Понятие SQL и реляционной базы данных

АННОТАЦИЯ

В данной статье даётся описание SQL – структурированного языка запросов и реляционной модели базы данных, которая является основной среди других моделей баз данных. Целью создания базы данных, является быстрая и чёткая обработка запросов, именно этими качествами обладает реляционная база данных, обеспечивая быстрый доступ к запрашиваемым объектам.

ABSTRACT

This article describes the SQL – Structured Query Language and the relational database model, which is the main one among other database models. The purpose of creating a database, is fast and accurate processing of requests, these are the qualities of a relational database, providing fast access to the requested objects.

В настоящее время в деятельности человека база данных (БД) играет важную роль в сборе, хранении и обработке необходимой информации. Потому что, независимо от того, в какой области производства мы работаем, мы действительно вынуждены прибегать к БД, чтобы получить необходимую информацию. Вот почему связь с БД становится одной из самых актуальных проблем информационных технологий обмена информацией.

Прогресс информационных технологий и растущий поток информации заставляют человечество искать новые методы своевременной обработки данных. Создание БД для хранения, передачи и обработки данных, а затем его разумное использование стало одной из актуальных проблем сегодняшнего дня.

Следует также отметить, что разработка программных продуктов базы данных становится все более стандартизированной с течением времени. Этот процесс привел к необходимости создания единого стандартного языка при создании информационных систем, работающих в различных компьютерных средах. Стандартный язык позволяет пользователям, которые знают набор команд, собирать, хранить, искать и передавать данные независимо от того, работают ли они с персональным компьютером, сетевым автоматическим рабочим пространством (AРМ) или большой ЭВМ. Одним из таких стандартных языков является язык SQL.

SQL (Structured Query Language), что в переводе означает «Структурированный язык запросов». Это язык, который позволяет работать с реляционными базами данных. Особенностью языка SQL является то, что он является языком, ориентированным на результаты, а не на процедуры обработки данных. Сам язык SQL определяет, где находятся данные, какие индексы необходимо использовать, то есть не нужно указывать эти компоненты в запросах базы данных.

Язык SQL разработан по технологии «клиент-сервер», запросы пользователя (клиента) обрабатываются на специальных серверах данных (серверах), а на пользовательские компьютеры возвращаются только результаты запроса.

В реляционных моделях в качестве стандарта для связи с сервером был выбран язык SQL. Поэтому все используют технологию Client-server и SQL в современных реляционных БД (DB2, Oracle, Ingres, Informix, Sybase, Progress, DB2) и даже в нереляционных БД (например, Adabas).

В настоящее время существует два типа SQL: интерактивный и встроенный. В большинстве случаев оба типа работают одинаково, но используются два типа.

Интерактивная база данных SQL работает сама по себе и используется для выполнения пользовательских приложений. В этом типе SQL ввод команды выполняется сразу после команды, и результат появляется на экране.

РазмещённыйSQL состоит из команд SQL, встроенных в программу, созданную на другом языке.

Язык SQL состоит из следующих компонентов:

• DDL (язык описания данных) - язык описания схемы данных в ANSI, состоит из набора команд, которые генерируют объекты (таблицы, индексы, эффекты и т. д.).
• DML (язык изменения данных) - это набор команд, которые определяют, какие значения сохраняются в таблицах в произвольный момент времени.
• DCL (язык управления данными) состоит из команд, которые определяют, позволяет ли пользователь взаимодействовать с конкретными объектами.

Язык SQL нельзя считать алгоритмическим языком, созданным для программирования. Он, прежде всего, имеет смысл – язык информации. С его помощью можно описывать, искать, изменять и извлекать данные, хранящиеся в реляционной БД.

До тех пор, пока концепция БД не вошла в науку, программисты формировали данные таким образом, что это было бы уместно только для рассматриваемого запроса. Для следующего нового запроса данные реорганизовывались, и это приводило к тому, что производительность труда была низкой. Поэтому возникла необходимость разработки эффективных методов обработки данных.

 Цель любой информационной системы в целом состоит в обработке информации об объектах реальной среды. В широком смысле база данных представляет собой набор данных об объектах реальной среды, которые имеют определенный предметный аспект. Под предметной сферой понимается определенная часть реальной среды, изучаемая для организации базы данных. Например, организация, завод, высшее учебное заведение и т. д.

При создании БД необходимо соблюдать определенные правила. Здесь важно отличать слово «информация» от слова «данные», т. е. воспринимаем слово «информация» как общее понятие и подразумеваем под словом «данные» свойства конкретного обозначенного предмета или явления.

Рисунок 1. Строение базы данных

Столбцы таблицы отношений называются атрибутами, и им присваиваются имена. Список атрибутов таблицы, состоящий из имен, называется схемой отношения. Например, схему отношений, изображённой на рисунке 1, можно записать так: деталь (название детали, количество, вес, материал).

Реляционная модель данных представляет собой взаимосвязанный набор данных, хранящихся в двухмерных таблицах. Реляционная модель имеет мощный теоретический фундамент, основанный на теории математических отношений. Понятие реляционной модели было предложено еще в 1970 году Э.Ф.Коддом, одним из 12-ти правил Кодда – это гарантированный доступ, т.е. любое значение в реляционной БД должно быть гарантированно доступно для использования через комбинацию имени таблицы, значения первичного ключа и имени столбца.

Создание модели реляционной модели на языке SQL.

Реляционная база данных – это такая база данных, в которой данные хранятся в двухмерных таблицах, а установленная между ними связь повышает эффективность обработки и уменьшает повторяемость одних и тех же данных. Реляционная база данных изображена на рисунке 2.

Рисунок 2. Структура реляционной БД

Поле – элемент (столбец) таблицы, предназначенный для ввода одного параметра (характеристики) объекта, хранящегося в базе данных.

В процессе создания БД данные должны быть созданы непосредственно на внешних устройствах компьютера. Модель данных представляет собой совокупность взаимосвязанных структур данных и действий, выполняемых над ними. Модель данных состоит из следующих компонентов:

1. Структура данных, предназначенная для выражения отношения пользователя к БД.

2. Действия, которые могут быть выполнены в структуре данных. Модель данных должна иметь возможность работать с языком обнаружения данных (ЯОД) и языком выполнения операций над данными (ЯМД).

3. Модель данных должна быть обеспечена средствами хранения и защиты целостности БД.

В основе реляционной модели данных лежит понятие «отношение», которое образовано от английского «relatsion», что означает отношение. При соблюдении следующих правил, отношения можно описать в виде двумерной таблицы:

1) данные должны быть неделимы по структуре в табличных ячейках;

2) данные в одной колонке должны иметь один и тот же тип;

3) каждый столбец должен иметь уникальные имена (повторение столбцов не допускается);

4) столбцы должны располагаться в определенном порядке в таблице;

5) строки таблицы могут быть расположены в произвольном порядке; Любое отношение (таблица) записывается в виде файла в памяти компьютера. Среди них можно выделить следующие сочетания (таблица 1):

Таблица 1.

Таблица отношений

Ниже на рисунке 3 представлена реляционная модель данных.

Рисунок 3. Реляционная модель данных

Здесь: домен — тип данных, то есть множество допустимых значений. Понятие типа данных является фундаментальным; каждое значение, каждая переменная, каждый параметр, каждый оператор чтения, и особенно каждый реляционный атрибут относится к тому или иному типу.

Таким образом, мы рассмотрели основу реляционной базы данных. Реляционная модель базы данных, является самым распространённой, так как является наиболее удобной для обработки запросов пользователей. Так как данная модель позволяет найти запрашиваемый объект независимо от его расположения в базе данных.

Список литературы:
1. Кириллов В.В. Основы проектирования реляционных баз данных. Учебное пособие. СПб.ИТМО,1994г.
2. Дейт К. Введение в системы баз данных. -М.Наука,1980г.
3. Кузнецов С.Д. Введение в стандарты языка баз данных SQL.-М. 1998г.
4. Атаева Г.И., Турдиева Г.С. Общие проблемы мировой науки // Наука, образование и культура. – 2018. – № 3 (27). – С. 68–70.
5. Хаятов Х. У., Сирожов П. Ш. Использование JQuery на веб-сайтах // Молодой ученый. — 2016. — № 13 (117). — С. 360-361.
6. Хаятов Х. У., Жураева Л. И., Жураев З. Ш. Основные понятия теории нечетких множеств // Молодой ученый. — 2019. — № 25 (263). — С. 41-44.