Βάση δεδομένων
Μια βάση δεδομένων είναι ένα σύστημα αποθήκευσης και διαχείρισης δεδομένων (κάθε είδους πληροφοριών).
Μια μηχανή βάσης δεδομένων μπορεί να ταξινομεί, να αλλάζει ή να εξυπηρετεί τις πληροφορίες της βάσης δεδομένων. Οι ίδιες οι πληροφορίες μπορούν να αποθηκευτούν με πολλούς διαφορετικούς τρόπους - πριν από τους ψηφιακούς υπολογιστές, χρησιμοποιούνταν αρχεία καρτών, τυπωμένα βιβλία και άλλες μέθοδοι. Τώρα τα περισσότερα δεδομένα φυλάσσονται σε αρχεία υπολογιστών.
Ένα σύστημα βάσεων δεδομένων είναι ένα πρόγραμμα υπολογιστή για τη διαχείριση ηλεκτρονικών βάσεων δεδομένων. Ένα πολύ απλό παράδειγμα συστήματος βάσεων δεδομένων θα ήταν ένα ηλεκτρονικό βιβλίο διευθύνσεων.
Τα δεδομένα σε μια βάση δεδομένων είναι οργανωμένα με κάποιο τρόπο. Πριν από την ύπαρξη υπολογιστών, τα δεδομένα των εργαζομένων φυλάσσονταν συχνά σε ντουλάπια αρχειοθέτησης. Συνήθως υπήρχε μία κάρτα για κάθε εργαζόμενο. Στην κάρτα μπορούσαν να βρεθούν πληροφορίες όπως η ημερομηνία γέννησης ή το όνομα του εργαζομένου. Μια βάση δεδομένων διαθέτει επίσης τέτοιες "κάρτες". Για τον χρήστη, η κάρτα θα μοιάζει με την ίδια μορφή που είχε και παλιότερα, μόνο που αυτή τη φορά θα βρίσκεται στην οθόνη. Για τον υπολογιστή, οι πληροφορίες της κάρτας μπορούν να αποθηκευτούν με διάφορους τρόπους. Κάθε ένας από αυτούς τους τρόπους είναι γνωστός ως μοντέλο βάσης δεδομένων. Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο μοντέλο βάσης δεδομένων ονομάζεται σχεσιακό μοντέλο βάσης δεδομένων. Χρησιμοποιεί σχέσεις και σύνολα για την αποθήκευση των δεδομένων. Οι κανονικοί χρήστες που μιλούν για το μοντέλο βάσης δεδομένων δεν θα μιλήσουν για σχέσεις, αλλά για πίνακες βάσης δεδομένων.
Χρήσεις για συστήματα βάσεων δεδομένων
- δεν ξέρω τι να πω
Αλλαγή δεδομένων
Στις βάσεις δεδομένων, ορισμένα δεδομένα αλλάζουν περιστασιακά. Μπορεί να υπάρξουν προβλήματα όταν αλλάζουν τα δεδομένα, μπορεί να έχει συμβεί κάποιο σφάλμα. Το σφάλμα μπορεί να καταστήσει τα δεδομένα άχρηστα. Το σύστημα βάσεων δεδομένων εξετάζει τα δεδομένα, πρέπει να πληρούν ορισμένες απαιτήσεις. Αυτό το κάνει χρησιμοποιώντας μια συναλλαγή. Υπάρχουν δύο χρονικά σημεία στη βάση δεδομένων, ο χρόνος πριν από την αλλαγή των δεδομένων και ο χρόνος μετά την αλλαγή των δεδομένων. Εάν κάτι πάει στραβά κατά την αλλαγή των δεδομένων, το σύστημα βάσης δεδομένων απλώς επαναφέρει τη βάση δεδομένων στην κατάσταση πριν από την αλλαγή. Αυτό ονομάζεται επαναφορά. Αφού όλες οι αλλαγές γίνουν με επιτυχία, δεσμεύονται. Αυτό σημαίνει ότι τα δεδομένα έχουν και πάλι νόημα- οι δεσμευμένες αλλαγές δεν μπορούν πλέον να αναιρεθούν.
Για να είναι σε θέση να το κάνουν αυτό, οι βάσεις δεδομένων ακολουθούν την αρχή ACID:
- Όλα. Είτε όλες οι εργασίες ενός συγκεκριμένου συνόλου (που ονομάζεται συναλλαγή) έχουν ολοκληρωθεί, είτε καμία από αυτές δεν έχει ολοκληρωθεί. Γνωστή ως ατομικότητα
- Πλήρης. Τα δεδομένα στη βάση δεδομένων έχουν πάντα νόημα. Δεν υπάρχουν μισοτελειωμένα (άκυρα) δεδομένα. Γνωστή ως συνέπεια
- Ανεξάρτητος. Εάν πολλοί άνθρωποι εργάζονται στα ίδια δεδομένα, δεν θα βλέπουν (ή δεν θα επηρεάζουν) ο ένας τον άλλον. Καθένας από αυτούς έχει τη δική του άποψη της βάσης δεδομένων, η οποία είναι ανεξάρτητη από τους άλλους. Γνωστή ως απομόνωση
- Έγινε. Οι συναλλαγές πρέπει να δεσμευτούν, όταν ολοκληρωθούν. Μόλις δεσμευτούν, δεν μπορούν να αναιρεθούν. Γνωστή ως ανθεκτικότητα.
Μοντέλο βάσης δεδομένων
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι αναπαράστασης των δεδομένων.
- Απλά αρχεία (αποκαλούμενα flat files): Αυτή είναι η πιο απλή μορφή συστήματος βάσεων δεδομένων. Όλα τα δεδομένα αποθηκεύονται σε ένα αρχείο σε απλό κείμενο. Κάθε πληροφορία μπορεί να διαχωρίζεται με μια νέα γραμμή ή ένα κόμμα κ.λπ.
- Ιεραρχικό μοντέλο: Τα δεδομένα είναι οργανωμένα σαν μια δενδρική δομή. Τα ενδιαφέροντα δεδομένα βρίσκονται στα φύλλα του δέντρου. Οι σχέσεις μεταξύ των καταχωρίσεων δεδομένων είναι τέτοιες ώστε ορισμένες καταχωρίσεις να εξαρτώνται άμεσα από άλλες καταχωρίσεις.
- Μοντέλο δικτύου: Χρησιμοποιήστε εγγραφές και σύνολα για την αποθήκευση των δεδομένων. Παρόμοιο με το ιεραρχικό μοντέλο, αλλά αυτό έχει πολύ πιο πολύπλοκη δομή.
- Σχεσιακό μοντέλο: Αυτό χρησιμοποιεί τη θεωρία συνόλων και τη λογική των κατηγορημάτων. Χρησιμοποιείται ευρέως. Τα δεδομένα μοιάζουν να είναι οργανωμένα σε πίνακες. Αυτοί οι πίνακες μπορούν στη συνέχεια να συνδεθούν μεταξύ τους, ώστε να μπορούν να επιλεγούν απλές ερωτήσεις από αυτούς.
- Αντικειμενοστραφές μοντέλο: Τα δεδομένα αναπαρίστανται με τη μορφή αντικειμένων, όπως χρησιμοποιείται στον αντικειμενοστραφή προγραμματισμό. Μπορούν να αλληλεπιδρούν άμεσα με τη γλώσσα OOP που χρησιμοποιείται, καθώς και οι δύο έχουν την ίδια αναπαράσταση των δεδομένων εσωτερικά.
- Αντικειμενικό σχεσιακό μοντέλο: Αυτό είναι ένα υβρίδιο του αντικειμενοστραφούς μοντέλου και του σχεσιακού μοντέλου.
- Μοντέλο NoSQL: Αυτό είναι ένα νέο είδος μοντέλου βάσης δεδομένων και χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο στον κλάδο των μεγάλων δεδομένων και των διαδικτυακών εφαρμογών πραγματικού χρόνου. Τα δεδομένα σε αυτό το μοντέλο αποθηκεύονται ως ζεύγη κλειδιών-τιμών χωρίς αυστηρή ιεραρχία όπως σε άλλα μοντέλα. Τα συστήματα NoSQL αναφέρονται επίσης ως "Not only SQL" επειδή δεν επιτρέπουν τη χρήση γλωσσών ερωτημάτων που μοιάζουν με τη Structured Query Language.
Τρόποι οργάνωσης των δεδομένων
Όπως και στην πραγματική ζωή, τα ίδια δεδομένα μπορούν να εξεταστούν από διαφορετικές οπτικές γωνίες και να οργανωθούν με διαφορετικούς τρόπους. Υπάρχουν διάφορα πράγματα που πρέπει να λάβετε υπόψη, όταν οργανώνετε τα δεδομένα:
- Κάθε στοιχείο δεδομένων πρέπει να αποθηκεύεται όσο το δυνατόν λιγότερες φορές. Φανταστείτε ότι μια ανύπαντρη γυναίκα είναι καταχωρημένη στα αρχεία της κομητείας, στο κρατικό τμήμα οχημάτων, στο ομοσπονδιακό τμήμα κοινωνικής ασφάλισης και στο τμήμα διεθνών διαβατηρίων. Αν παντρευτεί και αποφασίσει να αλλάξει το όνομά της, πρέπει να ειδοποιηθούν όλα αυτά τα τμήματα. Εάν όλα τα τμήματα ήταν συνδεδεμένα και το όνομά της αποθηκευόταν σε ένα μόνο μέρος, τότε η ενημέρωση θα ήταν εύκολη.
- Εάν τα δεδομένα είναι αποθηκευμένα σε πολλές διαφορετικές βάσεις δεδομένων, ενδέχεται να αντιφάσκουν μεταξύ τους.
- Αυτό το πρόβλημα καθιστά την εύρεση δεδομένων πιο αργή. Εάν υπάρχουν πολλά δεδομένα, αυτό το πρόβλημα της αποθήκευσης ενός στοιχείου δεδομένων σε πολλά μέρη θα καταλάβει πολύ χώρο. Στο παράδειγμά μας υπήρχαν 4 βάσεις δεδομένων για ένα άτομο. Αυτό σημαίνει ότι θα γίνουν 8 αλλαγές, αν ένα δεύτερο άτομο έχει ακριβώς το ίδιο πρόβλημα.
- Αν έχετε αυτό το πρόβλημα, αναπτύχθηκε μια μέθοδος που ονομάζεται Κανονικοποίηση βάσεων δεδομένων για να το λύσει. Επί του παρόντος υπάρχουν 5 κανονικές μορφές. Αυτές είναι τρόποι για να κάνετε μια βάση δεδομένων ταχύτερη και να κάνετε τα δεδομένα να καταλαμβάνουν λιγότερο χώρο.
Σχετικές σελίδες
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Q: Τι είναι μια βάση δεδομένων;
A: Μια βάση δεδομένων είναι ένα σύστημα αποθήκευσης και φροντίδας δεδομένων (κάθε είδους πληροφοριών). Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ταξινόμηση, την αλλαγή ή την εξυπηρέτηση των πληροφοριών που είναι αποθηκευμένες σε αυτήν.
Ερ: Πώς αποθήκευαν τα δεδομένα οι άνθρωποι πριν από τους ψηφιακούς υπολογιστές;
Α: Πριν από τους ψηφιακούς υπολογιστές, χρησιμοποιούνταν αρχεία καρτών, τυπωμένα βιβλία και άλλες μέθοδοι για την αποθήκευση δεδομένων.
Ερ: Τι είναι ένα σύστημα βάσεων δεδομένων;
Α: Ένα σύστημα βάσεων δεδομένων είναι ένα πρόγραμμα υπολογιστή για τη διαχείριση ηλεκτρονικών βάσεων δεδομένων. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την οργάνωση των δεδομένων με κάποιο τρόπο.
Ερ: Πώς μοιάζει μια "κάρτα" σε ένα παλιομοδίτικο ντουλάπι αρχειοθέτησης;
Α: Σε ένα παλιομοδίτικο ντουλάπι αρχειοθέτησης, υπήρχε συνήθως μία κάρτα για κάθε εργαζόμενο με πληροφορίες όπως η ημερομηνία γέννησης ή το όνομά του.
Ερ: Πώς μοιάζει το σύγχρονο ισοδύναμο αυτής της "κάρτας";
Α: Το σύγχρονο ισοδύναμο αυτής της "κάρτας" εμφανίζεται στην οθόνη και όχι σε φυσική μορφή.
Ερ: Τι είναι ένα μοντέλο βάσης δεδομένων;
Α: Ένα μοντέλο βάσης δεδομένων αναφέρεται σε διάφορους τρόπους με τους οποίους οι πληροφορίες στην "κάρτα" μπορούν να αποθηκευτούν από τον υπολογιστή. Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο μοντέλο ονομάζεται σχεσιακό μοντέλο βάσης δεδομένων, το οποίο χρησιμοποιεί σχέσεις και σύνολα για την αποθήκευση δεδομένων.
Ερ: Πώς αναφέρονται οι κανονικοί χρήστες σε αυτά τα μοντέλα όταν μιλούν γι' αυτά; Α: Οι κανονικοί χρήστες συνήθως αναφέρονται σε αυτά τα μοντέλα ως "πίνακες βάσεων δεδομένων" αντί να χρησιμοποιούν τεχνικούς όρους όπως σχέσεις ή σύνολα όταν συζητούν γι' αυτά.
