Co to są bazy danych SQL (relacyjne)?

Podstawowe koncepcje modelu relacyjnego

• Tabele: Podstawowa struktura przechowywania danych, składająca się z wierszy i kolumn.
• Wiersze (Rekordy): Reprezentują pojedyncze instancje obiektów lub zdarzeń (np. konkretnego klienta, zamówienie).
• Kolumny (Atrybuty): Definiują cechy lub właściwości obiektów przechowywanych w tabeli (np. imię klienta, numer zamówienia, data). Każda kolumna ma określony typ danych (np. tekstowy, liczbowy, data).
• Klucz główny (Primary Key): Jedna lub więcej kolumn, których wartości jednoznacznie identyfikują każdy wiersz w tabeli.
• Klucz obcy (Foreign Key): Kolumna (lub zestaw kolumn) w jednej tabeli, która odwołuje się do klucza głównego w innej tabeli, tworząc w ten sposób relację między tabelami.
• Schemat: Formalna definicja struktury bazy danych – tabel, kolumn, typów danych, kluczy i relacji. W relacyjnych bazach danych schemat jest zazwyczaj sztywno zdefiniowany przed wprowadzeniem danych.

Język SQL (Structured Query Language)

SQL jest standardowym językiem używanym do interakcji z relacyjnymi bazami danych. Pozwala on na wykonywanie szerokiego zakresu operacji, w tym:

• Definiowanie danych (DDL – Data Definition Language): Tworzenie, modyfikowanie i usuwanie tabel oraz innych obiektów bazy danych (np. CREATE TABLE, ALTER TABLE, DROP TABLE).
• Manipulowanie danymi (DML – Data Manipulation Language): Wstawianie, aktualizowanie i usuwanie danych w tabelach (np. INSERT, UPDATE, DELETE).
• Wykonywanie zapytań (DQL – Data Query Language): Pobieranie danych z bazy danych zgodnie z określonymi kryteriami (głównie za pomocą polecenia SELECT z różnymi klauzulami jak WHERE, GROUP BY, ORDER BY, JOIN).
• Kontrola dostępu do danych (DCL – Data Control Language): Zarządzanie uprawnieniami użytkowników (np. GRANT, REVOKE).

Właściwości ACID

Jedną z kluczowych cech transakcji w relacyjnych bazach danych są właściwości ACID, które gwarantują ich niezawodność:

• Atomowość (Atomicity): Transakcja jest traktowana jako niepodzielna całość – albo wszystkie jej operacje zostaną wykonane poprawnie, albo żadna (w przypadku błędu następuje wycofanie zmian – rollback).
• Spójność (Consistency): Transakcja przeprowadza bazę danych z jednego spójnego stanu do drugiego spójnego stanu, zachowując integralność danych (np. zgodność z ograniczeniami kluczy obcych).
• Izolacja (Isolation): Równocześnie wykonywane transakcje są od siebie odizolowane, tak jakby wykonywały się sekwencyjnie. Zapewnia to unikanie konfliktów przy współbieżnym dostępie do danych.
• Trwałość (Durability): Po pomyślnym zatwierdzeniu transakcji (commit), jej wyniki są trwale zapisane w bazie danych i odporne na awarie systemu.

Popularne systemy RDBMS

Na rynku dostępnych jest wiele popularnych relacyjnych baz danych, zarówno komercyjnych, jak i open-source. Do najbardziej znanych należą: Oracle Database, Microsoft SQL Server, MySQL, PostgreSQL, IBM Db2, SQLite.

Zalety i wady baz relacyjnych (SQL)

Zalety to przede wszystkim: dojrzałość technologii, szeroka dostępność narzędzi i specjalistów, ustandaryzowany język SQL, gwarancja spójności danych (ACID), dobrze zdefiniowany model danych ułatwiający zrozumienie struktury. Główne wady to mniejsza elastyczność schematu w porównaniu do NoSQL oraz trudności w skalowaniu horyzontalnym dla bardzo dużych obciążeń.

Kiedy używać baz relacyjnych?

Bazy relacyjne są nadal doskonałym wyborem dla wielu zastosowań, szczególnie tam, gdzie kluczowa jest spójność danych (np. systemy finansowe, transakcyjne), dane mają ustrukturyzowaną formę, a relacje między nimi są istotne. Są one podstawą większości tradycyjnych systemów biznesowych.