В этом уроке мы познакомимся с основами работы с данными. Вы узнаете, как хранить информацию так, чтобы разработчикам было удобно работать с ней.
СУБД, базы данных и таблицы
Возьмем для примера интернет-магазин. В нем есть тысячи карточек товаров. В каждой карточке есть название, производитель, ключевые характеристики и цена.
Все это — данные, которые оформлены и представлены покупателю в наглядном виде:
Но разработчики интернет-магазина хранят данные о товарах совсем в другом виде. Разработчикам важно, чтобы с данными было удобно работать — например, менять.
Для удобной работы с данными существуют специальные программы — они называются СУБД (системы управления базами данных).
Для работы привычных нам приложений нужны разные по своей сущности данные. Например, интернет-магазин хранит не только информацию о товарах, но еще о клиентах и их покупках. Все эти данные объединяют в хранилища — в базы данных.
С базами данных было бы очень сложно работать, если бы они не имели конкретной продуманной структуры. Информацию о товарах, о клиентах и о покупках не смешивают в одну кучу, а сохраняют в разные таблицы.
Таким образом, каждая таблица хранит в себе данные, похожие по смыслу.
Например, в одной таблице мы храним информацию о товарах, в другой — о клиентах, и так далее.
Например, так может выглядеть таблица с данными о товарах — информации о клиентах здесь нет:
Сложность СУБД
Программы Postgresql, Mysql, Oracle, SQL Server являются СУБД — Системой Управления Базами Данных. СУБД не то же самое, что и база данных (БД). БД — это хранилище данных, у которых определенная внутренняя структура. Но кто-то должен ее обслуживать: создавать, обновлять, записывать в нее данные, выбирать их. Именно этим и занимается СУБД — специальная программа, которую необходимо установить на ту машину, где планируется размещать базу данных.
Когда компьютеры только появились, задачу хранения данных каждый решал по-своему. Самый простой способ хранить данные — положить их в файл. Но тогда неизбежно встанут вопросы:
- Как потом найти эти данные?
- А если разные данные имеют разную структуру и разный размер?
- А что, если данные понадобятся нескольким пользователям одновременно?
- А что, если во время обновления произойдет сбой?
- А если данных станет настолько много, что они не поместятся в один файл?
Именно из-за этих вопросов разработка систем хранения — очень сложная и затратная история. Инженеры довольно быстро поняли, что базами данных должна заниматься специализированная программа, функционирующая независимо от софта, который они разрабатывают.
СУБД — невероятно сложные программы, к которым предъявляются практически максимальные требования по надежности, скорости работы и эффективности. Неспроста считается, что если СУБД меньше 10 лет, то это слишком молодой продукт для использования в серьезных приложениях.
Как устроены СУБД
СУБД реализуется как клиент-серверное приложение:
- Сервером выступает сама СУБД — она управляет файлами баз данных, принимает запросы от клиентов и выполняет их команды
- Клиентом считается любое приложение, желающее взаимодействовать с базой данных.
Клиентские приложения могут быть разнообразны по форме:
- Текстовая утилита
- Графическое приложение
- Веб-сервер, использующий базу данных для отображения веб-страниц
- Специализированный инструмент для обслуживания баз данных
Сервер в такой архитектуре спроектирован так, что он может работать с большим количеством одновременных подключений от разных клиентов. Подобная схема имеет большое значение в реальной жизни. Как правило, база данных используется большим количеством пользователей одновременно.
Иногда сервер и клиент располагаются на одной машине. Это удобно во время разработки:
Выводы
В этом уроке мы познакомились с СУБД, базами данных и таблицами. Повторим ключевые выводы:
- Похожие по смыслу данные хранятся в отдельных таблицах
- Таблицы с данными об одном проекте объединяют в базу данных. Другими словами, база данных — это просто набор таблиц
- Чтобы удобно работать с базами данных, разработчики используют СУБД.
- Базы данных реализуют клиент-серверную архитектуру. Для работы с базами используют специальные программы.
Теперь вы знаете, что база данных и СУБД — это не одно и то же. Далее мы более подробно поговорим о таблицах в базах данных и какие они имеют особенности.
