Реляционная бд это: Что такое реляционная база данных?

Содержание

в чем разница? • BUOM

19 августа 2021 г.

Когда предприятия и организации работают с большими объемами данных, они часто внедряют либо реляционную, либо нереляционную базу данных, например NoSQL. Хотя обе они выгодны для многих приложений, между этими двумя типами систем управления данными есть несколько различий. Кроме того, реляционные базы данных могут больше подходить для определенных запросов, чем NoSQL. В этой статье мы исследуем, что такое реляционные базы данных и базы данных NoSQL и чем они полезны, учитывая различия между реляционными базами данных и NoSQL.

Что такое реляционная база данных?

Реляционная база данных (подобная базам данных в SQL и MySQL) — это база данных, имеющая строгую табличную структуру и предназначенную для организации данных и установленных параметров для управления данными в базе данных. При вводе данных в реляционную базу данных вы используете определенный формат или схему для ввода и извлечения информации. Схема реляционной базы данных описывает определенные критерии, которые вы будете использовать для категоризации и создания точек запроса, таких как информация о сотрудниках компании. Реляционные базы данных следуют определенной последовательности при извлечении данных, а ввод новой информации в базу данных этого типа происходит за счет вертикальной масштабируемости.

Что такое NoSQL?

NoSQL — это нереляционная база данных, которая отличается от реляционных баз данных, которые вы можете использовать в таких приложениях, как SQL. В среде NoSQL структура является динамической. Это позволяет вам вводить данные в соответствии с выбранными вами структурами, а не придерживаться строгих схем реляционных баз данных. Эта характеристика нереляционных баз данных делает SQL гибким способом организации, хранения и извлечения данных.

Программы для Windows, мобильные приложения, игры — ВСЁ БЕСПЛАТНО, в нашем закрытом телеграмм канале — Подписывайтесь:)

Реляционная база данных против NoSQL

Рассмотрим различия между реляционными и нереляционными базами данных NoSQL:

Структура данных

Одним из самых больших различий между реляционными базами данных и системами NoSQL является структура данных. Реляционные базы данных используют структурированные таблицы, в которых данные должны соответствовать заранее определенным элементам. NoSQL не имеет заданных структур данных и позволяет вам получить доступ к функциям ввода и поиска по заданным вами параметрам. Например, группы продаж могут структурировать данные в реляционной системе по заранее определенным категориям продуктов, например, вводя «обеденные тарелки» в заранее определенный список «кухонных продуктов» в реляционной базе данных.

В NoSQL группы продаж могут структурировать одни и те же данные о продукте по-разному и в соответствии с разными параметрами для создания структур документов, структур таблиц, графических баз данных, хранилищ с широкими столбцами и пар ключ-значение. Это означает, что отдел продаж может организовать один и тот же товар, «тарелки», в уникальные структуры, которые улучшат доступность и поиск информации.

Функции

Функции между реляционными базами данных и нереляционными базами данных также различаются. Реляционные базы данных подходят для создания и защиты системы с закрытым исходным кодом, в которой пользователи следуют определенному набору процедур для ввода и запроса данных. Напротив, NoSQL подходит для систем с открытым исходным кодом, где пользователи могут вводить, обновлять и изменять записи данных без необходимости создавать новую структуру. Такая гибкость функций делает нереляционные системы, такие как NoSQL, идеальными для хранения данных, которые постоянно изменяются в режиме реального времени.

Язык

Реляционные базы данных, такие как SQL, используют язык структурированных запросов, который требует от вас организации данных в соответствии со стандартным языком. Хотя структурированный язык реляционных баз данных означает, что эти системы универсальны, предопределенная языковая структура также означает, что реляционные базы данных могут ограничивать изменения в структуре.

Однако NoSQL дает вам возможность хранить данные разными способами. Это означает, что вы можете применять различные языки сценариев для ввода и сортировки наборов данных в соответствии с выбранными вами структурами. Приложение NoSQL с открытым исходным кодом также означает, что вы можете создавать сценарии для нереляционных баз данных с синтаксисом, уникальным для каждой системы, и вносить изменения или обновления в структуры данных.

Масштабируемость системы

Масштабируемость означает увеличение объема хранимых данных без ущерба для производительности. Когда вы хотите добавить больше данных в реляционную базу данных, вы масштабируете информацию по вертикали в соответствии с предопределенной структурой данных системы. Это создает строгую среду, в которой вы можете только увеличивать масштаб, что приводит к уменьшению объема хранилища базы данных с течением времени.

Однако в среде NoSQL вы можете масштабировать данные горизонтально, создавая новые структуры данных и схемы, наиболее подходящие для ваших целей. Это означает, что вы можете продолжать обновлять и изменять неструктурированные данные в системе NoSQL, тогда как вертикальная масштабируемость реляционных баз данных не позволяет изменять или обновлять данные без изменения всей структуры.

Преимущества реляционной базы данных по сравнению с NoSQL

Обе системы баз данных удобны для организации, хранения и поиска данных, и многие компании часто используют вместе реляционные и нереляционные базы данных. Хотя реляционные базы данных могут показаться ограниченными, структура и производительность этого типа базы данных могут быть очень эффективными для хранения и обслуживания сложных данных. NoSQL также имеет ряд преимуществ, в том числе возможность свободно обновлять данные без структурных изменений в системе. Рассмотрим еще несколько преимуществ между двумя типами баз данных:

Преимущества реляционных баз данных

Реляционные базы данных, такие как SQL, MySQL или Oracle, имеют ряд преимуществ, например:

Соединение данных: самым большим преимуществом является возможность создавать новые таблицы данных в соответствии с соединением данных. Это говорит вам о взаимосвязи между данными и позволяет сортировать, группировать, добавлять и комбинировать связанные запросы данных.
Использование стандартного языка: реляционные базы данных используют стандартный язык для ввода, сортировки и запроса данных, что делает их полезными для широкого спектра применений данных, таких как сортировка аналитических данных.
Доступность. Благодаря стандартному синтаксису команд реляционные базы данных легко доступны. Это означает, что любой, у кого есть разрешение, может получить доступ к информации в базе данных без необходимости в сложном программном коде.
Безопасность: реляционные базы данных — это системы с закрытым исходным кодом, что означает, что агентство, которое интегрирует одну из них для хранения данных, является единственным владельцем этой системы. Это упрощает защиту конфиденциальных данных, поскольку база данных требует авторизации, которую администраторы могут предоставить сотрудникам по мере необходимости.

Преимущества NoSQL

NoSQL также имеет несколько преимуществ при создании нереляционных баз данных:

Позволяет обновлять данные в режиме реального времени: NoSQL позволяет обновлять данные в любое время, когда вам нужно, без предварительного структурирования их по схеме. Это делает ввод и поиск данных более быстрым и эффективным.
Хранит большие объемы данных: при интеграции больших объемов данных NoSQL может быть очень эффективным благодаря своей горизонтальной масштабируемости. Это означает, что вы можете создавать дополнительные базы данных по мере роста данных.
Экономия на затратах: благодаря гибкости при обновлении или изменении данных NoSQL может снизить затраты, связанные с переписыванием программного кода и реструктуризацией схем в реляционной базе данных.
Обеспечивает отказоустойчивую архитектуру. Отказоустойчивая архитектура — это способность базы данных поддерживать операции с данными в случае возникновения ошибки. Отказоустойчивость NoSQL обеспечивает безопасную передачу и обновление данных в системе с минимальной потерей данных.

Что Такое Реляционная База Данных? Определение и Объяснение

Большинство разработчиков сталкивается с работой над базами данных в их повседневной жизни, но не все из них знают теорию. И это приводит к возникновению множества вопросов в самое неподходящее время. Что такое реляционная база данных? Почему реляционная база данных использует первичные ключи и внешние ключи? Что на самом деле должно случиться здесь и там?

Чтобы иметь возможность профессионально работать с данными, вы должны понимать различные типы баз данных и их уникальные особенности. В данном подробном руководстве я представлю вам самый популярный тип, который называется реляционная база данных (БД).

Содержание

1. Базы Данных и Их Типы
2. Что Такое Реляционная База Данных На Самом Деле?
2.1. Дизайн Реляционных Баз Данных: Объяснение Отношений
2.2. Идентификация и Связь: Использование Правильных Ключей
3. Системы Управления Реляционных Баз Данных и SQL

Базы Данных и Их Типы

Без использования базы данных все собранные или созданные данные будут напоминать случайный ворох информации без какого-либо порядка. Вы не можете получить к ней доступ и использовать её для ваших нужд. База данных является решением для хранения данных, которое предоставляет вам не только место для ваших данных, но также мощные методы управления ими. Базы данных стали важной частью компьютерных технологий ещё с 1960-х годов. Однако для управления ими мы используем определённую программу — систему управления базами данных (для краткости СУБД).

На основе ваших потребностей или потребностей компании, вы можете выбрать одну из нескольких типов баз данных. Она может быть операционной, личной, распределённой и так далее. Вот только реляционные базы данных настолько популярны, что некоторые разработчики просто разделяют базы данных на две группы: реляционные и не реляционные. Так как SQL (Язык структурированных запросов) является стандартным методом работы с первым, последний тип также иногда зовёт NoSQL. Простыми примерами не реляционных баз данных могут стать хранилища ключ-значение, документов или графические базы данных. Хотя стоит признать, что популярность альтернатив растёт со временем, но реляционные базы данных до сих пор занимают львиную долю рынка.

Что Такое Реляционная База Данных На Самом Деле?

Первым, кто упомянул термин реляционные базы данных стал Эдгар Ф. Кодд в 1962 году. Работая в это время в IBM, он увидел огромный недостаток в навигационных базах данных, которые использовались в то время. По его мнению они были не только слишком сложные для использования, но также не имели прочной теории для поддержки принципов их работы. Пытаясь решить эту проблему, он написал документ под названием Реляционная модель данных для крупных общих банков данных. IBM не хотела претворять его идеи в жизнь. Тем не менее, благодаря его прорывной работе по переопределению моделей баз данных, Эдгар Ф. Кодд получил престижную премию Тюринга в 1981 году.

Для полного понимания того, что такое реляционная база данных вы должны осознать, что до того как она появилась разработчики использовали плоские базы данных. Вместо таблиц, файлы содержали длинный текст, в котором записи отделялись вертикальной линией:

Вы можете догадываться, что это делало доступ и использование информации очень неудобным. Вы не могли отсортировать, провести поиск или же отфильтровать информацию. Однако в реляционной базе данных, данные хранятся с чёткой структурой: в таблице, которая имеет столбцы и строки.

Каждый столбец (также называемый атрибутом или полем) имеет отдельное имя и определённый тип данных, назначенный для него. Каждая часть данных заполняет строку, также называемую кортежем или записью. Пример, что мы приводили выше теперь будет иметь три столбца (Сотрудник, Команда и Опыт) и шесть записей (по одной для каждого сотрудника). Каждый из этих столбцов будет хранить строчные типы данных или же мы можем сделать так, чтобы столбец Опыта хранил лишь целые числа и позволял вводить числа в годах.

Дизайн Реляционных Баз Данных: Объяснение Отношений

Пытаясь узнать, что такое реляционная база данных, вы заметите, что термин сам по себе довольно открытый: реляционная база данных или реляционная БД — это та, что допускает отношения базы данных.

Для баз данных такого типа вполне естественно иметь тысячи таблиц. Отношения в дизайне базы данных устанавливаются тогда, когда две или больше из них имеет отношению друг к другу и поэтому связаны вместе. Это не только упрощает обслуживание данных, но также увеличивает интегрированность и безопасность. Реляционные базы данных гораздо более просты в масштабировании и расширении.

Существуют три типа отношений в дизайне баз данных. Самым распространённым является один-ко-множеству: это означает, что строка в одной таблице может соответствовать нескольким строкам в другим, но не наоборот. В ранее представленном примере, один сотрудник мог принадлежать только одной команде — однако, одна команда имела множество сотрудников. Если бы у нас была другая таблица под названием Проекты, то это было бы отличным примером отношения многие-ко-многим: каждый человек мог работать над несколькими проектами и в каждом проекте могло быть задействовано несколько людей. Отношения базы данных один-к-одному считаются менее распространёнными.

Идентификация и Связь: Использование Правильных Ключей

Теперь, почему реляционные базы данных используют первичные ключи и внешние ключи? Это тоже связано с отношениями базы данных. Все и каждая таблица в базе данных имеет одну или несколько столбцов, которые выступают в качестве первичного ключа. Его предназначением является идентификация записей в таблице, таким образом значение в каждой записи в столбце должна быть уникальной. Например, вместо имени клиента, вы должны использовать, предположим, порядковый номер. Когда вы устанавливаете столбец в качестве первичного ключа, система убеждается в том, что вы не сможете ввести одно и то же значение дважды.

Используя внешний ключ, вы можете создавать отношения между записями в двух отдельных таблицах. Это столбец (или несколько столбцов), который содержит значения, соответствующие первичному ключу другой таблицы. Вы не можете добавить запись, которая не существует в указанной таблице, к таблице с внешним ключом. Представьте, что у вас есть две таблицы: Клиенты и Заказы. Вы можете легко связать первую со второй, создав внешний ключ, который относится к столбцу внешнего ключа (скорее всего, ID Клиента).

Самые Популярные Статьи

Взгляните на нашу коллекцию руководств, статей и уроков про платформы для онлайн обучения и массовые открытые онлайн курсы. Всегда будьте в курсе и принимайте взвешенные решения!

Системы Управления Реляционных Баз Данных и SQL

Теперь, когда вы понимаете, что такое реляционная база данных, вы можете начать искать программы для управления ей. Так как мы имеем дело с самым популярным типом баз данных в мире, вы можете выбрать из целого списка уже известных и популярных имён, вроде MySQL, PostgreSQL, Oracle или SQL Server. Многие новички выбирают первые два, так как они имеют открытый исходный код и полностью бесплатны в использовании. Как Oracle, так и SQL Server имеют бесплатные версии, но у них есть определённые ограничения на доступный функционал.

По данным рейтинга DB-Engine, Oracle на данный момент является самой популярной реляционной базой данных в мире. Не удивительно — по данным их сайта, их система стала «само-запускаемой, само-защищаемой и само-восстанавливающейся» ещё с 2018 года. С меньшим количеством работы, которую оставляет машинное обучение для людей, системе удалось достичь лучшей безопасности и снизить риск ошибок. Очевидно, что такой базой легче пользоваться, так как Oracle берёт на себя большинство задач. Мы должны упомянуть, что с 2010 года MySQL также принадлежит Oracle Corporation и поддержка огромной компании оказывает влияние на надёжность системы. В ранее упомянутом рейтинге MySQL идёт на втором месте.

Выбор систем управления реляционных баз данных зависит в основном от потребностей ваших проектов. Теперь, когда вы знаете, что такое реляционная база данных, вам будет легче понять, что от неё ожидать. Конечно, чтобы работать с какой-либо из них, вам нужно освоить SQL. Мы расскажем вам секрет: онлайн курсы BitDegree станут отличным началом! Взгляните на интерактивный курс или более традиционный прямо сейчас.

Оставьте ваше честное мнение

Оставьте ваше честное мнение и помогите тысячам людей выбрать лучшую платформу для онлайн обучения. Все отзывы, позитивные или негативные, будут приниматься, если они честны. Мы не публикуем предвзятые отзывы и спам. Поэтому, если вы хотите поделиться вашим опытом, мнением или дать совет — у вас есть всё необходимое!

реляционных против. Нереляционные базы данных | MongoDB

При планировании нового проекта или приложения часто возникает обсуждение требований к базе данных. Какой тип базы данных следует использовать? В чем разница между реляционными и нереляционными базами данных?

Цель этой статьи — ответить на эти вопросы, объяснив, что они из себя представляют и чем они отличаются, а также помочь вам принять обоснованное решение.

Данные цифровой эпохи можно разделить на оперативные и аналитические.

Операционные данные используются для повседневных транзакций и должны быть свежими, например, запасы продуктов и банковский баланс. Такие данные собираются в режиме реального времени с помощью систем оперативной обработки транзакций (OLTP).
Аналитические данные используются предприятиями для получения информации о поведении клиентов, производительности продукта и прогнозирования. Он включает данные, собранные за определенный период времени, и обычно хранится в системах OLAP (онлайн-аналитическая обработка), хранилищах или озерах данных.

Базы данных являются наиболее эффективным способом постоянного хранения и извлечения оперативных и аналитических данных в цифровом виде.

В зависимости от требований проекта компании должны выбрать базу данных, которая может:

Хранить все типы данных.
Быстрый доступ к необходимым данным.
Получите мгновенную информацию для принятия стратегических бизнес-решений.

Большинству компаний для хранения данных требуются как OLTP (операционная), так и OLAP (аналитическая) системы, и они могут использовать реляционную базу данных, нереляционную базу данных или и то, и другое для своих бизнес-целей.

Что такое реляционная база данных?

Реляционная база данных или система управления реляционными базами данных (RDMS) хранит информацию в таблицах. Часто эти таблицы имеют общую информацию между собой, что приводит к формированию отношений между таблицами. Отсюда и название реляционной базы данных.

Таблица использует столбцы для определения сохраняемой информации и строки для фактических данных. В каждой таблице будет столбец с уникальными значениями, известный как .первичный ключ . Затем этот столбец можно использовать в других таблицах, если между ними должны быть определены отношения. Когда первичный ключ одной таблицы используется в другой таблице, этот столбец во второй таблице называется внешним ключом .

Наиболее распространенным способом взаимодействия с системами реляционных баз данных является использование SQL (язык структурированных запросов). Разработчики могут писать SQL-запросы для выполнения операций CRUD (создание, чтение, обновление, удаление). Простой пример запроса:

 ВЫБЕРИТЕ ПРОДУКТ_ИМЯ, ЦЕНА ОТ ПРОДУКТА, ГДЕ ПРОДУКТ _ID = 23;

Представьте, что вы занимаетесь онлайн-бизнесом. У вас есть различная информация, которую вы храните, например информация о клиентах, информация о заказах и продуктах. В реляционной базе данных это будет храниться в разных таблицах с ключом для объединения таблиц при необходимости.

Данные хранятся в виде таблиц со строками и столбцами в реляционной базе данных

Здесь в таблице customer хранится основная информация о клиенте,0059 идентификатор заказа и идентификатор адреса . Если кому-то нужна дополнительная информация о заказе или адресе, он может запросить соответствующие таблицы order и address , используя оператор INNER JOIN с полем id. Таблица order , в свою очередь, содержит идентификаторы продуктов в заказе. Подробная информация о продукте находится в отдельной таблице продуктов. Это делает информацию организованной и более структурированной.

Преимущества реляционных баз данных

Соответствие ACID

Атомарность, непротиворечивость, изоляция и надежность (ACID) — это стандарт, гарантирующий надежность транзакций базы данных. Общий принцип заключается в том, что в случае сбоя одного изменения произойдет сбой всей транзакции, и база данных останется в том состоянии, в котором она была до попытки транзакции.

Это важно, потому что некоторые транзакции будут иметь реальные последствия, если они не будут завершены полностью — например, банковские операции. Для получения дополнительной информации см. нашу документацию, объясняющую ACID.

Точность данных

Использование первичных и внешних ключей позволяет исключить дублирование информации. Это помогает обеспечить точность данных, поскольку повторяющаяся информация никогда не будет повторяться. Это, в свою очередь, снижает затраты на хранение.

Простота

RDMS, или базы данных SQL, существуют так давно, что было разработано множество инструментов и ресурсов, помогающих начать работу с реляционными базами данных и взаимодействовать с ними. Подобный английскому синтаксис SQL также позволяет не разработчикам создавать отчеты и запросы на основе данных.

Недостатки реляционных баз данных

Масштабируемость

RDMS исторически предназначались для работы на одной машине. Это означает, что если требования к машине недостаточны из-за размера данных или увеличения частоты доступа, вам придется улучшить аппаратное обеспечение машины, также известное как вертикальное масштабирование.

Это может быть невероятно дорого и имеет потолок, так как в конечном итоге затраты перевешивают выгоды. Кроме того, потенциально может наступить этап, когда вы просто не сможете получить оборудование, способное разместить базу данных. Единственным решением было бы купить машину, которая поддерживает лучшее оборудование, но все это недешево.

Гибкость

В реляционных базах данных схема является жесткой. Вы определяете столбцы и типы данных для этих столбцов, включая любые ограничения, такие как формат или длина. Общие примеры ограничений включают длину номера телефона или минимальную/максимальную длину столбца имени.

Хотя это означает, что вы можете легче интерпретировать данные и определять отношения между таблицами, это означает, что внесение изменений в структуру данных очень сложно. Вы должны решить в начале, как будут выглядеть данные, что не всегда возможно. Если вы хотите внести изменения позже, вы должны изменить все данные, что предполагает временное отключение базы данных.

Производительность

Производительность базы данных тесно связана со сложностью таблиц — их количеством, а также объемом данных в каждой таблице. По мере его увеличения увеличивается и время, затрачиваемое на выполнение запросов.

Что такое нереляционная база данных?

Нереляционная база данных, иногда называемая NoSQL (не только SQL), представляет собой любую базу данных, которая не использует концепцию структурированных данных таблиц, полей и столбцов из реляционных баз данных. Нереляционные базы данных разрабатывались с учетом облачных технологий, что делает их идеальными для горизонтального масштабирования.

Существует несколько различных групп типов баз данных, которые хранят данные по-разному:

Базы данных документов

Базы данных документов хранят данные в документах, которые обычно представляют собой структуры, подобные JSON, которые поддерживают различные типы данных. Эти типы включают строки; числа типа int, float и long; даты; объекты; массивы; и даже вложенные документы. Данные хранятся парами, аналогично парам ключ/значение.

Рассмотрим тот же пример клиента, что и выше. Однако в этом случае мы можем просматривать все данные одного клиента в одном месте в виде единого документа.

Как данные хранятся в нереляционной базе данных документов

Ниже приведен запрос для получения названия продукта и цены данного productid с использованием API запросов Mongo (аналогично SQL в предыдущем разделе). В этом запросе первый аргумент (_id) представляет фильтр для использования в коллекции, а второй — проекцию — поля, которые должны быть возвращены запросом.

 db.product.find({"_id": 23}, {productName: 1, price: 1})

Поскольку документы имеют формат JSON, их намного легче читать и понимать пользователю. Данные организованы, а также легко просматривать. Нет необходимости ссылаться на несколько документов или коллекций для просмотра данных одного клиента. Документы хорошо сопоставляются с объектами в коде на объектно-ориентированных языках программирования, что значительно упрощает работу с ними.

Также отсутствует схема, что означает гибкость при вставке документов различных форм. Однако некоторые системы баз данных документов позволяют применять проверку схемы, если вам нужны другие преимущества баз данных документов, но с определенной формой данных.

Документы считаются отдельными единицами, что означает, что они могут быть распределены по нескольким серверам. Кроме того, базы данных самовосстанавливаются, что означает высокую доступность.

Базы данных документов также легко масштабируются. В отличие от реляционных баз данных, где традиционно можно масштабировать только вертикально (процессор, место на жестком диске и т. д.), нереляционные базы данных, включая базы данных документов, можно масштабировать горизонтально. Это означает, что базы данных дублируются на нескольких серверах, но при этом синхронизируются.

База данных «ключ-значение»

Это самый простой тип базы данных, где информация хранится в двух частях: ключ и значение.

Затем ключ используется для извлечения информации из базы данных.

Простота базы данных «ключ-значение» также является преимуществом. Поскольку все хранится в виде уникального ключа и значения, которое является либо данными, либо расположением данных, чтение и запись всегда будут быстрыми.

Однако эта простота ограничивает тип вариантов использования, для которых он может использоваться. Более сложные требования к данным не поддерживаются.

Базы данных графов

Базы данных графов являются наиболее специализированными типами нереляционных баз данных. Они используют структуру элементов, называемых узлами, которые хранят данные, а ребра между ними содержат атрибуты отношения.

Отношения определяются по краям, что делает поиск, связанный с этими отношениями, естественным образом быстрым. Кроме того, они гибкие, потому что можно легко добавлять новые узлы и ребра. Им также не обязательно иметь определенную схему, как в традиционной реляционной базе данных.

Однако они не очень хороши для запросов ко всей базе данных, где отношения не так хорошо или вообще не определены. У них также нет стандартного языка для запросов, а это означает, что перемещение между различными типами баз данных графов требует обучения.

Базы данных с широкими столбцами

Базы данных с широкими столбцами, как и реляционные базы данных, хранят данные в таблицах, столбцах и строках. Однако имена и форматирование столбцов не обязательно должны совпадать в каждой строке. Столбцы могут даже храниться на нескольких серверах. Они считаются двумерными хранилищами «ключ-значение», поскольку используют многомерное сопоставление для ссылки на данные по строкам и столбцам.

Подобно базам данных с двумя столбцами, базы данных с широкими столбцами обладают преимуществом гибкости, поэтому запросы выполняются быстро. Благодаря своей гибкости они хорошо справляются с «большими данными» и неструктурированными данными.

Однако по сравнению с реляционными базами данных базы данных с широкими столбцами намного медленнее обрабатывают транзакции. Столбцы группируют похожие атрибуты, а не используют строки, и хранят их в отдельных файлах, что означает, что транзакции должны выполняться в нескольких файлах.

9018 4 Средняя

	База данных документов	База данных хранилища столбцов	База данных хранилища ключей и значений	База данных графов
Производительность	Высокая	Высокая	Высокая	Средняя
Доступность	Высокая	Высокая	Высокая	Высокая
Гибкость	Высокая	Умеренный	Высокий	Высокий
Масштабируемость	Высокий	Высокий	Высокий
Сложность	Низкая	Низкая	Средняя	Высокая

База данных документов
Производительность	Высокая
901 85 Наличие	Высокий
Гибкость	Высокий
Масштабируемость	Высокий
Сложность	Низкая

90 182

База данных хранилища столбцов
Производительность	Высокая
Доступность	Высокая
Гибкость	Умеренная
Масштабируемость	Высокая
Сложность	Низкая

База данных хранилища ключей и значений
Производительность	Высокая
Доступность	Высокая
Гибкость	Высокая
Масштабируемость	Высокая
Сложность	Средняя

База данных графов
Производительность	Средняя
Доступность	Высокая
Гибкость	Высокая
Масштабируемость	Средняя
Сложность	Высокая

Когда использовать реляционную базу данных

Если вы создаете проект, в котором данные предсказуемы с точки зрения структуры, размера и частоты доступа, реляционная база данных с все равно лучший выбор.

Нормализация может помочь уменьшить размер данных на диске за счет ограничения повторяющихся данных и аномалий, снижая риск необходимости вертикального масштабирования в будущем.

Реляционные базы данных также являются лучшим выбором, если важны отношения между сущностями.

Нереляционные базы данных могут хранить документы внутри документов, что помогает хранить данные, к которым будет осуществляться доступ, в одном и том же месте. Но если это не подходит для ваших нужд, реляционная база данных по-прежнему является решением. Например, если у вас есть большой набор данных со сложной структурой и взаимосвязями, встраивание может не создать достаточно четких взаимосвязей.

Количество времени, которое существует RDMS, также означает, что доступна широкая поддержка, от инструментов до интеграции с данными из других систем.

Когда использовать нереляционную базу данных

Как уже говорилось, существует множество типов нереляционных баз данных, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Тем не менее, нереляционные базы данных по-прежнему обладают некоторыми постоянными преимуществами. Если данные, которые вы храните, должны быть гибкими с точки зрения формы или размера, или если они должны быть открыты для изменения в будущем, тогда ответом будет нереляционная база данных.

Современные базы данных NoSQL были разработаны для облачных сред, что делает их естественным образом подходящими для горизонтального масштабирования, когда можно развернуть множество небольших серверов для обработки возросшей нагрузки.

Узнайте, как перевести проект с реляционных баз данных на нереляционные базы данных на основе документов.

Почему вы можете предпочесть нереляционную базу данных реляционной базе данных?

Существует множество причин, по которым вы захотите использовать нереляционную базу данных вместо реляционной:

Нереляционные базы данных подходят как для операционных, так и для транзакционных данных.
Больше подходят для неструктурированных больших данных.
Нереляционные базы данных обеспечивают более высокую производительность и доступность.
Гибкая схема помогает нереляционным базам данных хранить больше данных различных типов, которые можно изменять без существенных изменений схемы.

Резюме

В этой статье вы узнали о реляционных и нереляционных базах данных и о том, чем они отличаются друг от друга. Вы также узнали о преимуществах и недостатках обоих типов баз данных и о том, какой тип базы данных наиболее подходит для различных проектов.

901 84 Высокий
Функции Нереляционные Реляционный
Доступность Высокий Высокий
Горизонтальное масштабирование Высокий Низкий
Вертикальное масштабирование Высокий Высокий
Хранение данных Оптимизирован для огромные объемы данных Данные от среднего до большого
Производительность Высокая От низкого до среднего
Надежность Средний Высокий (Кислотный)
Сложность Низкий Средний (Соединения)
Гибкость Низкий (строгая схема)
Пригодность Подходит для OLAP и OLTP Подходит для OLTP
MongoDB — это нереляционная база данных, обеспечивающая масштабируемость, высокую производительность, надежность и гибкость. MongoDB превратилась в более широкую платформу данных с MongoDB Atlas, облачной базой данных MongoDB, которая делает данные доступными в любое время.
Все ли базы данных реляционные?
Нет. Реляционные базы данных, или базы данных SQL, хранят данные в таблицах с общими столбцами между ними (известными как первичные и внешние ключи), формируя связи между таблицами. Данные всегда структурированы по определенной схеме, которую нелегко изменить.
Но существуют и другие типы баз данных под названием нереляционных баз данных/баз данных NoSQL, которые содержат неструктурированные, полуструктурированные или структурированные данные. Это обеспечивает гибкость и высокую доступность. Некоторыми примерами являются MongoDB, Cassandra и CouchDB.
Является ли MongoDB нереляционной базой данных?
Да. MongoDB — это база данных документов, относящаяся к типу нереляционной базы данных. Данные хранятся в коллекциях в виде документов BSON, структура которых аналогична JSON. Данные считаются неструктурированными, поскольку коллекция может содержать документы с разными полями и типами данных. Это обеспечивает высокую гибкость.
Каковы некоторые варианты использования нереляционных баз данных?
Благодаря гибкости и масштабируемости (как по горизонтали, так и по вертикали) нереляционных баз данных они отлично подходят для широкого спектра вариантов использования.
Например, для хранения настроек в приложении отлично подойдет база данных «ключ-значение», поскольку у каждой настройки будет только одно значение. Для сайта электронной коммерции база данных документов была бы идеальной, поскольку вы можете хранить документ для каждого клиента, в котором будут храниться их данные и история заказов, поскольку они являются частными и уникальными для каждого клиента.
Для таких задач, как обнаружение мошенничества, когда взаимосвязь между данными имеет жизненно важное значение, но типы данных часто непредсказуемы, графовая база данных является отличным решением.
Для получения дополнительной информации о том, когда нереляционная база данных может оказаться не лучшим вариантом, см. технический документ, посвященный этому вопросу.
В чем разница между реляционными и нереляционными базами данных?
Реляционные базы данных хранят данные в табличном формате в виде строк и столбцов. Отношения между данными определяются с помощью нескольких таблиц. Например, чтобы определить взаимосвязь между клиентом и его заказами, нам нужны две или более таблиц: таблица клиентов и таблица заказов. Нереляционные базы данных не имеют жесткой структуры и подходят для хранения огромных объемов данных разных типов в одном представлении. Узнайте больше о реляционных и нереляционных базах данных.
Когда вы будете использовать нереляционную базу данных?
Существует множество вариантов использования нереляционной базы данных. Например, они вполне подходят для получения оперативных данных для оперативных и аналитических целей. Нереляционные базы данных также являются хорошим выбором для приложений на основе ИИ и Интернета вещей, которым требуется превосходная производительность и горизонтальное масштабирование из-за природы больших данных.
Что является примером нереляционной базы данных?
Популярным примером нереляционных баз данных документного типа является MongoDB, которая хранит данные в формате, подобном JSON. Этот формат упрощает просмотр данных и просмотр всех данных в одном представлении. MongoDB также имеет широкие возможности запросов и функции агрегирования, которые упрощают и ускоряют поиск и анализ данных.
Когда вы выберете реляционную или нереляционную базу данных?
Реляционные базы данных больше подходят для данных, которые вряд ли будут часто изменяться. Вы можете использовать реляционные базы данных для средних и больших наборов данных.
Для получения данных в реальном времени и получения более быстрых результатов запросов можно использовать нереляционные базы данных. Кроме того, нереляционные базы данных могут легко хранить огромные объемы неструктурированных данных из-за их гибкой схемы.
Что является примером реляционной базы данных?
Некоторыми популярными примерами реляционных баз данных являются MySQL, SQLServer и Oracle.
Чем полезны реляционные базы данных🤷🏻‍♂️
В современном мире, управляемом данными, главное — информация. От профилей клиентов до финансовых транзакций каждая организация полагается на данные, чтобы принимать обоснованные решения и оставаться впереди конкурентов. Но поскольку объемы данных растут с беспрецедентной скоростью, управление всей этой информацией и ее анализ могут быстро стать непосильными. Здесь на помощь приходят реляционные базы данных.
Реляционные базы данных предназначены для структурированного хранения данных с несколькими таблицами, которые можно связать друг с другом с помощью отношений. Это позволяет выполнять более сложные запросы и анализировать данные, что делает их важным инструментом для предприятий и организаций любого размера. В этой статье мы рассмотрим ключевые преимущества использования реляционных баз данных и то, почему они продолжают оставаться жизненно важным инструментом для предприятий любого размера.

Что такое реляционная база данных?
Реляционная база данных — это тип базы данных, который хранит и организует данные в структурированном виде. В реляционной базе данных данные организованы в одну или несколько таблиц, каждая из которых имеет уникальное имя и набор столбцов. Каждая строка в таблице представляет одну запись, а столбцы представляют различные атрибуты или характеристики этой записи.
Одной из ключевых особенностей реляционной базы данных является то, что она позволяет устанавливать отношения между таблицами. Это означает, что данные могут быть связаны вместе на основе общих значений, что позволяет выполнять более сложные запросы и анализ. Например, таблица клиентов может быть связана с таблицей заказов, чтобы можно было видеть, какие клиенты разместили какие заказы.

Реляционные базы данных отличаются от других типов баз данных тем, что они основаны на математической модели, называемой реляционной алгеброй. Эта модель обеспечивает формальный способ представления данных и управления ими, что позволяет эффективно выполнять запросы и анализ данных. Другие типы баз данных, например базы данных NoSQL, могут использовать другие модели данных, оптимизированные для определенных типов данных или вариантов использования. Однако реляционные базы данных остаются наиболее часто используемым типом баз данных из-за их гибкости и универсальности при работе с широким спектром данных и приложений.
Некоторые популярные системы управления реляционными базами данных

Oracle : Oracle Database — широко используемая система управления реляционными базами данных, разработанная корпорацией Oracle. Он известен своей масштабируемостью, безопасностью и функциями высокой доступности.
MySQL : MySQL — это система управления реляционными базами данных с открытым исходным кодом, которая широко используется в веб-приложениях. Он известен своей скоростью, простотой использования и низкой стоимостью.
Microsoft SQL Server : Microsoft SQL Server — это система управления реляционными базами данных, разработанная Microsoft. Он используется для широкого спектра приложений, включая бизнес-аналитику, хранилище данных и электронную коммерцию.

PostgreSQL : PostgreSQL — это система управления реляционными базами данных с открытым исходным кодом, известная своей надежностью, масштабируемостью и расширенными функциями, такими как поддержка JSON и геопространственных данных.
IBM DB2 : IBM DB2 — это система управления реляционными базами данных, разработанная IBM. Он используется в различных приложениях, включая финансовые услуги, здравоохранение и правительство.
Это всего лишь несколько примеров многих систем управления реляционными базами данных, доступных сегодня. Каждая система имеет свои сильные и слабые стороны, поэтому важно выбрать ту, которая наилучшим образом соответствует потребностям вашего конкретного приложения.
Преимущества реляционных баз данных
Реляционные базы данных обладают многими преимуществами по сравнению с другими типами баз данных. Некоторые из основных преимуществ включают:

Согласованность данных : В реляционной базе данных данные организованы в таблицы с определенными отношениями между ними. Это гарантирует согласованность данных во всей базе данных. Например, если клиент меняет свой адрес, это изменение будет отражено во всех таблицах, связанных с таблицей клиентов, таких как таблица заказов или таблица счетов.
Целостность данных : Реляционные базы данных используют ограничения для обеспечения точности и полноты данных. Например, ограничение первичного ключа может использоваться для обеспечения того, чтобы каждая запись в таблице имела уникальный идентификатор, а ограничение внешнего ключа может использоваться для обеспечения того, чтобы запись в одной таблице соответствовала записи в другой таблице. Это помогает предотвратить ошибки и несоответствия данных.

Безопасность данных : Реляционные базы данных обеспечивают надежные функции безопасности для защиты конфиденциальных данных. Можно настроить элементы управления доступом, чтобы ограничить круг лиц, которые могут просматривать, изменять или удалять данные, а шифрование можно использовать для защиты данных в состоянии покоя и при передаче.
Масштабируемость : Реляционные базы данных предназначены для обработки больших объемов данных и могут масштабироваться вверх или вниз по мере необходимости. Это позволяет предприятиям расти и адаптироваться к изменяющимся потребностям, не беспокоясь о том, что их база данных может вырасти.
Гибкость запросов : Реляционные базы данных позволяют выполнять сложные запросы к данным, что может помочь компаниям получить представление и принять обоснованные решения. Например, компания может выполнить запрос, чтобы найти всех клиентов, совершивших покупку в прошлом месяце и живущих в определенном географическом регионе.

В целом преимущества использования реляционных баз данных многочисленны и разнообразны, и они сделали эти типы баз данных краеугольным камнем современного управления данными.
Структура реляционной базы данных
Реляционные базы данных структурированы с использованием табличной системы, в которой данные организованы в таблицы, состоящие из строк и столбцов. Каждая таблица в базе данных представляет определенный тип объекта или понятия, например клиентов, продуктов или заказов.
Столбцы в таблице представляют атрибуты или свойства сущности, а строки представляют отдельные экземпляры или записи этой сущности. Например, таблица клиентов может включать столбцы для имени, адреса, электронной почты и номера телефона клиента, причем каждая строка представляет отдельного клиента.

В реляционной базе данных эти таблицы связаны друг с другом с помощью ключей, которые являются уникальными идентификаторами, помогающими установить связи между таблицами. Первичные ключи используются для уникальной идентификации каждой записи в таблице, а внешние ключи используются для связывания записей в одной таблице с записями в другой таблице.
Структурируя данные таким образом, реляционные базы данных предоставляют мощный и гибкий способ управления сложными наборами данных и обеспечения согласованности и целостности данных.
Реляционная модель и согласованность данных
Реляционная модель основана на концепции нормализации данных, которая включает организацию данных в таблицы таким образом, чтобы свести к минимуму избыточность и обеспечить согласованность данных.
Это означает, что каждый фрагмент данных хранится только в одном месте, а все связанные данные хранятся вместе в одной таблице.
Например, в таблице клиентов имя и контактная информация каждого клиента будут сохранены только один раз, даже если клиент разместил несколько заказов. Вместо этого заказы будут храниться в отдельной таблице, которая связана с таблицей клиентов через внешний ключ.
Благодаря такой структуре данных реляционная модель помогает обеспечить согласованность данных в базе данных. Любые изменения, внесенные в конкретную часть данных, должны быть сделаны только в одном месте, и эти изменения будут автоматически распространяться на любые другие части базы данных, которые используют эти данные.
Кроме того, использование ограничений и правил в реляционной модели помогает обеспечить согласованность данных, предотвращая ввод неверных данных в базу данных. Например, может быть установлено ограничение, гарантирующее, что адрес электронной почты клиента вводится в определенном формате или что определенное поле нельзя оставить пустым.

В целом использование реляционной модели помогает обеспечить согласованность и целостность данных, что необходимо для принятия точных бизнес-решений на основе данных, хранящихся в базе данных.
Свойства ACID и РСУБД
Свойства ACID — атомарность, непротиворечивость, изоляция и долговечность — представляют собой набор принципов, которые широко используются при проектировании транзакционных систем. Они особенно актуальны в системах управления реляционными базами данных (RDBMS), где свойства ACID используются для обеспечения согласованности, надежности и целостности данных.

Атомарность относится к идее, что транзакции должны рассматриваться как единая неделимая единица. Это означает, что в случае сбоя какой-либо части транзакции необходимо откатить всю транзакцию, и никакие частичные изменения не должны сохраняться.
Согласованность относится к идее, что транзакция должна оставить базу данных в допустимом состоянии. Это означает, что любые ограничения или правила, применяемые базой данных, должны поддерживаться, а любые изменения данных, сделанные во время транзакции, должны соответствовать схеме базы данных.
Изоляция относится к идее, что параллельные транзакции должны выполняться независимо друг от друга. Это означает, что транзакции не должны мешать друг другу, а база данных должна быть защищена от условий гонки, взаимоблокировок и других проблем, связанных с параллелизмом.
Долговечность относится к идее о том, что после фиксации транзакции ее изменения должны быть постоянными и выдерживать любые последующие сбои системы. Это означает, что изменения, внесенные в базу данных во время транзакции, должны быть записаны надежным образом, например, путем регистрации или ведения журнала, чтобы их можно было восстановить в случае сбоя системы.
Приверженность и атомарность
Обязательство и атомарность — две важные концепции в системах управления реляционными базами данных, которые помогают обеспечить согласованность и целостность данных.
Подтверждение относится к концепции обеспечения либо полного завершения транзакции, либо полного отката. Транзакция — это серия операций, выполняемых в базе данных, таких как добавление или обновление записей. В реляционной базе данных транзакции обычно выполняются как единая единица работы, что означает, что либо все операции в транзакции завершены успешно, либо ни одна из них.
Атомарность — это свойство транзакции, которое гарантирует, что все операции в транзакции рассматриваются как единая неделимая единица. Это означает, что в случае сбоя какой-либо части транзакции откатывается вся транзакция, а база данных возвращается в предыдущее состояние.
Вместе приверженность и атомарность обеспечивают надежное и последовательное выполнение транзакций. Если по какой-либо причине транзакция не может быть успешно завершена, база данных возвращается в предыдущее состояние, и никакие частичные изменения не сохраняются. Это помогает обеспечить целостность и согласованность данных даже в случае ошибок или сбоев системы.
В целом приверженность и атомарность являются важными понятиями в системах управления реляционными базами данных, помогающими обеспечить надежную и непротиворечивую обработку данных.
Проблемы использования реляционных баз данных
Несмотря на свои многочисленные преимущества, реляционные базы данных также создают ряд проблем, о которых предприятия должны знать при использовании этих систем.
Проблемы с производительностью : Реляционные базы данных могут испытывать проблемы с производительностью при работе с большими объемами данных или сложными запросами. По мере роста базы данных время, необходимое для выполнения запросов, может увеличиваться, что может повлиять на производительность приложения. В некоторых случаях администраторам баз данных может потребоваться оптимизировать запросы или добавить дополнительное оборудование для повышения производительности.
Проблемы с масштабированием данных : Хотя реляционные базы данных предназначены для обработки больших объемов данных, они все же могут испытывать проблемы с масштабированием при работе с очень большими наборами данных. Это может привести к медленным запросам или даже к сбоям базы данных. Чтобы решить эту проблему, компаниям может потребоваться рассмотреть возможность использования распределенных баз данных или других решений для масштабирования.
Моделирование сложных данных : Проектирование реляционной базы данных может быть сложным процессом, требующим тщательного изучения взаимосвязей данных и структур таблиц. Если модель данных плохо спроектирована, это может привести к проблемам с согласованностью и целостностью данных. Кроме того, изменения в модели данных могут быть сложными и трудоемкими.
Стоимость : Установка и обслуживание реляционных баз данных может быть дорогостоящим. Лицензионные сборы, затраты на оборудование и расходы на персонал могут со временем накапливаться, что затрудняет внедрение и обслуживание реляционной базы данных для предприятий с ограниченными ресурсами.
Привязка к поставщику : Предприятия, решившие использовать определенную систему управления реляционными базами данных, могут быть привязаны к стеку технологий этого поставщика, что затруднит переход на другую систему баз данных в будущем.