База данных: что это такое и для чего она нужна

База данных (БД) — это набор больших объемов данных, которые организуются по определенным правилам.

Представим базу данных на примере чаев. Возьмем основные его цвета и отсортируем от более яркого к более бледному.

Часто базы данных представляют собой таблички, где в каждой строчке располагается новый элемент, а в каждом столбце — его особые свойства. Например, чаи можно отсортировать по цвету, вкусу, температуре заваривания, способу заваривания и т. д.

По сути, база данных представляет собой большое количество разных табличек, собранных в одном месте. А уже чтобы управлять этими данными и быстро находить нужное, понадобится программа. Менеджерить все это помогает СУБД — система управления базами данных.

Представим, что вы решили открыть небольшой магазин с чаями и кофе. Сначала вам нужно составить ассортимент продукции, а потом следить за ее количеством, чтобы вовремя заказывать необходимое. Для этого первоначально будет создана небольшая таблица, которая потом будет дополняться. Она может выглядеть так:

Ведение подобных табличек в БД помогает записывать и редактировать данные, находить продукцию, структурировать информацию. А главное — держать все под контролем и в одном месте.

В базе данных вся информация четко структурирована, чтобы ее можно было легко и быстро найти. Это похоже на своего рода библиотеку, в которой есть книги разных авторов, жанров, издательств и годов.

Информация в БД хранится в таблицах, столбцах и строках. В каждой таблице есть определенный тип информации, например, книги Л.Н. Толстого. В столбцах — характеристики данных. Например, «название книги», «жанр произведения», «дата выхода книги». В строках же хранятся сами данные, которые указаны в столбцах: «Анна Каренина», «роман», «1878 год».

Если смотреть со стороны структуры, то в базе данных можно выделить отдельно индексы и связи. Первые похожи на алфавитный указатель для поиска, вторые — показывают связи между таблицами, которые соединены друг с другом по смыслу.

Все базы данных делят на разные типы, в зависимости от их структуры и особенностей взаимодействия с информацией.
Реляционные
Наиболее популярный вид базы данных. В них вся информация хранится внутри таблиц, которые связаны друг с другом. Еще одно название этого вида — SQL.

Вернемся к нашему небольшому магазину с чаями и кофе — в нем реляционная база данных может быть представлена так: «Товары», «Клиенты», «Продажи».

Или же NoSQL. В отличие от реляционных, в них нет структурированных таблиц. Из-за этого они больше подходят для больших объемов данных, которые не организованы. Так, в одном файле может храниться сразу вся информация — о товарах, клиентах и продажах.

Особенность этого вида данных заключается в том, что здесь между таблицами может быть сразу несколько разных связей. Например, если мы представим вас, то вы будете выступать везде в разных социальных ролях. Для кого-то будете сыном/дочерью, братом/сестрой, другом/подругой, мужем/женой и т. п.

В них информация структурирована подобно дереву: от главного (сверху) отходят ответвления вниз. Проще всего это представить в виде папок на компьютере или в телефоне, где основная будет папка «Фото», а внутри нее — папки с датами/сезонами и т. д.

Здесь информация представлена в виде объектов. Как в примере выше — с библиотекой, где у каждой книги Л.Н. Толстого есть «название», «жанр» и «дата выхода». Пример такой базы данных в программировании — языки C++ и Java.

Среди характерных черт БД выделяют следующие:

• Имя. Нет его — нет базы данных.
• Быстрота действия. БД решают проблемы поиска за считанные секунды.
• Безопасность данных. В БД у пользователей есть определенные доступы и ограничения, в зависимости от них они могут совершать разрешенные им действия.
• Стандарты. Даже если программное обеспечение обновляется, база данных не меняет свои свойства и структуру.
• Открытый доступ. Базами данных могут пользоваться сразу несколько людей, причем с разных гаджетов.

Популярные системы управления базами данных

Системы управления базами данных (СУБД) — инструменты, с помощью которых создают и редактируют базы данных. СУБД подчиняются языкам программирования. Ниже рассмотрим самые популярные.

Одна из самых востребованных систем управления базами данных. Она реляционная, с открытым исходным кодом. Благодаря чему ее можно быстро просматривать на предмет ошибок и исправлять их.

Плюсы: подходит под разные типы таблиц, регулярно обновляется, быстро работает в текстовом и графическом режиме, а самое главное — СУБД проста в использовании и бесплатна.

Система управления базами данных была основана компанией с одноименным названием. В отличие от MySQL, она объектно-реляционная.

Плюсы: быстро восстанавливается после системных сбоев, практична и надежна, в ней много различных функций. Из недостатков — высокая стоимость лицензионного продукта. По этой причине СУБД больше подходит крупным игрокам на рынке.

Также является объектно-реляционной и имеет огромный функционал под различные задачи.

Плюсы: поддерживает большое количество видов данных и языков программирования, в СУБД можно использовать разные расширения и добавлять собственные, доступ к ней бесплатный.

Система управления базами данных для Microsoft и Linux. Она совместима с другими программами Microsoft, поэтому между ними легко можно переносить данные.

Плюсы: удобно хранить и искать нужную информацию, автоматизирует задачи и проста в использовании. Но дорогая по цене и требует много ресурсов.

Эта реляционная СУБД не использует сторонние серверы, а хранит всю информацию внутри. Ее не нужно настраивать и администрировать.

Плюсы: работает на любых устройствах, занимает немного места, автономна и встраивается в само приложение.

Это NoSQL-система, в которой данные хранятся в виде текстов в JSON-подобном формате, с открытым кодом. Искать информацию в СУБД можно по нескольким критериям: графы, тексты и география.

Плюсы: не требует таблиц, данные представлены группами документов, выдерживает большие нагрузки.

Еще одна NoSQL-система. Она работает по модели «ключ — значение» на высокой скорости, из-за чего подходит для хранения больших объемов данных.

Плюсы: СУБД легко управлять и масштабировать, в нее можно перенести данные из другой БД, сохраняет информацию на диск.

Сегодня базы данных используют везде: от соцсетей и интернет-магазинов до банков и государственных учреждений.

На примере небольшого магазина чаев и кофе, о котором мы говорили ранее, рассмотрим, какие данные могут храниться в базе данных.

• Клиенты и их карты лояльности. Подобные заведения часто хранят номера телефонов покупателей и их имена, чтобы начислять и списывать бонусы.
• Информация о сотрудниках. В базах данных хранится конфиденциальная информация: банковские счета, паспортные данные, медицинские справки и т. д. Конечно, все это можно держать в простой таблице Excel, но так будет небезопасно.
• Заказы. Чтобы ничего не потерять, важно отслеживать, кто и что купил в течение дня.
• Наличие товаров. Их учет поможет всегда быть «в плюсе» и не упустить момент, когда останутся последние две пачки любимого улуна.

База данных (БД) — это набор большого количества данных, структурированных по определенным правилам. Они могут быть реляционными и нереляционными, иерархическими, графовыми и объектно-ориентированными.

Система управления базами данных (СУБД) помогает создавать и редактировать БД. Наиболее популярные СУБД: MySQL, Oracle, PostgreSQL, Microsoft SQL Server, SQLite.

Чтобы работать с базами данных, необходимо хорошо разбираться в SQL. Освоить его можно на онлайн-курсе ProductStar «SQL с 0 для анализа данных». За два месяца вы научитесь анализировать большие объемы данных, автоматизировать процессы, визуализировать информацию и работать с продвинутыми функциями SQL.