Введение — Основы реляционных баз данных

Любая нетривиальная программная система состоит минимум из двух компонентов:

• Программного кода, отвечающего за логику работы
• Хранилища, в котором содержатся данные, необходимые для работы

Возьмем для примера Хекслет. Это большой контентный проект, внутри которого есть данные: например, курсы и их содержимое.

Более того, довольно много контента создается самими пользователями: они вводят данные при регистрации, создают и заполняют профиля пользователя, описывают свои решения и переписываются с поддержкой через топики. Все эти данные непрерывно добавляются на сайт и только увеличиваются в объемах.

При этом данные нужно не только хранить, но и непрерывно считывать и показывать пользователям. Причем иногда в довольно хитрых формах, например: «Показать на странице испытания три последних код-ревью по этому испытанию, исключая код-ревью пользователя, который прямо сейчас смотрит на эту страницу».

Подобные сложные запросы к системе хранения делаются ежесекундно, и многие из них значительно сложнее приведенного примера.

Кроме того, пользователи на сайтах работают независимо друг от друга, что создает конкуренцию при обращении к одним и тем же данным. А что, если один пользователь читает данные, которые в это время модифицируются другим пользователем?

За реализацию всех этих возможностей отвечают системы управления базами данных (СУБД). Как правило, они отвязаны от того языка программирования, на котором идет разработка. СУБД — это отдельная программа, которая умеет эффективно сохранять и читать то, что ее попросят.

Таких систем существует довольно много, но это не значит, что все они абсолютно разные. Схожие системы делят на классы — множества систем со схожими характеристиками.

Чаще всего используются реляционные СУБД (РСУБД) — системы, работа которых основана на реляционной модели данных. С технической точки зрения такие базы данных основаны на табличном представлении данных.

Для работы с ними нужно понимать две основные вещи:

• Реляционная модель данных — звучит страшно, но в итоге все сводится к таблицам
• SQL — специализированный язык для управления базой данных и данными внутри нее

Оба пункта практически не зависят от реализации конкретной РСУБД. Изучив одну СУБД, вы крайне легко сможете переключиться на другую. В этом курсе мы рассмотрим популярную СУБД PostgreSQL. Она поставляется со специальной программой psql, которая представляет собой интерактивную оболочку — REPL. Через нее можно управлять PostgreSQL и взаимодействовать с базами данных, набирая команды в реальном времени.

Основные темы курса

В этом курсе мы затронем такие основные темы:

• Установка и настройка
• Создание и модификация базы данных (DDL)
• Наполнение базы данных (DML)
• Выборка данных (SELECT, WHERE, ORDER, LIMIT, DISTINCT, GROUP, HAVING)
• Агрегирующие функции (COUNT)
• Соединения (JOIN, LEFT JOIN)
• Транзакции (уровни изоляции)
• Реляционная алгебра (основы теории множеств)
• Ключи (первичные, внешние)
• Нормализация данных
• Связи (один-к-одному, один-ко-многим, многие-ко-многим)
• Производительность (индексы)

Как подготовиться к этому курсу

Чтобы пройти этот курс, достаточно уметь работать с командной строкой. Изучить эту тему вы можете в нашем курсе Основы командной строки.

Вся практика в этом курсе выполняется в нашей среде, но если вы разработчик или вам это необходимо, то настройте базу данных локально для экспериментов. Эффективное обучение невозможно без повторения примеров из уроков в своей среде. Поэтому в начале курса необходимо установить PostgreSQL локально. Сделайте это по инструкции.

Остались вопросы? Задайте их в разделе «Обсуждение»

Вам ответят команда поддержки Хекслета или другие студенты.