quyền trên một đối tượng cơ sở dữ liệu, nó có toàn quyền kiểm soát đối tượng và có thể sửa đổi nó khi cần thiết.
Khóa cơ sở dữ liệu là điều cần thiết để duy trì tính nhất quán của dữ liệu trong các giao dịch cơ sở dữ liệu đồng thời. Tuy nhiên, nó cũng có thể dẫn đến các vấn đề về hiệu suất, đặc biệt là trong môi trường đồng thời cao. Nếu có quá nhiều giao dịch đang chờ giải phóng khóa, điều đó có thể dẫn đến thời gian chờ đợi lâu và giảm thông lượng.
Để giải quyết vấn đề này, nhiều hệ thống RDBMS sử dụng các kỹ thuật khóa khác nhau, chẳng hạn như khóa tối ưu, cho phép nhiều giao dịch truy cập đồng thời cùng một dữ liệu và chỉ giải quyết xung đột khi chúng xảy ra. Một cách tiếp cận khác là sử dụng kiểm soát đồng thời nhiều phiên bản (MVCC), tạo ra nhiều phiên bản dữ liệu trong cơ sở dữ liệu, cho phép nhiều giao dịch đọc và sửa đổi dữ liệu đồng thời mà không bị khóa.
Khóa cơ sở dữ liệu là một kỹ thuật quan trọng để duy trì tính nhất quán trong các giao dịch cơ sở dữ liệu đồng thời. Mặc dù có thể dẫn đến các vấn đề về hiệu suất, nhưng các hệ thống RDBMS hiện đại sử dụng các thuật toán và kỹ thuật khóa khác nhau để giảm thiểu thời gian chờ đợi và cải thiện tính đồng thời.
Cần tìm gì khi chọn một cơ sở dữ liệu quan hệ
Khi chọn một cơ sở dữ liệu quan hệ, có một số yếu tố cần xem xét, bao gồm:
- Khả năng mở rộng : Cơ sở dữ liệu sẽ có thể mở rộng theo chiều ngang và chiều dọc để phù hợp với lượng dữ liệu và người dùng ngày càng tăng.
- Hiệu suất : Cơ sở dữ liệu phải cung cấp khả năng truy cập dữ liệu hiệu quả, thời gian phản hồi truy vấn nhanh và hiệu suất đáng tin cậy khi tải cao.
- Tính khả dụng và độ tin cậy : Cơ sở dữ liệu phải cung cấp tính sẵn sàng và độ tin cậy cao, với các tính năng như sao chép, chuyển đổi dự phòng, sao lưu và phục hồi.
- Bảo mật : Cơ sở dữ liệu phải cung cấp các tính năng bảo mật mạnh mẽ để bảo vệ dữ liệu khỏi truy cập trái phép, chẳng hạn như xác thực, kiểm soát truy cập và mã hóa.
- Dễ sử dụng và quản lý : Cơ sở dữ liệu phải dễ cài đặt, định cấu hình và quản lý, với các giao diện và công cụ trực quan để theo dõi và quản trị.
- Khả năng tương thích : Cơ sở dữ liệu phải tương thích với các ngôn ngữ lập trình và khuôn khổ được sử dụng trong ứng dụng và cung cấp khả năng tích hợp dễ dàng với các hệ thống và ứng dụng khác.
- Chi phí : Tổng chi phí sở hữu, bao gồm cấp phép, bảo trì và hỗ trợ, nên được xem xét khi chọn cơ sở dữ liệu.
- Cộng đồng và hệ sinh thái : Sự sẵn có của một cộng đồng và hệ sinh thái thịnh vượng xung quanh cơ sở dữ liệu, bao gồm các diễn đàn, tài liệu và công cụ của bên thứ ba, có thể là một yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn cơ sở dữ liệu.
- Các tính năng và khả năng : Cơ sở dữ liệu phải cung cấp một bộ tính năng và khả năng toàn diện, bao gồm hỗ trợ cho các giao dịch, lập chỉ mục và tối ưu hóa truy vấn, để đáp ứng các yêu cầu của ứng dụng.
- Hỗ trợ của nhà cung cấp : Nhà cung cấp phải cung cấp hỗ trợ và bảo trì kịp thời và hiệu quả cho cơ sở dữ liệu, với một lộ trình rõ ràng cho sự phát triển và cải tiến trong tương lai.
Việc chọn cơ sở dữ liệu quan hệ yêu cầu xem xét một số yếu tố, bao gồm khả năng mở rộng, hiệu suất, tính khả dụng, bảo mật, dễ sử dụng, khả năng tương thích, chi phí, cộng đồng, tính năng và khả năng cũng như hỗ trợ của nhà cung cấp. Việc đánh giá cẩn thận các yếu tố này có thể giúp đảm bảo lựa chọn cơ sở dữ liệu đáp ứng các yêu cầu của ứng dụng và cung cấp quyền truy cập dữ liệu đáng tin cậy, hiệu quả và an toàn.
Sơ lược về lịch sử cơ sở dữ liệu quan hệ
Lịch sử của cơ sở dữ liệu quan hệ bắt đầu vào cuối những năm 1960 khi một nhà khoa học máy tính tên là Edgar Codd đề xuất khái niệm mô hình quan hệ cho cơ sở dữ liệu. Ý tưởng của Codd là tổ chức dữ liệu thành các bảng hoặc quan hệ, mỗi bảng bao gồm các hàng và cột, với mỗi hàng biểu thị một bản ghi duy nhất và mỗi cột biểu thị một thuộc tính dữ liệu. Ông cũng đề xuất một tập hợp các nguyên tắc toán học, được gọi là đại số quan hệ, để thao tác và truy vấn dữ liệu.
Vào đầu những năm 1970, các nhà nghiên cứu của IBM là Donald Chamberlin và Raymond Boyce đã phát triển một ngôn ngữ để truy vấn cơ sở dữ liệu quan hệ được gọi là Ngôn ngữ truy vấn tiếng Anh có cấu trúc (SEQUEL), sau này được đổi tên thành SQL. SQL đã trở thành ngôn ngữ tiêu chuẩn cho cơ sở dữ liệu quan hệ và vẫn được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay.
Một số hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ thương mại đã được phát triển vào cuối những năm 1970 và đầu những năm 1980, bao gồm System R, Oracle và Ingres của IBM. Các cơ sở dữ liệu này đã triển khai mô hình quan hệ và cung cấp các tính năng như hỗ trợ giao dịch, lập chỉ mục và tối ưu hóa truy vấn.
Trong những năm 1990, sự phổ biến của cơ sở dữ liệu quan hệ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của điện toán máy khách-máy chủ và internet. Cơ sở dữ liệu quan hệ cung cấp một nền tảng mạnh mẽ và có thể mở rộng để lưu trữ và truy xuất dữ liệu, hỗ trợ các ứng dụng từ hệ thống tài chính đến các trang web thương mại điện tử.
Vào đầu những năm 2000, sự trỗi dậy của phần mềm nguồn mở đã dẫn đến sự phát triển của một số cơ sở dữ liệu quan hệ nguồn mở phổ biến, bao gồm MySQL, PostgreSQL và SQLite. Các cơ sở dữ liệu này cung cấp giải pháp thay thế hiệu quả về chi phí cho cơ sở dữ liệu thương mại và được các nhà phát triển và tổ chức áp dụng rộng rãi.
Ngày nay, cơ sở dữ liệu quan hệ tiếp tục là loại cơ sở dữ liệu được sử dụng rộng rãi nhất, với các tính năng và khả năng mới như tính toán phân tán, tích hợp đám mây và hỗ trợ máy học. Trong khi các loại cơ sở dữ liệu khác, chẳng hạn như NoSQL và cơ sở dữ liệu đồ thị, đã xuất hiện, cơ sở dữ liệu quan hệ vẫn là một phần quan trọng của cơ sở hạ tầng dữ liệu cho nhiều tổ chức.
Phần kết luận
Tóm lại, cơ sở dữ liệu quan hệ là một công cụ mạnh mẽ để quản lý lượng lớn dữ liệu theo cách có cấu trúc và tổ chức. Bằng cách sử dụng các bảng có hàng và cột và thiết lập mối quan hệ giữa chúng, cơ sở dữ liệu quan hệ có thể lưu trữ và truy xuất thông tin một cách hiệu quả cho nhiều ứng dụng. Việc sử dụng SQL làm ngôn ngữ chuẩn để quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ đã giúp các nhà phát triển và người dùng tương tác và thao tác dữ liệu dễ dàng hơn. Với sự phát triển liên tục của các ứng dụng dựa trên dữ liệu, tầm quan trọng của việc hiểu và sử dụng cơ sở dữ liệu quan hệ sẽ chỉ tiếp tục tăng lên. Cho dù bạn là lập trình viên, nhà phân tích dữ liệu hay đơn giản là người muốn quản lý thông tin của họ hiệu quả hơn, việc tìm hiểu về cơ sở dữ liệu quan hệ có thể là một khoản đầu tư đáng giá về thời gian và công sức của bạn.
Câu hỏi thường gặp
Cơ sở dữ liệu quan hệ là gì?
Cơ sở dữ liệu quan hệ là một loại cơ sở dữ liệu tổ chức dữ liệu thành một hoặc nhiều bảng hoặc quan hệ dựa trên một bộ quy tắc cụ thể. Các bảng được liên kết hoặc liên quan bởi một trường hoặc khóa chung, cho phép người dùng truy cập và thao tác dữ liệu dễ dàng.
Ưu điểm của việc sử dụng Cơ sở dữ liệu quan hệ là gì?
Ưu điểm của việc sử dụng Cơ sở dữ liệu quan hệ bao gồm:
- Tính nhất quán và chính xác của dữ liệu
- Tính toàn vẹn và bảo mật dữ liệu
- Tính linh hoạt và khả năng mở rộng
- Truy xuất và thao tác dữ liệu dễ dàng
- Truy vấn và báo cáo dữ liệu dễ dàng
Các thành phần của cơ sở dữ liệu quan hệ là gì?
Các thành phần của Cơ sở dữ liệu quan hệ bao gồm:
- Bảng hoặc quan hệ
- Các trường hoặc cột
- Hàng hoặc bản ghi
- chìa khóa
Các loại khóa được sử dụng trong Cơ sở dữ liệu quan hệ là gì?
Các loại khóa được sử dụng trong Cơ sở dữ liệu quan hệ bao gồm:
- Khóa chính
- Khóa ngoại
- Khóa ứng viên
- Tổ hợp phím
Khóa chính là gì?
Khóa chính là mã định danh duy nhất cho mỗi hàng hoặc bản ghi trong bảng. Nó được sử dụng để đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và liên kết dữ liệu trên nhiều bảng.
Khóa ngoại là gì?
Khóa ngoại là một trường trong bảng tham chiếu đến Khóa chính trong bảng khác. Nó được sử dụng để thiết lập mối quan hệ giữa các bảng.
Khóa ứng viên là gì?
Khóa Ứng viên là mã định danh duy nhất cho mỗi hàng hoặc bản ghi trong bảng. Nó dùng để xác định Primary Key cho bảng.
Khóa tổng hợp là gì?
Khóa tổng hợp là sự kết hợp của hai hoặc nhiều trường cùng đóng vai trò là mã định danh duy nhất cho mỗi hàng hoặc bản ghi trong bảng.
Chuẩn hóa trong cơ sở dữ liệu quan hệ là gì?
Chuẩn hóa là quá trình tổ chức dữ liệu trong cơ sở dữ liệu để giảm sự dư thừa và cải thiện tính toàn vẹn của dữ liệu. Nó liên quan đến việc chia nhỏ các bảng lớn thành các bảng nhỏ hơn, chuyên biệt hơn và thiết lập mối quan hệ giữa chúng.
Không chuẩn hóa trong cơ sở dữ liệu quan hệ là gì?
Không chuẩn hóa là thêm dữ liệu dư thừa vào cơ sở dữ liệu để cải thiện hiệu suất. Nó liên quan đến việc sao chép dữ liệu trên nhiều bảng để tránh các liên kết và truy vấn tốn kém.
Một số ví dụ về Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS) là gì?
Ví dụ về Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ bao gồm:
- tiên tri
- mysql
- Máy chủ Microsoft SQL
- PostgreSQL
- DB2 của IBM
- SQLite
Ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc (SQL) là gì?
Ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc (SQL) là ngôn ngữ lập trình được sử dụng để giao tiếp với Cơ sở dữ liệu quan hệ. Nó được sử dụng để tạo, sửa đổi và truy xuất dữ liệu từ cơ sở dữ liệu.
