Что такое sql язык программирования
SQL — что это такое простым языком
SQL — простыми словами, это язык программирования структурированных запросов (SQL, Structured Query Language), который используется в качестве эффективного способа сохранения данных, поиска их частей, обновления, извлечения из базы и удаления.
Произносится как «Эскуэль/ЭсКьюЭль», реже «СиКуЭль/СиКьюЭль», но чаще всего можно услышать жаргонное «Сиквэл/Сиквел».
Главный инструмент оптимизации и обслуживания базы данных — вот, для чего нужен SQL, хотя он и не ограничен этими целями. Возможности обработки охватывают команды определения представлений, указания прав доступа, схем отношений (в том числе, их удаления и изменения), взаимодействие с другими языками программирования, проверку целостности, задание начала и завершения транзакций.
Для чего нужен SQL на конкретном примере
Чтобы непрофессионалу понять, что значит SQL для ИТ-отрасли, приведём простой пример.
Представьте таблицу с информацией о студентах: имена, возраст, предмет обучения и так далее. В ней есть определённое количество строк и столбцов. Один из рядов содержит успеваемость студентов.
Как только все данные будут внесены в таблицу, каждая из записей попадает в разные категории (столбцы или «аттрибуты»). Это и есть организованная база данных. Вся организованная внутри неё информация, которой можно управлять, называется Database Schema (схема данных).
Если вы захотите выдать стипендии учащимся, которые получают оценку 90% или выше, то выполняется запрос данных в SQL, что простыми словами значит «попросить базу данных предоставить информацию о студентах, получающих 90% и более баллов».
Команда будет иметь синтаксический вид:
SELECT * FROM Student WHERE Percentage>=90;
Когда количество данных мало (скажем, 10 студентов), то можно всё легко посчитать и написать на клочке бумаге. Но когда объём данных увеличивается до тысяч записей, становится нужен SQL — он помогает управлять огромными данными эффективно, то есть быстро получать расчёты на их основе.
Как используется SQL и в чём его польза?
С 1974 года, когда язык структурированных запросов только появился, он обеспечивает взаимодейтсвие с системами управления базами данных (СУБД) во всём мире.
SQL, как простой и лёгкий в изучении язык из области свободного программного обеспечения, сегодня активно применяется:
Язык универсален и обладает чётко определённой структурой за счёт устоявшихся стандартов. Взаимодействие с базами данных происходит быстро даже в ситуациях, когда объёмы данных велики (Big Data). Кроме того, эффективное управление возможно даже без особых познаний кода.
Области применения и где используется SQL:
SQL DDL
В качестве языка определения данных (DDL) он даёт возможность независимо создавать базу данных, определять её структуру, использовать, а затем cбрасывать по завершению манипуляций.
SQL DML
В качестве языка управления данными (DML) — для поддержки уже существующих баз данных на эффективном с точки зрения трудозатрат и производительности языке ввода, изменения и извлечения данных в отношении базы данных.
SQL DCL
Как язык контроля данных (DCL), когда нужно защитить свою базу данных от повреждения и неправильного использования.
SQL клиент/сервер
Открывают единую систему входа (SSO) с проверкой подлинности пользователя в нескольких веб-приложениях в рамках единого сеанса.
SQL трёхуровневой архитектуры
Гарантирует защиту информационной составляющей от несанкционированного использования и копирования в цифровом виде.
Почти все реляционные базы данных используют SQL. Некоторые из них даже включают аббревиатуру языка в своём названии: Microsoft SQL Server, MySQL, PostgreSQL, Non Stop SQL, SQLite. Но есть и те, кто именуется независимо, как Oracle, DB/2, Ingres. Есть ещё «NoSQL» — это собирательный термин, который относят ко всем нереляционным базам данных без SQL (либо, когда это не единственный язык запросов).
Видеолекция о том, как и где именно используется SQL, а также каким образом работают базы данных в реальных условиях, простым и доступным русским языком:
Обратитесь в компанию ИТ-аутсорсинга для дальнейшей экспертной поддержки и консультации по этой теме и любым другим техническим вопросам.
Что такое SQL. Назначение и основа
Всем привет! Сегодня я максимально просто, специально для начинающих, попытаюсь рассказать Вам о том, что такое SQL, и для чего он нужен. Из данного материала Вы также узнаете, что такое база данных и система управления базами данных, а также что такое диалект языка SQL, ведь вся статья будет построена на том, чтобы плавно подвести Вас к пониманию того, что же такое SQL.
Я думаю, Вы уже представляете себе, что SQL — это некий язык, связанный с какими-то там базами данных, однако для того, чтобы лучше понимать, что же такое SQL, необходимо понять, для чего нужен SQL, для чего нужен этот язык, т.е. его назначение.
Поэтому сначала я дам Вам немного вводной информации, из которой будет ясно назначение языка SQL, и для чего он вообще нужен.
Что такое база данных
И начну я с того, что под базой данных обычно принято понимать любой набор информации, которая хранится определенным образом, и ей можно воспользоваться. Но если говорить о каких-то автоматизированных базах данных, то здесь, конечно же, речь идет о так называемых реляционных базах данных.
Реляционная база данных – это упорядоченная информация, связанная между собой определёнными отношениями. Представлена она в виде таблиц, в которых и лежит вся эта информация. И это очень важно, так как теперь Вы должны представлять себе современную базу данных просто в виде таблиц (если говорить в контексте SQL), т.е. в общем смысле база данных – это набор таблиц. Безусловно, это сильно упрощенное определение, но оно дает некое практическое понимание базы данных.
Что такое SQL
За счет того, что информация в базе данных упорядочена, разделена на определённые сущности и представлена в виде таблиц, к ней легко обратиться и найти нужную нам информацию.
И тут возникает главный вопрос: а как к ней обратиться и получить необходимую нам информацию?
Для этого должен быть специальный инструмент, и здесь к нам на помощь как раз и приходит SQL, который является тем инструментом, с помощью которого происходит манипулирование данными (создание, извлечение, удаление и т.д.) в базе данных.
SQL (Structured Query Language) — язык структурированных запросов, с помощью него пишутся специальные запросы (так называемые SQL инструкции) к базе данных с целью получения данных из базы данных или для манипулирования этими данными.
Также обязательно стоит отметить и то, что база данных, и в частности реляционная модель, основана на теории множеств, которая подразумевает объединение разных объектов в одно целое, под одним целым в базе данных как раз и имеется в виду таблица. Это важно, так как язык SQL работает именно со множеством, с набором данных, т.е. с таблицами.
Полезные материалы по теме:
Что такое СУБД
У Вас может возникнуть вопрос, если база данных это некая информация, которая хранится в таблицах, то как она выглядит физически? Как на нее посмотреть в целом?
Если очень коротко, то это просто файл, созданный в специальном формате, именно так и выглядит база данных (в большинстве случаев БД включает несколько файлов, но сейчас на этом уровне это не так важно).
Идем дальше, если база данных это файл в специальном формате, то как его создать или открыть? И тут возникает сложность, ведь просто так, без каких-либо инструментов создать такой файл, т.е. реляционную базу данных, нельзя, для этого нужен специальный инструмент, который мог бы создавать и управлять базой данных, иными словами, работать с этими файлами.
Таким инструментом как раз и выступает СУБД – это система управления базами данных, сокращенно СУБД.
Какие СУБД бывают
На самом деле, существует достаточно много различных СУБД, некоторые из них платные и стоят немалых денег, если говорить о полнофункциональных версиях, но даже у самых, так скажем, «крутых» есть бесплатные редакции, которые, кстати, отлично подходят для обучения.
Среди всех по своим возможностям и популярности можно выделить следующие системы:
Полезные материалы по теме:
Диалекты языка SQL (расширения SQL)
Язык SQL – это стандарт, он реализован во всех реляционных базах данных, но у каждой СУБД есть расширение этого стандарта, есть собственный язык работы с данными, его обычно называют диалектом SQL, который, конечно же, основан на SQL, но предоставляет больше возможностей для полноценного программирования, кроме того, такой внутренний язык дает возможность получать системную информацию и упрощать SQL запросы.
Вот некоторые диалекты языка SQL:
Таким образом, от СУБД зависит, на каком расширении Вы будете писать SQL инструкции. Если говорить о простых SQL запросах, например,
то, безусловно, во всех СУБД такие запросы работать будут, ведь SQL — это стандарт.
Примечание! Это простой SQL запрос на выборку данных из одной таблицы, выводятся два столбца.
Однако если Вы собираетесь программировать, использовать все внутренние возможности СУБД (разрабатывать процедуры, использовать встроенные функции, получать системную информацию и т.д.), то Вам необходимо изучать конкретный диалект SQL и практиковаться соответственно в той СУБД, в которой используется этот диалект. Это важно, ведь синтаксис многих конструкций различается так же, как различаются возможности и многое другое. И если, допустим, Вы запустите SQL инструкцию, в которой использованы возможности определенного расширения SQL, на другой СУБД, то такая инструкция, конечно же, не выполнится.
Например, лично я специализируюсь на языке T-SQL, и соответственно, работаю с Microsoft SQL Server, вот уже более 8 лет!
Хотя, конечно же, с другими СУБД я также работал, одно время я сопровождал два приложения, одно из которых работало с PostgreSQL, ну а второе, наверное, уже понятно, с Microsoft SQL Server.
С MySQL я работал, как, наверное, и многие, в рамках сопровождения сайтов и сервисов. Ну а с Oracle Database мне приходилось работать в рамках других проектов.
Весь свой накопленный опыт в части языка SQL я сгруппировал в одном месте и оформил в виде книг, поэтому, если у Вас есть желание изучить язык SQL рекомендую почитать мои книги:
Заметка! Начинающим рекомендую пройти мой онлайн-курс по основам SQL, с помощью которого Вы научитесь работать с языком SQL во всех популярных системах управления базами данных. Курс включает много практики: онлайн-тестирование, задания и многое другое.
Надеюсь, теперь Вы понимаете, что такое SQL, и для чего он нужен, в следующих материалах я расскажу, как создавать SQL запросы, расскажу какие инструменты для этого необходимо использовать и для каких СУБД, так как у каждой СУБД есть свои инструменты, поэтому следите за выходом новых статей в моих группах в социальных сетях: ВКонтакте, Facebook, Одноклассники, Twitter и Tumblr. Подписывайтесь, и Вы не пропустите выход нового материала!
Язык запросов SQL
Система управления базами данных (СУБД) — это отдельная программа, которая работает как сервер, независимо от PHP.
Создавать свои базы данных, таблицы и наполнять их данными можно прямо из этой же программы, но для выполнения этих операций прежде придётся познакомиться с ещё одним языком программирования — SQL.
SQL или Structured Query Language (язык структурированных запросов) — язык программирования, предназначенный для управления данными в СУБД. Все современные СУБД поддерживают SQL.
На языке SQL выражаются все действия, которые можно провести с данными: от записи и чтения данных, до администрирования самого сервера СУБД.
Для повседневной работы совсем не обязательно знать весь этот язык; достаточно ознакомиться лишь с основными понятиями синтаксиса и ключевыми словами. Кроме того, SQL очень простой язык по своей структуре, поэтому его освоение не составит большого труда.
Язык SQL — это в первую очередь язык запросов, а кроме того он очень похож на естественный язык.
Каждый раз, когда требуется прочитать или записать любую информацию в БД, требуется составить корректный запрос. Такой запрос должен быть выражен в терминах SQL.
Если перевести этот запрос на язык SQL, то корректным результатом будет:
Теперь напишем запрос на добавление в таблицу города нового города:
Эта команда создаст в таблице ‘города’ новую запись, где полю ‘имя города’ будет присвоено значение ‘Санкт-Петербург’.
С помощью SQL можно не только добавлять и читать данные, но и:
MySQL
Существует множество различных реляционных СУБД. Самая известная СУБД — это Microsoft Access, входящая в состав офисного пакета приложений Microsoft Office.
Нет никаких препятствий для использования в качестве СУБД MS Access, но для задач веб-программирования гораздо лучше подходит альтернативная программа — MySQL.
В отличие от MS Access, MySQL абсолютно бесплатна, может работать на серверах с Linux, обладает гораздо большей производительностью и безопасностью, что делает её идеальным кандидатом на роль базы данных в веб-разработке.
Подавляющее большинство сайтов и приложений на PHP используют в качестве СУБД именно MySQL.
Установка
Если для своей работы вы используете программную среду OpenServer, то этот раздел можно смело пропустить, так как в состав OpenServer уже входит свежая версия MySQL.
Последняя версия MySQL доступна для загрузке по ссылке: https://dev.mysql.com/downloads/mysql/
На этой странице следует выбрать «MySQL Installer for Windows» и нажать на кнопку «Download» для загрузки.
В процессе установки запомните директорию, куда вы устанавливаете MySQL (скрывается под ссылкой «Advanced options»).
На шаге «Accounts and Roles» установщик потребует придумать пароль для доступа к БД (MySQL Root Password) — обязательно запомните или запишите этот пароль — он вам ещё понадобится.
Выполнение запросов
По умолчанию, если вы не устанавливали дополнительные программы, у MySQL нет графического интерфейса пользователя. Это значит, что единственный способ работы с ней — это использование командной строки.
Если вы всё выполнили верно, то в командной строке запустится клиент для работы с MySQL (вы поймете это по строке приглашения «mysql>»). С этого момента можно вводить любые SQL запросы, но каждый запрос обязательно должен заканчиваться точкой с запятой ;
Оператор SQL create database: создание новой базы данных
Приступим к практике — начнём создавать базу данных для ведения погодного дневника.
Начать следует с создания новой базы данных для нашего сайта.
Новая БД в MySQL создаётся простой командой: CREATE DATABASE
Оператор create table: создание таблиц
Создав новую БД, сообщим MySQL, что теперь мы собираемся работать именно с ней.
Выбор активной БД выполняется командой: USE ;
Пришло время создать первые таблицы!
Для ведения дневника по всем правилам, понадобится создать три таблицы: города (cities), пользователи (users) и записи о погоде (weather_log).
В подразделе «Запись» этой главы описано, как должна выглядеть структура таблицы weather_log. Переведём это описание на язык SQL:
Чтобы ввести многострочную команду в командной строке используйте символ \ в конце каждой строки (кроме последней).
Теперь создадим таблицу городов:
Первичный ключ
Оператор insert into: добавление записи в таблицу
Начнём с добавления новых данных в таблицу. Для добавления записи используется следующий синтаксис:
В начале добавим город в таблицу городов:
При добавлении записи не обязательно указывать значения для всех полей. Многие из полей имеют значения по умолчанию, которые сами заполняются при сохранении.
Оператор select: чтение информации из БД
Например, чтобы получить список всех доступных городов:
Все погодные записи:
Оператор update: обновление информации в БД
При добавлении записи очень легко совершить ошибку: сделать опечатку, не указать значение для одного из полей, и так далее.
Естественно, язык SQL предлагает возможности для редактирования уже созданных записей.
Но чтобы правильно составить запрос, необходимо определить условие для поиска записи, которую предлагается обновить. В противном случае, если не указать это условие, то будут обновлены абсолютно все записи в таблице.
В качестве такого условия лучше всего использовать первичный идентификатор записи. Поэтому, прежде чем выполнять запрос обновления, нужно выполнить запрос на чтение информации из таблицы, чтобы узнать, под каким идентификатором сохранилась ошибочная запись.
Допустим, этот идентификатор — единица, а правильная дата — пятое сентября 2017 года.
Запрос на обновление:
Оператор join: объединение записей из двух таблиц
Поменяем запрос на показ погодных записей, чтобы он объединял две таблицы, а в поле города показывалось его название, а не идентификатор:
Кому нужен SQL? Оказывается, всем. А зачем?
Бизнесмены, госкорпорации, государственные органы, все стремятся использовать как можно больше высоких технологий для достижения поставленных целей. Ну буквально всё, что возможно, хочется автоматизировать: бухгалтерский и управленческий учет, финансы и логистику, транспорт и продажи. На высокооплачиваемые должности привлекают специалистов подкованных в современных технологиях.
Предпочтение отдается тем сотрудникам, которые за короткий срок могут обработать большой объем информации. Потому что своевременная и точная информация стоит дорого. Современные технологии убегают от вас далеко вперед? Но на самом деле ещё есть время наверстать упущенное и получить для себя отличные перспективы карьерного роста. Востребованными становятся новые специальности, даже освобождается время на то, о чем раньше вы задумывались только вскользь — переобучение.
Мы уже рассказывали о профессиях, в которых можно успешно развиваться на сегодняшний день. А сегодня мы попробуем доходчиво, простыми словами рассказать об SQL — инструменте, с которым можно сделать первый шаг в в сферу аналитики. Хотя его использование, конечно, этим не ограничивается.
SQL — следующая ступень эволюции после общеизвестных программ Excel и Access. Но это не программа, это язык запросов, которые понимают другие приложения и базы данных в целом.
На примере Excel можно объяснить работу SQL запросов
Информация о продажах, закупках, бухгалтерских проводках хранится в связанных между собой таблицах (например, таких как база 1С или база данных вашей товароучетной программы).
Данные имеют свои идентификаторы (id). Благодаря этому вся информация структурирована не в одной громоздкой таблице, а в множестве маленьких и «легких», связанных между собой особенными отношениями таблиц. Таким образом уменьшается объем файла с информацией. Он занимает меньше места на диске, время выполнения запросов сокращается, система работает быстрее.
На языке SQL пишутся специальные запросы (так называемые SQL инструкции) к базе данных с целью получения данных или для манипулирования ими.
Задав правильный запрос к базам, вы можете создавать таблицы, извлекать данные, удалять, фильтровать и т.п.
Плюсы SQL запросов:
Жизненная необходимость SQL инструментов
SQL активно используется при работе специалистами разных сфер. Например, маркетологами (чтобы реклама била точно в цель) или журналистами, стремящимися подкрепить свои статьи фактами.
Но он также нужен экономисту банка или торговой сети, который хочет стать ведущим аналитиком. Т.е. первая причина для освоения — карьерный рост.
В растущей компании объем данных увеличивается в геометрической прогрессии, чтобы информацию обработать и не потерять, да еще и проанализировать требуются финансовые аналитики, умеющие говорить на SQL.
В экселе можно долго и упорно настраивать фильтры, сортировать, но на специальном языке запросов компьютер вас поймет быстрее и точнее.
Простые ответы на сложные вопросы с помощью SQL
В огромной сети магазинов, типа Ашан, товаровед решает, сколько товаров нужно заказать у поставщиков для выполнения текущих заказов. Для решения потребуется выполнить множество расчетов: нужно посчитать остатки товара с учетом нормы запаса, посчитать дефицит товара, вывести название продукта и название поставщика. Такую многошаговую задачу решают SQL-запросы.
Для экономиста базы данных выведут список чеков за выбранный день дороже или дешевле нужной суммы и покажут, на каких кассах их пробили.
Финансовый аналитик с помощью SQL получает правильные исходные данные для построения дальнейших гипотез развития бизнеса. Он сможет верно определить причинно-следственных связи в поведении исследуемых реалий.
Можно долго перечислять возможности вашей базы данных после внедрения SQL-запросов, быстрее научиться и решать непосредственно свои задачи.
Как освоить SQL
Приятная новость в том, что в изучении SQL нет ничего сложного, это быстро, а синтаксис запросов прост и понятен.
Исторически SQL создавали, как инструмент для отбора и управления данными, которые закопаны в связанных таблицах. Перед создателями стояла цель — разработать эффективный и простой инструмент. Он должен быть понятен тем, кто не разбирается в языках программирования. Сегодня операторами SQL-запросов могут быть и экономисты, и бухгалтера, и финансисты, даже товароведы и другие специалисты.
Изучив новый язык запросов, вы никогда не останетесь без работы в современном технологичном мире. Наоборот получите шансы подняться вверх по карьерной лестнице или даже выйти на международный уровень.
Истории выпускников Нетологии
Арсений Сова, выпускник курсов по аналитике в Нетологии:
Например, исследование активности пользователей на проекте; исследования аудитории; получение данных для первичного анализа. Частая история, что менеджер продукта готовит отчетность, и соответственно, данные как-то собирать нужно. Даже проведение А/Б-тестирование — это все начинается с SQL.
Да и вообще, подводя итог, без SQL, на мой взгляд, никуда, уже скоро требование знаний по excel станет для всех — смех-смехом, все чаще вижу, что нужно знание sql, хотя бы на базовом уровне.
Я работаю в строительном секторе руководителем проектов. За последние 3 года мы реализовали три крупных проекта на территории Москвы в сфере гражданского строительства.
И я пошёл на курс SQL по нескольким причинам. Во-первых, данный инструмент является одним из самых важных в арсенале аналитика в современном мире. На мой взгляд, не зная SQL, невозможно в дальнейшем развиваться как аналитик.
Во-вторых, во многих современных компаниях, которые работают с большим объемом информации (большими данными) требуют знания SQL. Так как в дальнейшем я хочу развиваться в финансовой сфере или сфере ритейла, знание данного инструмента просто необходимо для меня.
Что такое SQL и как он работает
Википедия гласит, что SQL — это декларативный язык программирования, применяемый для создания, модификации и управления данными в реляционной базе данных, управляемой соответствующей системой управления базами данных. Не самое удобоваримое определение. Чтобы понять, о чём вообще речь, разберём его.
Декларативный язык программирования говорит, что должно быть сделано, а не как это необходимо сделать. Ещё один пример декларативного языка — HTML. Рассмотрим такой код:
С его помощью мы заявляем (declaration — заявление) браузеру, что хотим увидеть блок с классом className и кнопкой с текстом «Ясно. Понятно.» внутри. Для этого мы не создаём каких-либо переменных, циклов, условий. Мы знаем, что браузер нас понял, сам разберёт команду и вернёт результат или ошибку.
Здесь смысл довольно прост: мы даём команду и получаем результат. Мы не описываем, как эту команду выполнять. Чтобы понять, что такое реляционная база данных, разберём, что такое база данных в принципе. Декомпозируем это понятие на «база» и «данные».
Данные
В контексте баз данных под данными понимают набор значений, который собирается в строки и столбцы, тем самым представляя таблицу. Представим, что у нас есть каталог мебельного магазина. Нам нужно сохранить все данные из раздела «Шкафы» этого каталога в таблицу. Мы решили, что все шкафы отличаются друг от друга характеристиками:
Составим таблицу и вобьём в неё выдуманные данные.
У нас есть таблица с данными. Столбцами мы показываем, как они будут храниться. В примере я указал, что мы будем хранить информацию в структуре: производитель, модель, высота, длина, цвет, количество дверей. Иными словами, я создал структуру таблицы.
Добавляя в таблицу строки, я вводил в неё данные, ориентируясь на структуру, заданную в столбцах. Чем больше строк, тем больше данных. Чем больше столбцов, тем подробнее будут эти данные.
Ещё есть такое понятие, как «значение» — это пересечение столбца и строки. Например, у последней строки в столбце «Цвет» написано «хаки». Здесь «хаки» — значение. Если мы начнём группировать таблицы и добавим возможность манипулирования ими, то получим базу данных.
Теперь про базы
Получается, что БД — это совокупность данных, представленных определённым образом (в нашем случае — таблицей), и набор инструментов для манипулирования ими.
Данные могут быть сгруппированы не только в таблицы, но и в коллекции. У каждой базы есть свой инструмент для создания таблиц/коллекций, добавления, удаления или изменения данных, а также для составления выборки. В статье мы рассмотрим базы, которые состоят из таблиц, а инструментом манипулирования данными будет язык SQL.
Таблицы между собой могут объединяться в схемы — в одной базе данных их может быть несколько, а может и не быть деления на схемы вообще. Это зависит от БД.
Вернёмся к определению из Википедии и вспомним про слово «реляционные». Реляционные (от англ. relation — отношения) — это базы данных, таблицы которых могут выстраиваться в различных отношениях. Возьмём предыдущий пример и добавим в него тех самых «отношений». Создадим таблицу «Производитель», а ту, что в примере, обозначим как «Каталог».
Теперь таблицу «Каталог» можно оформить в другом виде:
Получилось так, что у таблиц «Каталог» и «Прозводитель» появились отношения. Значения из столбца «Каталог» ссылаются на строки из таблицы «Производитель». Добавлением отношения мы решили нескольких проблем:
Это не все проблемы, которые мы решили добавлением отношений. Для понимания других проблем необходимо углубиться в тему баз данных. Разделение данных на таблицы с отношениями — это процесс нормализации. Так можно достигать различных нормализованных форм данных. При достижении каждой из нормализованных форм мы избавляем данные от дополнительных проблем.
Вернёмся к SQL
Если читателю показалось, что мы ушли в сторону от SQL, так оно и есть. Но очень трудно понять, что такое SQL, не зная, с чем он работает.
Выходит, что SQL — это язык программирования, необходимый для написания команд к БД, после выполнения которых она вернёт результат. Результат будет зависеть от команды, написанной на SQL. Как в любом другом языке программирования, в SQL есть операторы для работы с данными, из которых складываются команды. Операторы распределены по четырём языкам:
DDL (Data Definition Language, язык описания данных) — язык, включающий операторы для работы со структурой данных. Операторы DDL нужны для реализации этих возможностей:
DDL используется, когда нужно создать структуру для хранения данных. Он не отвечает за сами данные — только за то, как они будут разделены по таблицам и схемам.
DML (Data Manipulation Language, язык манипуляции данными) — язык, который нужен для добавления, удаления, изменения данных и для выборки их из базы. Иными словами, для манипулирования данными. Пройдёмся по операторам:
DCL (Data Control Language, язык управления доступом к данным) — набор операторов, необходимых для предоставления доступа к данным. Кроме данных, в БД есть такие сущности, как пользователи. Нужно обязательно иметь возможность ограничить пользователям доступ к данным. Например, мы не хотим, чтобы менеджер проекта мог редактировать данные или их структуру. Для этого есть три группы операторов.
Есть такое понятие, как транзакции. Это набор команд (там может быть и всего одна), который завершается успешно тогда, когда правильно выполнены все команды из него. В случае неудачного завершения одной команды из транзакции, она вся откатывается (отменяются результаты выполнения предыдущих команд), реализуя принцип атомарности. Обычно в транзакцию включаются DML-команды.
Для управления транзакциями существует TCL (Transaction Control Language — язык управления транзакциями). Операторы здесь следующие:
TCL есть только в тех БД, которые поддерживают транзакции. Самое время поговорить о видах БД.
Виды СУБД
Познакомимся с новым понятием — СУБД, системой управления базой данных.
Сергей Кузнецов в книге «Основы баз данных» описал СУБД как комплекс программ, позволяющих создать базу данных (БД) и манипулировать данными (вставлять, обновлять, удалять и выбирать). Система обеспечивает безопасность, надёжность хранения и целостность данных, а также предоставляет средства для администрирования БД.
Получается что, СУБД — это SQL плюс комплекс программного обеспечения. Очень часто базы данных путают с системой управления базой данных. Это нормально: понятия неразрывны, сама по себе БД без системы управления мало чем отличается от текстового файла со строчками. Важно не только хранить данные, но и управлять ими. СУБД применяются везде, где нужно структурировано хранить данные — от простого блога до проектов Data Science.
Есть много популярных СУБД, рассмотрим несколько из них.
MySQL
MySQL — свободная реляционная СУБД. Разрабатывалась как легковесная замена тяжёлым СУБД, которую можно было установить на маломощный сервер, без сильных потерь в возможностях. MySQL трудится под капотом таких гигантов, как YouTube, Facebook, Twitter, GitHub.
СУБД написана на C и C++. MySQL породил множество ответвлений, которые сейчас стали самостоятельными СУБД, например Percona и MariaDB.
Oracle Database
История Oracle Database начинается с 1977 года. Это объектно-реляционная система управления данными. Это довольно тяжёлая СУБД, поддерживает системы любой сложности, например, в банковской или финансовой сферах. У неё нет бесплатной лицензии. Процедурный SQL — PL/SQL. Языки написания СУБД — Java/C/С++
Microsoft SQL Server
Microsoft SQL Server — система управления реляционными базами данных, разработанная Microsoft. Первая версия SQL Server появилась 29 апреля 1989 года. Это конкурент Oracle Database. Есть бесплатная лицензия для разработчиков, но не для коммерческого использования. Процедурный SQL — Transact-SQL. СУБД написана на C/C++/C#.
PostgreSQL
PostgreSQL — свободная объектно-реляционная система управления базами данных. Эта СУБД увидела свет 8 июля 1996 года. Конкурент MySQL в веб-разработке проектов любой сложности, также соперничает с базами от Oracle и Microsoft в промышленной разработке. У неё прекрасная русскоязычная документация. Как и MySQL, имеет бесплатную лицензию для коммерческой разработки, за что так же, как и MySQL, горячо любима. Процедурный SQL — PL/pgSQL. Разработана на языке С.
Каждая из приведённых СУБД работает на своём расширении SQL. У каждой — своя ниша применения, плюсы и минусы.
Что после знакомства?
Если вы не знаете, какая конкретно СУБД вам нужна, выбирайте MySQL. Она лишена изысканных возможностей, которые будут только сбивать начинающего разработчика. Большое комьюнити не оставит в беде и уже решило 95% проблем. Разнообразие графических клиентов для всех операционных систем хорошо помогает на ранних этапах. MySQL позволит набраться опыта и понять, чем она хуже или лучше других СУБД. Когда вы поймёте принципы работы MySQL, для вас не составит труда переключиться на работу с PostgreSQL или другой СУБД. Цель работы у всех СУБД одна — рациональное и надёжное хранение данных и быстрое их извлечение или изменение.
После того как вы определитесь с выбором, хорошо будет посмотреть практики других разработчиков на YouTube-каналах «Технострим Mail.ru Group» или HighLoad Channel, почитать замечательный портал ruhighload.com, где, кроме статей про базы данных, рассматриваются проблемы больших нагрузок. А для тех, кто любит почитать больше, подойдёт книга «MySQL по максимуму. 3-е издание» Бэрона Шварца, Петра Зайцева и Вадима Ткаченко. Узнать больше вы, конечно, можете и в GeekBrains — приходите ко мне или моим коллегам на курс «Основы баз данных».
Википедия гласит, что SQL — это декларативный язык программирования, применяемый для создания, модификации и управления данными в реляционной базе данных, управляемой соответствующей системой управления базами данных. Не самое удобоваримое определение. Чтобы понять, о чём вообще речь, разберём его.
Декларативный язык программирования говорит, что должно быть сделано, а не как это необходимо сделать. Ещё один пример декларативного языка — HTML. Рассмотрим такой код:
С его помощью мы заявляем (declaration — заявление) браузеру, что хотим увидеть блок с классом className и кнопкой с текстом «Ясно. Понятно.» внутри. Для этого мы не создаём каких-либо переменных, циклов, условий. Мы знаем, что браузер нас понял, сам разберёт команду и вернёт результат или ошибку.
Здесь смысл довольно прост: мы даём команду и получаем результат. Мы не описываем, как эту команду выполнять. Чтобы понять, что такое реляционная база данных, разберём, что такое база данных в принципе. Декомпозируем это понятие на «база» и «данные».
Данные
В контексте баз данных под данными понимают набор значений, который собирается в строки и столбцы, тем самым представляя таблицу. Представим, что у нас есть каталог мебельного магазина. Нам нужно сохранить все данные из раздела «Шкафы» этого каталога в таблицу. Мы решили, что все шкафы отличаются друг от друга характеристиками:
Составим таблицу и вобьём в неё выдуманные данные.
У нас есть таблица с данными. Столбцами мы показываем, как они будут храниться. В примере я указал, что мы будем хранить информацию в структуре: производитель, модель, высота, длина, цвет, количество дверей. Иными словами, я создал структуру таблицы.
Добавляя в таблицу строки, я вводил в неё данные, ориентируясь на структуру, заданную в столбцах. Чем больше строк, тем больше данных. Чем больше столбцов, тем подробнее будут эти данные.
Ещё есть такое понятие, как «значение» — это пересечение столбца и строки. Например, у последней строки в столбце «Цвет» написано «хаки». Здесь «хаки» — значение. Если мы начнём группировать таблицы и добавим возможность манипулирования ими, то получим базу данных.
Теперь про базы
Получается, что БД — это совокупность данных, представленных определённым образом (в нашем случае — таблицей), и набор инструментов для манипулирования ими.
Данные могут быть сгруппированы не только в таблицы, но и в коллекции. У каждой базы есть свой инструмент для создания таблиц/коллекций, добавления, удаления или изменения данных, а также для составления выборки. В статье мы рассмотрим базы, которые состоят из таблиц, а инструментом манипулирования данными будет язык SQL.
Таблицы между собой могут объединяться в схемы — в одной базе данных их может быть несколько, а может и не быть деления на схемы вообще. Это зависит от БД.
Вернёмся к определению из Википедии и вспомним про слово «реляционные». Реляционные (от англ. relation — отношения) — это базы данных, таблицы которых могут выстраиваться в различных отношениях. Возьмём предыдущий пример и добавим в него тех самых «отношений». Создадим таблицу «Производитель», а ту, что в примере, обозначим как «Каталог».
Теперь таблицу «Каталог» можно оформить в другом виде:
Получилось так, что у таблиц «Каталог» и «Прозводитель» появились отношения. Значения из столбца «Каталог» ссылаются на строки из таблицы «Производитель». Добавлением отношения мы решили нескольких проблем:
Это не все проблемы, которые мы решили добавлением отношений. Для понимания других проблем необходимо углубиться в тему баз данных. Разделение данных на таблицы с отношениями — это процесс нормализации. Так можно достигать различных нормализованных форм данных. При достижении каждой из нормализованных форм мы избавляем данные от дополнительных проблем.
Вернёмся к SQL
Если читателю показалось, что мы ушли в сторону от SQL, так оно и есть. Но очень трудно понять, что такое SQL, не зная, с чем он работает.
Выходит, что SQL — это язык программирования, необходимый для написания команд к БД, после выполнения которых она вернёт результат. Результат будет зависеть от команды, написанной на SQL. Как в любом другом языке программирования, в SQL есть операторы для работы с данными, из которых складываются команды. Операторы распределены по четырём языкам:
DDL (Data Definition Language, язык описания данных) — язык, включающий операторы для работы со структурой данных. Операторы DDL нужны для реализации этих возможностей:
DDL используется, когда нужно создать структуру для хранения данных. Он не отвечает за сами данные — только за то, как они будут разделены по таблицам и схемам.
DML (Data Manipulation Language, язык манипуляции данными) — язык, который нужен для добавления, удаления, изменения данных и для выборки их из базы. Иными словами, для манипулирования данными. Пройдёмся по операторам:
DCL (Data Control Language, язык управления доступом к данным) — набор операторов, необходимых для предоставления доступа к данным. Кроме данных, в БД есть такие сущности, как пользователи. Нужно обязательно иметь возможность ограничить пользователям доступ к данным. Например, мы не хотим, чтобы менеджер проекта мог редактировать данные или их структуру. Для этого есть три группы операторов.
Есть такое понятие, как транзакции. Это набор команд (там может быть и всего одна), который завершается успешно тогда, когда правильно выполнены все команды из него. В случае неудачного завершения одной команды из транзакции, она вся откатывается (отменяются результаты выполнения предыдущих команд), реализуя принцип атомарности. Обычно в транзакцию включаются DML-команды.
Для управления транзакциями существует TCL (Transaction Control Language — язык управления транзакциями). Операторы здесь следующие:
TCL есть только в тех БД, которые поддерживают транзакции. Самое время поговорить о видах БД.
Виды СУБД
Познакомимся с новым понятием — СУБД, системой управления базой данных.
Сергей Кузнецов в книге «Основы баз данных» описал СУБД как комплекс программ, позволяющих создать базу данных (БД) и манипулировать данными (вставлять, обновлять, удалять и выбирать). Система обеспечивает безопасность, надёжность хранения и целостность данных, а также предоставляет средства для администрирования БД.
Получается что, СУБД — это SQL плюс комплекс программного обеспечения. Очень часто базы данных путают с системой управления базой данных. Это нормально: понятия неразрывны, сама по себе БД без системы управления мало чем отличается от текстового файла со строчками. Важно не только хранить данные, но и управлять ими. СУБД применяются везде, где нужно структурировано хранить данные — от простого блога до проектов Data Science.
Есть много популярных СУБД, рассмотрим несколько из них.
MySQL
MySQL — свободная реляционная СУБД. Разрабатывалась как легковесная замена тяжёлым СУБД, которую можно было установить на маломощный сервер, без сильных потерь в возможностях. MySQL трудится под капотом таких гигантов, как YouTube, Facebook, Twitter, GitHub.
СУБД написана на C и C++. MySQL породил множество ответвлений, которые сейчас стали самостоятельными СУБД, например Percona и MariaDB.
Oracle Database
История Oracle Database начинается с 1977 года. Это объектно-реляционная система управления данными. Это довольно тяжёлая СУБД, поддерживает системы любой сложности, например, в банковской или финансовой сферах. У неё нет бесплатной лицензии. Процедурный SQL — PL/SQL. Языки написания СУБД — Java/C/С++
Microsoft SQL Server
Microsoft SQL Server — система управления реляционными базами данных, разработанная Microsoft. Первая версия SQL Server появилась 29 апреля 1989 года. Это конкурент Oracle Database. Есть бесплатная лицензия для разработчиков, но не для коммерческого использования. Процедурный SQL — Transact-SQL. СУБД написана на C/C++/C#.
PostgreSQL
PostgreSQL — свободная объектно-реляционная система управления базами данных. Эта СУБД увидела свет 8 июля 1996 года. Конкурент MySQL в веб-разработке проектов любой сложности, также соперничает с базами от Oracle и Microsoft в промышленной разработке. У неё прекрасная русскоязычная документация. Как и MySQL, имеет бесплатную лицензию для коммерческой разработки, за что так же, как и MySQL, горячо любима. Процедурный SQL — PL/pgSQL. Разработана на языке С.
Каждая из приведённых СУБД работает на своём расширении SQL. У каждой — своя ниша применения, плюсы и минусы.
Что после знакомства?
Если вы не знаете, какая конкретно СУБД вам нужна, выбирайте MySQL. Она лишена изысканных возможностей, которые будут только сбивать начинающего разработчика. Большое комьюнити не оставит в беде и уже решило 95% проблем. Разнообразие графических клиентов для всех операционных систем хорошо помогает на ранних этапах. MySQL позволит набраться опыта и понять, чем она хуже или лучше других СУБД. Когда вы поймёте принципы работы MySQL, для вас не составит труда переключиться на работу с PostgreSQL или другой СУБД. Цель работы у всех СУБД одна — рациональное и надёжное хранение данных и быстрое их извлечение или изменение.