czwartek, 16 grudnia 2021

Bazy danych

 Bazy Danych

Baza danych to zorganizowany zbiór usystematyzowanych informacji, czyli danych, zwykle przechowywany w systemie komputerowym w formie elektronicznej. Bazą danych steruje zwykle system zarządzania bazami danych (DBMS). Dane i system DBMS oraz powiązane z nimi aplikacje razem tworzą system bazodanowy, często nazywany w skrócie bazą danych.


Typy baz danych

Istnieje wiele różnych typów baz danych. Wybór bazy danych optymalnej dla danego przedsiębiorstwa zależy od sposobu, w jaki przedsiębiorstwo zamierza korzystać z danych.

  • Relacyjne bazy danych. Relacyjne bazy danych stały się niezwykle popularne w latach 80. Elementy w relacyjnej bazie danych są zorganizowane jako zbiór tabel zawierających kolumny i wiersze. Technologia relacyjnych baz danych zapewnia najbardziej efektywny i elastyczny sposób na uzyskanie dostępu do uporządkowanych informacji.
  • Obiektowe bazy danych. Informacje w obiektowych bazach danych mają postać obiektów, podobnie jak w oprogramowaniu obiektowym.
  • Rozproszone bazy danych. Rozproszona baza danych składa się z co najmniej dwóch plików znajdujących się w różnych lokalizacjach. Baza danych może być przechowywana na wielu komputerach znajdujących się w tej samej lokalizacji fizycznej lub rozproszonych w różnych sieciach.
  • Hurtownie danych. Centralne repozytorium danych — hurtownia danych — to typ bazy danych przeznaczony głównie do szybkiego wykonywania zapytań i analizy.
  • Bazy danych NoSQL. Baza danych NoSQL, czyli nierelacyjna baza danych, umożliwia przechowywanie nieusystematyzowanych i częściowo usystematyzowanych danych oraz manipulowanie nimi (w przeciwieństwie do relacyjnych baz danych, które określają sposób organizacji wszystkich danych wprowadzanych do bazy danych). Bazy danych NoSQL zyskały na popularności wraz z upowszechnieniem i wzrostem złożoności aplikacji internetowych.
  • Grafowe bazy danych. Grafowa baza danych przechowuje dane w postaci encji i relacji między encjami.
  • Bazy danych OLTP. Baza danych OLTP to szybka, analityczna baza danych przeznaczona do wykonywania dużej liczby transakcji przez wielu użytkowników.

To tylko kilka spośród kilkudziesięciu typów używanych obecnie baz danych. Inne, mniej powszechne bazy danych realizują ściśle określone funkcje naukowe, finansowe i inne. Oprócz różnych typów baz danych istotne są także zmiany technologiczne oraz nowe koncepcje, takie jak chmura i automatyzacja, które powodują rozwój baz danych w zupełnie nowych kierunkach. Kilka najnowszych typów baz danych:

  • Bazy danych open source. System bazodanowy open source to taki, którego kod źródłowy jest otwarty. Może on obejmować bazy danych SQL lub NoSQL.
  • Chmurowe bazy danych. Chmurowa baza danych to zbiór danych, usystematyzowanych lub nie, przechowywany na prywatnej, publicznej lub hybrydowej platformie przetwarzania w chmurze. Istnieją dwa modele chmurowych baz danych: tradycyjny i baza danych jako usługa (DBaaS). W przypadku baz danych DBaaS zadania związane z administracją i konserwacją są wykonywane przez usługodawcę.
  • Wielomodelowa baza danych. Wielomodelowe bazy danych to połączenie różnych typów modeli baz danych w jednym, zintegrowanym systemie zaplecza. Oznacza to, że mogą zawierać różne typy danych.
  • Bazy danych dokumentowe/JSON. Przeznaczone do przechowywania i pobierania informacji w postaci dokumentów i zarządzania nimi, dokumentowe bazy danych to nowoczesny sposób na przechowywanie danych w formacie JSON zamiast w postaci wierszy i kolumn.
  • Samoczynne bazy danych. Najnowsze i najbardziej przełomowe bazy danych, a mianowicie samoczynne bazy danych (nazywane także autonomicznymi bazami danych), działają w chmurze i wykorzystują samouczenie się maszyn do automatyzacji optymalizacji, zabezpieczania, tworzenia kopii zapasowych i aktualizowania baz danych oraz innych rutynowych zadań zarządzania tradycyjnie wykonywanych przez administratorów baz danych.

Język SQL

SQL to język programowania używany niemal przez wszystkie relacyjne bazy danych do tworzenia zapytań dotyczących danych, ich przetwarzania i definiowania oraz zapewniania kontroli dostępu. Język SQL został opracowany przez firmę IBM w latach 70. przy istotnym współudziale firmy Oracle, co spowodowało wprowadzenie standardu SQL ANSI i powstanie wielu rozszerzeń języka SQL przygotowanych przez firmy IBM, Oracle i Microsoft. Mimo że język SQL jest nadal powszechnie używany, zaczynają się pojawiać zupełnie nowe języki programowania.

MySQL

MySQL to system zarządzania relacyjnymi bazami danych typu open source oparty na języku SQL. Został opracowany i zoptymalizowany pod kątem zastosowań internetowych i działa na dowolnej platformie. Nowe wymagania związane z rozwojem Internetu spowodowały, że system MySQL jest najczęściej wybierany przez deweloperów internetowych oraz na potrzeby aplikacji internetowych. Ponieważ opracowano go w celu przetwarzania milionów zapytań i wykonywania tysięcy transakcji, system MySQL jest popularny w firmach z branży handlu elektronicznego, które muszą zarządzać wieloma przelewami pieniędzy. Podstawową funkcją systemu MySQL jest elastyczność na żądanie.

MySQL to system DBMS, z którego korzystają najpopularniejsze witryny i aplikacje internetowe na świecie, w tym Airbnb, Uber, LinkedIn, Facebook, Twitter i YouTube.

Różnica między bazą danych, a arkuszem kalkulacyjnym

Zarówno bazy danych jak i arkusze kalkulacyjne (na przykład Microsoft Excel) oferują wygodny sposób przechowywania informacji. Podstawowe różnice między nimi są następujące: Sposób przechowywania danych i ich przetwarzania. Użytkownicy z dostępem do danych.


Database Management System (DBMS) - systemy zarządzania bazami danych

Baza danych wymaga zwykle kompleksowego oprogramowania bazodanowego nazywanego systemem zarządzania bazami danych (DBMS). System DBMS stanowi interfejs między bazami danych a jego użytkownikami końcowymi lub programami, umożliwiając użytkownikom pobieranie i aktualizowanie informacji oraz zarządzanie sposobem ich organizacji i optymalizacji. System DBMS ułatwia także nadzorowanie i kontrolowanie baz danych, pozwalając na wykonywanie szeregu zadań administracyjnych, takich jak monitorowanie wydajności, optymalizacja, tworzenie oraz przywracanie kopii zapasowych.

Przykłady popularnego oprogramowania bazodanowego, czyli systemu DBMS, to MySQL, Microsoft Access, Microsoft SQL Server, FileMaker Pro, Oracle Database i dBASE.


Do najważniejszych cech SZBD można zaliczyć:

  • operowanie na dużych i bardzo dużych zbiorach danych
  • zarządzanie złożonymi strukturami.


Tradycyjne zastosowania baz danych obejmują tekie dziedziny jak:

  • Obsługa wpłat i wypłat w banku.
  • Rezerwacja biletów lotniczych.
  • Przeglądanie katalogu bibliotek UW w internecie.
  • Zakupy w supermarkecie.
  • Kartoteki pracowników (kadry i płace).
  • Księgowość

Inne zastosowania:

  • Multimedialne bazy danych: obrazy, muzyka, filmy.

  • Geograficzne systemy informacyjne (Geographic Information Systems — GIS).

  • Systemy analizy danych (Online Analytical Processing — OLAP) wykorzystujące hurtownie danych.

  • Poszukiwanie prawidłowości w danych (Data mining).

  • Naukowe i medyczne bazy danych

  • Wyszukiwarki informacji: Google, Amazon itp.