Для чего нужны данные

Что такое база данных?

База данных — это упорядоченный набор структурированной информации или данных, которые обычно хранятся в электронном виде в компьютерной системе. База данных обычно управляется системой управления базами данных (СУБД). Данные вместе с СУБД, а также приложения, которые с ними связаны, называются системой баз данных, или, для краткости, просто базой данных.

Данные в наиболее распространенных типах современных баз данных обычно хранятся в виде строк и столбцов формирующих таблицу. Этими данными можно легко управлять, изменять, обновлять, контролировать и упорядочивать. В большинстве баз данных для записи и запросов данных используется язык структурированных запросов (SQL).

Что такое язык структурированных запросов (SQL)?

SQL — это язык программирования, используемый в большинстве реляционных баз данных для запросов, обработки и определения данных, а также контроля доступа. SQL был разработан в IBM в 1970-х годах. Со временем у стандарта SQL ANSI появились многочисленные расширения разработанные такими компаниями как IBM, Oracle и Microsoft. Хотя в настоящее время SQL все еще широко используется, начали появляться новые языки программирования запросов.

Эволюция базы данных

Базы данных значительно изменились с момента их появления в начале 1960-х годов. Исходными системами, которые использовались для хранения и обработки данных, были навигационные базы данных – например, иерархические базы данных (которые опирались на древовидную модель и допускали только отношение «один-ко-многим») и базы данных с сетевой структурой (более гибкая модель, допускающая множественные отношения). Несмотря на простоту, эти ранние системы были негибкими. В 1980-х годах стали популярными реляционные базы данных, в 1990-х годах за ними последовали объектно-ориентированные базы данных. Совсем недавно вследствие роста Интернета и возникновения необходимости анализа неструктурированных данных появились базы данных NoSQL. В настоящее время облачные базы данных и автономные базы данных открывают новые возможности в отношении способов сбора, хранения, использования данных и управления ими.

В чем заключается различие между базой данных и электронной таблицей?

Базы данных и электронные таблицы (в частности, Microsoft Excel) предоставляют удобные способы хранения информации. Основные различия между ними заключаются в следующем.

Способ хранения и обработки данных
Полномочия доступа к данным
Объем хранения данных

Электронные таблицы изначально разрабатывались для одного пользователя, и их свойства отражают это. Они отлично подходят для одного пользователя или небольшого числа пользователей, которым не нужно производить сложные операции с данными. С другой стороны, базы данных предназначены для хранения гораздо больших наборов упорядоченной информации иногда огромных объемов. Базы данных дают возможность множеству пользователей в одно и то же время быстро и безопасно получать доступ к данным и запрашивать их, используя развитую логику и язык запросов.

Типы баз данных

Существует множество различных типов баз данных. Выбор наилучшей базы данных для конкретной компании зависит от того, как она намеревается использовать данные.

Реляционные базы данных

Объектно-ориентированные базы данных

Распределенные базы данных

Хранилища данных

Oracle NoSQL Database

Графовые базы данных

Это лишь некоторые из десятков типов баз данных, используемых в настоящее время. Другие, менее распространенные базы данных, предназначены для очень специфических научных, финансовых и иных задач. Помимо появления новых типов, базы данных развиваются в абсолютно новых направлениях — изменяются подходы к разработке технологий, происходят значительные сдвиги, такие как внедрение облачных технологий и автоматизации. В частности, в последнее время появились следующие базы данных.

Базы данных с открытым исходным кодом

Облачные базы данных

Многомодельные базы данных

Документные базы данных/JSON

Автономные базы данных

Что такое программное обеспечение базы данных?

Программное обеспечение базы данных используется для создания, редактирования и обслуживания файлов и записей базы данных, что упрощает создание файлов и записей, ввод данных, редактирование, обновление и отчетность. Программное обеспечение также помогает хранить данных, осуществлять резервное копирование и формировать отчетность, предоставлять управление множественным доступом и поддерживать безопасность. Сегодня надежная безопасность базы данных особенно важна, поскольку случаи кражи данных значительно участились. Программное обеспечение для баз данных иногда называют системой управления базами данных (СУБД).

Программное обеспечение баз данных упрощает управление данными, помогая пользователям хранить данные в структурированной форме, а затем получать к ним доступ. Обычно программа имеет графический интерфейс, помогающий создавать данные и управлять ими, и в некоторых случаях пользователи могут создавать собственные базы данных с помощью такого ПО.

Что такое система управления базами данных (DBMS)?

Для базы данных обычно требуется комплексное программное обеспечение, которое называется системой управления базами данных (СУБД). СУБД служит интерфейсом между базой данных и пользователями или программами, предоставляя пользователям возможность получать и обновлять информацию, а также управлять ее упорядочением и оптимизацией. СУБД обеспечивает контроль и управление данными, позволяя выполнять различные административные операции, такие как мониторинг производительности, настройка, а также резервное копирование и восстановление.

В качестве примеров популярного программного обеспечения для управления базами данных, или СУБД, можно назвать MySQL, Microsoft Access, Microsoft SQL Server, FileMaker Pro, СУБД Oracle Database и dBASE.

Что такое база данных MySQL?

MySQL — это реляционная система управления базами данных с открытым исходным кодом на основе языка SQL. Она была разработана и оптимизирована для веб-приложений и может работать на многих платформах. Она обладает всеми возможностями которые требуются веб-разработчикам. База данных MySQL предназначена для обработки миллионов запросов и тысяч транзакций, поэтому ее часто выбирают компании электронной коммерции, которым требуется управлять большим количеством денежных переводов. Гибкость по мере необходимости — основная характеристика MySQL.

Многие ведущие веб-сайты и веб-приложения используют СУБД MySQL, в том числе Airbnb, Uber, LinkedIn, Facebook, Twitter и YouTube.

Использование баз данных для повышения производительности бизнеса и улучшения процесса принятия решений

Обширный сбор данных из Интернета вещей меняет действительность и производственный сектор по всему миру: современные компании имеют доступ к большему количеству данных, чем когда-либо прежде. Прогрессивные компании теперь могут использовать базы данных, чтобы от обычного хранения данных и базовых транзакций перейти к анализу огромных объемов данных из множества систем. Благодаря базам данных и другим средствам вычислений и бизнес-аналитики современные компании могут использовать собираемые ими данные для более эффективной работы, эффективного принятия решений, гибкости и масштабируемости. Сегодня важнейшим для коммерческих компаний является оптимизация доступа и пропускной способности для данных, что связано с постоянным ростом объема данных. Очень важно иметь платформу, способную обеспечить производительность, масштаб и гибкость, необходимые компаниям по мере их роста.

Автономная база данных способна значительно расширить эти возможности. Автономные базы данных автоматизируют дорогостоящие и длительные ручные процедуры, благодаря чему бизнес-пользователи могут сосредоточиться на работе со своими данными. За счет возможностей создания и использования баз данных пользователи приобретают контроль и автономию, поддерживая при этом важные стандарты безопасности.

Задачи для баз данных

Современные крупные корпоративные базы данных нередко поддерживают очень сложные запросы, и предполагается, что они должны предоставлять почти мгновенные ответы на них. В результате администраторы баз данных вынуждены применять самые разные методы для повышения производительности. Вот некоторые из наиболее распространенных вызовов, с которыми они сталкиваются.

Значительно возросшие объемы данных. Стремительный рост данных от датчиков, подключенных приборов и десятков других источников заставляет администраторов искать способы эффективного управления и упорядочивания данных своих компаний.
Обеспечение безопасности данных. В наши дни регулярно случаются утечки данных и хакеры становятся все более изобретательными. Сейчас как никогда важно обеспечить защиту данных, но в то же время их легкую доступность для пользователей.
Удовлетворение растущих потребностей. В современной, динамичной бизнес-среде компаниям необходим доступ к данным в режиме реального времени – для своевременного принятия решений и использования новых возможностей.
Управление и обслуживание базы данных и инфраструктуры. Администраторы базы данных должны осуществлять постоянный мониторинг базы данных на наличие проблем, выполнять профилактическое обслуживание, а также устанавливать обновления и исправления программного обеспечения. Но базы данных становятся все более сложными, объемы данных растут, и компании сталкиваются с необходимостью привлечения дополнительных специалистов для мониторинга и настройки баз данных.
Устранение границ масштабируемости. Если бизнес хочет выжить, он должен развиваться, и возможности управления данными должны расти вместе с ним. Но администраторам баз данных очень сложно предугадать, какие мощности потребуются компании, особенно при использовании локальных баз данных.
Соблюдение требований к размещению данных, суверенитету данных и времени ожидания. Для одних компаний предпочтительнее, чтобы базы данных работали в локальной среде. В таких случаях идеальным вариантом являются готовые системы, настроенные и оптимизированные для размещения баз данных.

Решение всех этих задач может занимать много времени и отвлекать администраторов баз данных от решения стратегических задач.

Как автономные технологии улучшают управление базами данных

Автономные базы данных — это модель будущего, представляющая исключительный интерес для компаний, которые хотят использовать лучшую из имеющихся технологий баз данных, при этом не сталкиваясь с проблемами при запуске и эксплуатации этой технологии.

Автономные базы данных используют облачные технологии и машинное обучение для автоматизации множества стандартных задач управления базами данных, таких как настройка, защита, резервное копирование, обновление и другие повседневные задачи администрирования. Благодаря автоматизации этой рутины администраторы баз данных могут сосредоточиться на более стратегической работе. Возможности самоуправления, самозащиты и самовосстановления автономных баз данных могут радикально изменить способы управления и защиты данных, улучшая эффективность, снижая затраты и повышая безопасность.

Дополнительные продукты

Oracle Autonomous Database
СУБД Oracle Database
Oracle Exadata
Oracle Autonomous Data Warehouse

База данных: что это такое и зачем она нужна

Рассказываем, как работают базы данных, почему их используют, какие они бывают и чем отличаются от СУБД.

Иллюстрация: Shutterstock / imgix / jms / Arina Bondar / Unsplash / Polina Vari для Skillbox Media

Дмитрий Зверев

Любитель научной фантастики и технологического прогресса. Хорошо сочетает в себе заумного технаря и утончённого гуманитария. Пишет про IT и радуется этому.

Если вы захотите написать приложение, которое будет использовать данные пользователей, — например, интернет-магазин или игру, вам точно понадобится база данных. Как раз чтобы работать с этими данными.

Что такое база данных

В информатике базой данных называют совокупность данных, организованных по определённым правилам. Но мы дадим более простое определение.

База данных (БД) — это набор данных, который как-то структурирован. Например, можно взять сто картинок с котами и отсортировать их по цвету или по позе.

Обычно данные в БД записывают в виде таблицы — строк и столбцов. В такой архитектуре каждая строка — это новый элемент, у которого есть некоторые свойства — столбцы. Тех же котов можно отсортировать по множеству параметров — например, цвету, позе и весу.

Базу данных нельзя назвать программой в полном смысле этого слова. Это скорее просто файлик, в котором записаны данные. А чтобы достать из этого файла данные, сначала нужно написать программу, которая будет всё это делать, то есть управлять базой данных.

Например, вы хотите найти элемент по индексу и решили написать программу, которая умеет это делать. А затем вам вдруг понадобилось отсортировать записи в БД по каким-то параметрам. И вы пишете ещё один скрипт, который уже умеет сортировать таблицы. Так вы продолжаете создавать всё новые и новые мини-программы для разных мини-задач.

В итоге у вас копится куча полезных скриптов на все случаи жизни и вы понимаете: «А зачем каждый раз писать что-то новое, объединю-ка я эти скрипты в одну программу и назову её системой управления базами данных, или СУБД». Так что СУБД позволяют просто манипулировать данными в БД — например, доставать элементы, добавлять новые и удалять ненужные, не отвлекаясь на код.

Получается, что база данных — это просто файл на диске компьютера, а СУБД — это инструменты, которые помогают управлять базами данных. Кстати, нередко базами данных называют именно СУБД, такая вот терминологическая путаница и ад для душнилы-перфекциониста.

Для чего нужны базы данных

Давайте на примере рассмотрим, зачем люди используют базы данных.

Допустим, мы открыли магазин музыкальных инструментов. Теперь нам нужно создать сайт, чтобы продавать товары в онлайне. На сайте должен находиться весь ассортимент магазина, при этом информация о наличии инструментов всегда должна поддерживаться в актуальном состоянии.

Для этого мы создадим базу данных и добавим в неё наши музыкальные инструменты. В итоге получится большая таблица, каждая строка которой — отдельный инструмент, а каждый столбец — его свойство. Среди свойств мы пока остановимся на трёх: цена, количество товара на складе и тип инструмента.

Теперь, когда у нас есть база данных со всеми товарами, мы должны понять, что именно мы будем с этими данными делать. Вот основные операции, которые пригодятся интернет-магазину:

Записать новые данные. Чтобы мы могли добавить новый инструмент, когда он приедет на склад.
Изменить старые данные. Чтобы изменить цену товара или его количество на складе.
Найти данные. Чтобы найти, например, все синтезаторы и показать клиенту.
Позволить читать данные только работникам, а всем остальным закрыть доступ. Чтобы клиенты сами не меняли цены товаров и не получали их бесплатно.
Поддерживать данные в порядке. Чтобы быть уверенным: в категории «Гитары» будут лежать именно гитары, а не барабаны.
Масштабировать базу данных. Чтобы добавлять новые данные и не переживать об ограничениях по объёму.
Ничего не потерять. Чтобы, даже если магазин сгорит, мы всегда могли восстановить базу данных.

Эти принципы применимы к любой базе данных, а не только к нашему примеру.

Чем управление базами данных отличается от управления электронными таблицами

Если бегло посмотреть на базу данных и электронную таблицу, можно не увидеть разницы. Но она есть — и сейчас мы о ней расскажем.

Представим, что у нас есть Excel-таблица, в которой мы ведём учёт всех клиентов нашей компании — отмечаем, как их зовут, где они работают, зачем к нам обращались и когда в последний раз мы с ними общались. Этот Excel-файл единый для всей компании, и каждый день им пользуются десятки человек.

Вот вы садитесь за работу, открываете эту таблицу и вносите в неё какие-то изменения. Параллельно с этим ваш коллега тоже открыл её и начал вносить изменения — причём в те же колонки или строки, в которых работаете вы. Вы доделали работу, сохранили файл и закрыли его. Данные перезаписались в таблицу. Но ваш коллега не увидит эти изменения, потому что он открыл файл раньше. Поэтому когда он сохранит свой файл, то перезапишет ваши данные своими, а ваши изменения пропадут.

С базой данных такой ситуации не произойдёт. Пусть у нас та же ситуация, но таблица — это база данных, которая управляется с помощью какой-то СУБД. Теперь каждый раз, когда вы вносите изменения, они отправляются в виде запросов в СУБД. И даже если ваш коллега будет работать с вами одновременно и тоже отправит запрос, то он встанет в очередь и будет ждать, пока не обработается предыдущий.

Базы данных и СУБД обеспечивают надёжность и помогают избежать ситуаций, когда ваши изменения могут быть утрачены. Это называется разрешением коллизий.

Типы баз данных

Базы данных разделяют на два основных типа: реляционные и нереляционные. Последние делятся ещё на два: сетевые и иерархические. Получается, существует три главных типа баз данных — реляционные, сетевые и иерархические.

Реляционные

Ещё их называют табличными — из-за того, что все данные они хранят в виде таблиц. Эти таблицы внутри связаны друг с другом, поэтому получается такая связная структура:

У нас есть две таблицы — с покупателями и товарами. Когда покупатель что-то покупает, данные добавляются в третью таблицу. Там находится информация о купленных товарах и ссылки на них.

Такая структура хороша тем, что если поменяются какие-то данные — например, адрес покупателя, то нам нужно будет всего лишь изменить значения в одной таблице, а остальные таблицы трогать не придётся.

Графовые

Их отличие от реляционных в том, что между таблицами и их записями может быть несколько разных связей. Каждая такая связь отвечает за что-то своё.

Сетевые базы данных применяют, например, в соцсетях:

Вся информация в сетевой базе данных хранится в отдельных файлах. Она содержит в них сами данные и связи между ними. Базе не приходится тратить время на поиск данных, ведь вся информация уже есть в специальных файлах. В них находятся все связи, позволяющие быстро выдать результат.

Иерархические

Такая структура похожа на файловую систему в Windows. У каждого элемента есть вышестоящий элемент, а есть и подчинённый элемент — тот, что ниже. Поэтому по этой структуре легко перемещаться снизу вверх и сверху вниз.

Иерархическая база данных знает, кто кому подчиняется, а значит, быстро находит информацию. Однако такие базы можно организовать только в том случае, если у вас есть чёткое разделение в данных и вы точно понимаете, какой элемент главный, а какой ему подчиняется.

Что запомнить

База данных — это набор элементов, которые сгруппированы по определённым правилам. Они бывают реляционными, графовыми и иерархическими.
СУБД — это инструменты, которые помогают управлять базами данных. Например, с их помощью можно удалять, изменять и находить элементы.
Популярные СУБД — PostgreSQL, MySQL, Microsoft SQL Server, SQLite, MongoDB, Redis, Oracle Database.
Базы данных отличаются от СУБД тем, что сами по себе представляют лишь файл на компьютере. Базы данных не умеют ничего делать с этими данными — только хранить. А вот СУБД уже предоставляют возможности по манипуляции ими.
Электронные таблицы очень похожи на базы данных, но имеют большой недостаток: если несколько пользователей будут использовать одну таблицу одновременно, есть риск перезаписать данные друг поверх друга и потерять их. С базами данных такого не случится, потому что они обрабатывают запросы по очереди.

* Решением суда запрещена «деятельность компании Meta Platforms Inc. по реализации продуктов — социальных сетей Facebook и Instagram на территории Российской Федерации по основаниям осуществления экстремистской деятельности».

Читайте также:

Как ускорить работу базы данных
Задача про директора и график смен программистов
Система управления базами данных: что это такое и зачем она нужна

ЗАЧЕМ НУЖНА ПЕРЕПИСЬ

— Получить сведения о численном составе населения, о том, как оно размещается на территории Российской Федерации, а также другие данные, необходимые для определения перспектив социально-экономического развития страны.

Перепись — это «фотография» всего населения страны в определенный момент времени (например, в 00 часов 9 октября 2002 года). Такой «моментальный снимок» делается периодически. Во многих странах, как и в России, приблизительно один раз в десять лет. Иногда чаще (например, в Канаде — один раз в пять лет).

Перепись позволяет узнать точную цифру численности населения, находящегося в стране, сведения о его составе и условиях жизни. Дает возможность оценить, как изменились численность, состав и условия жизни людей — всего народа и каждой категории населения — за время, прошедшее с момента предыдущей переписи.

А кроме того, информация о динамике таких перемен служит базой для перспективных расчетов численности населения и основных характеристик социально-экономической ситуации в стране на ближайшие годы.

Иначе говоря, перепись — это не только статистический итог, но и инструмент экономического и социального прогнозирования. Наконец, перепись — это летопись России, ее история. Ее результаты адресованы не только нам, но и тем, кто будет жить после нас.

— Где должны стоять сканирующие устройства и как к ним будут доставляться анкеты? Кто имеет доступ к этим устройствам?

— Сканирующие устройства установят в тех территориальных органах Госкомстата России, которые предназначены для автоматизированного ввода и распознавания информации с переписных листов (машиночитаемых документов — МЧД) Всероссийской переписи населения 2002 года. Таких территориальных органов Госкомстата России — 65. Кроме того, существует Главный межрегиональный центр обработки и распространения статистической информации (ГМЦ) Госкомстата России. Во всех территориальных органах информация будет считываться с переписных листов — они именуются «машиночитаемыми документами» — и обрабатываться. Далее полученные сведения поступят в межтерриториальные кустовые центры, пройдут формальный и логический контроль, затем их сведут в файлы, запишут на технические носители и передадут на федеральный уровень для последующей обработки.

При функционировании сканирующих устройств будет обеспечена гарантированная защита обрабатываемой информации. Доступ к устройствам предоставят только лицам, имеющим на это соответствующее разрешение. Говоря иными словами, перепись — это не только сбор и обработка информации, но и система мер безопасности. Любому частному лицу важно, чтобы персональная информация о нем не попала в какие-нибудь нечистые руки, которые смогут использовать эту информацию неблаговидным образом. Однако и государству в целом важно, чтобы собранные данные были защищены от искажений, фальсификаций и несанкционированного доступа. В механизме современной переписи населения такая защита не только предусмотрена, но и гарантирована.

— Зачем в анкету включен вопрос о национальности? Об источниках доходов? О виде деятельности? О родственных отношениях людей, ведущих одно домохозяйство?

— Данные переписи о национальном составе населения — обширный материал для изучения самых разных аспектов жизни людей, для исследования особенностей их расселения, культуры, для анализа сложных процессов взаимовлияния народов, которые населяют нашу страну.

При предстоящей переписи, как и в предыдущих переписях, будет действовать принцип самоопределения национальной (этнической) принадлежности человека, то есть его принадлежности к тому или иному народу или национальной (этнической) группе. Это означает, что в ходе переписи будет записываться национальность, которую укажет сам опрашиваемый. Национальность детей будет определяться родителями.

В программу предстоящей переписи населения включены для изучения источники средств к существованию, а не источники доходов. Иначе говоря, в анкетах люди будут указывать места работы, а не каналы поступления тех или иных денежных сумм. Или совсем уже просто: зарплата, оклад, гонорар, дивиденды акционеров и другое — это источники средств к существованию, а счастливый лотерейный билет, выигрыш в игре «Как стать миллионером» или удачная продажа бабушкиного колье — источники доходов.

Данные о распределении населения по источникам средств к существованию позволят провести анализ социально-экономической структуры населения страны, регионов и их административно-территориальных образований. В отличие от предыдущих переписей при Всероссийской переписи населения 2002 года будут учтены все имеющиеся у населения источники средств к существованию. Обработка данных по ним в сочетании с другими сведениями даст возможность получить информацию о распределении населения по каждому виду источников, их числу и в комбинации с другими сведениями, например, такими, как пол, возраст, размер домохозяйств, вид деятельности и т. д. Все это очень важно для характеристики социально-экономического состава населения.

Информация о распределении населения по видам деятельности традиционно является одной из основных в переписи населения. Анализ таких сведений может стать первым показателем экономического положения страны. Такого рода информация дает возможность оценить вероятное число работающих в различных отраслях, что необходимо для того, чтобы подготовить прогнозы развития национальной экономики и общей численности экономически активного населения.

Единицей наблюдения при переписи вновь становится домохозяйство.

Домохозяйство может состоять из одного человека, двух и более и определяется как:

один человек, проживающий в отдельном жилом помещении или части жилого помещения и обеспечивающий себя всем необходимым для жизни и не объединяющий средства для ведения общего хозяйства с кем-либо из других лиц, проживающих в данном жилом помещении;

два человека и более, проживающие совместно в отдельном жилом помещении, части его или нескольких жилых помещениях и обеспечивающие себя всем необходимым для жизни посредством ведения общего хозяйства, полностью или частично объединяя и расходуя свои средства. Эти лица могут быть связаны отношениями родства или отношениями, вытекающими из брака, либо быть не родственниками, либо и теми и другими.

— Не попадут ли материалы переписи в руки налоговых служб?

— Налоговые службы, как и другие учреждения, организации, министерства и ведомства, все органы государственного управления, будут использовать не индивидуальные сведения о каждом человеке, занесенные в переписные листы, а только сведения в их сводном, обобщенном виде, полученные на основе разработки материалов переписи.

Индивидуальные сведения, содержащиеся в переписных листах, являются строго конфиденциальными и не подлежат разглашению, передаче кому бы то ни было. Лица, имеющие санкционированный доступ к этим сведениям и допустившие их утрату или разглашение, несут ответственность согласно законодательству Российской Федерации. Кроме того, налоговые службы не заинтересованы в получении индивидуальных данных, поскольку в них не будут содержаться сведения о размерах доходов.

— Денежные реформы, ваучеризация и институт прописки выработали у населения очень осторожное отношение к желанию власти пообщаться с каждым гражданином страны. Удастся ли всех переубедить?

— Говорить о переписи как о некоем переубеждении населения было бы не совсем правильно. Речь идет о сборе сведений от населения в целях получения точных сводных (обобщенных) статистических данных о его численности, размещении на территории страны, характеристиках по различным признакам — полу, возрасту, образованию, занятости, видам деятельности и т. д. Это необходимо для уточнения расчетной численности населения страны и каждого субъекта Российской Федерации, его административно-территориальных образований. Результаты переписи послужат одновременно точкой отсчета для новых текущих оценок численности и состава населения за каждый год в течение очередного десятилетия, базой для демографических прогнозов и определения перспектив социально-экономического развития страны. Такие же цели лежат в основе переписей населения различных стран мира. Организация Объединенных Наций призвала все страны провести национальные переписи населения при вхождении человечества в XXI век.

— Будут ли граждане нести ответственность за предоставление ложных данных?

— Нет, не будут. Ответы на вопросы переписного листа фиксируются только на основании слов опрашиваемого — это основной принцип Всероссийской переписи населения. Предоставленная опрашиваемыми информация не подлежит перепроверке. Методология переписи полностью исключает саму категорию ложных данных.

— Автопортрет нации действительно нужен населению страны? Проводились ли на эту тему социологические опросы?

— Перепись 2002 года — первая в нынешних границах нашей страны. Предыдущая перепись 1989 года проводилась в другой стране, в других политических, экономических и социальных условиях. Произошедшие с тех пор изменения так велики, а нехватка социально-демографической информации ощущается так остро, что перепись 2002 года, в отличие от предшествующих, представляет собой не только государственное мероприятие по учету населения, но и социальный заказ, сформированный самим обществом.

По данным фонда «Общественное мнение», 81% россиян убеждены в необходимости проведения переписи.

Кроме того, работники органов власти — тоже население страны. А они не смогут без такой информации выполнять свои обязанности.

Что такое база данных

База данных — это совокупность множества таблиц, которые связаны между собой.

Лолита Кочиева
Автор статьи
23 октября 2022 в 18:05

Современные компании хранят огромное количество информации: данные об операциях, контрагентах, работниках, клиентах и т. д. Сохранять информацию выгодно, потому что данные можно проанализировать и найти новые способы роста прибыли бизнеса.

Если компания небольшая, данные можно сохранить в Google Sheets, файлах Excel или даже в печатном виде в папках. Но если это крупная компания с миллионами операций в день, Excel уже не подойдет: в одном файле помещается максимум около миллиона строк.

Файлы Excel и Google Sheets при сотнях тысяч строк начинают сильно тормозить — работать с информацией в них уже неудобно. Тут на помощь приходят базы данных (БД). В статье разберем виды БД, свойства и популярные системы управления базами данных, которые помогают превратить большой объем информации в удобную систему. В статье разберем виды БД, свойства и популярные системы управления базами данных (СУБД).

База данных: что это

База данных простыми словами — это место, где хранятся данные в электронном виде.

В базе данных может храниться что угодно: фотографии на телефоне, расположение игроков на карте в компьютерной игре, номера заказов в сервисе такси или доставки продуктов. Основная работа базы данных — сохранение, изменение, быстрый поиск.

Работу с базой данных невозможно представить без СУБД (системы управления базой данных). Она позволяет изменять, добавлять или удалять данные, получить из базы нужную информацию по запросу или восстановить базу данных. Одни из самых популярных СУБД — Oracle, MySQL, Microsoft SQL Server, PostgreSQL.

На курсе «Python-разработчик» целый блок посвящен изучению баз данных. Вы узнаете, как работать с СУБД SQLite и PostgreSQL и программной библиотекой SQLAlchemy для работы с реляционными СУБД. Сделаете проект, где компания сможет выбирать поставщика товаров, исключить поставку одинаковых товаров от разных поставщиков, искать и сортировать информацию. По окончании курса с поддержкой нашего центра карьеры найдете первую работу.

Чем база данных отличается от таблиц Excel и Google Sheets

Внешне Excel, Google Sheets и базы данных похожи, но разница есть. В БД можно:

Хранить больше записей и быстро их обрабатывать.
Установить отношения между несколькими таблицами — связи, благодаря которым одновременно обрабатывают данные в нескольких таблицах одной БД. Еще связи нужны, чтобы обеспечить целостность данных и чтобы в базе не было потерянных записей. Если удалить из БД клиента, информация о нём удаляется во всех связанных таблицах. Если добавить — добавляется.
Работать с расширенным набором функций: поиск, фильтрация, сортировка, агрегация и т. д.

Excel и Google Sheets ограничены размером файла. Они подойдут, если нужно работать с небольшим количеством данных и выполнять базовые операции. Для хранения и анализа больших объемов структурированных данных понадобится БД.

Свойства базы данных

Свойства баз данных:

Быстродействие. Excel и Google Sheets тормозят, когда много данных. В них сложнее найти нужное. В БД проще и быстрее — и ничего не тормозит.
Простота получения и обновления данных. За два клика можно обновить или добавить данные в базу.
Безопасность. В большинстве БД можно настраивать разные уровни доступа к таблицам. Например, давать разрешение читать и редактировать не всем пользователям, а только некоторым.
Многопользовательский доступ. С БД одновременно могут работать несколько человек.
Объем хранимых данных. База данных дает возможность сохранять миллионы различных записей.

Как хранится информация в БД

По способу хранения данных БД делятся на:

Централизованные — вся информация хранится на одном компьютере. Это может быть автономный ПК или сервер, к которому есть доступ у пользователей.
Распределенные — информация распределена по разным компьютерам. Используется в локальных и глобальных компьютерных сетях.

База данных — это информационный склад. Сам по себе этот склад не может найти и обработать нужную клиенту информацию. Здесь в работу вступает СУБД. Система управления базой данных — это программное обеспечение, которое позволяет вносить изменения и отправлять запросы в базу данных, структурировать информацию и при необходимости восстановить базу с нуля.

Приходите на курс «Java-разработчик» — это не только подробные знания и практические навыки по программированию, работе с СУБД и языком запросов SQL. Еще 440 часов обучения от топовых экспертов в области, 5 проектов в портфолио, помощь в составлении резюме и диплом установленного образца. Благодаря этому вы легко найдете работу.

Типы баз данных

Существует огромное множество типов баз данных. Наиболее часто используют следующие типы:

реляционные,
нереляционные,
документоориентированные,
графовые,
колоночные (столбцовые),
key-value,
сетевые,
иерархические.

✔️ Реляционные. Состоят из множества таблиц, а между таблицами есть связи.

Две основные характеристики реляционной базы:

Информация лежит в некотором количестве таблиц и распределена по ним по смыслу.
Таблицы не существуют независимо друг от друга — они связаны определенными столбцами.

Чаще всего специалисты пользуются реляционными базами данных. Это базы, состоящие из множества таблиц, между которыми есть связи. Реляционные БД используют везде, где есть необходимость в сохранении огромных объемов информации: в IT-компаниях, банках, магазинах и так далее.

Обычно данные в реляционной БД хранят во вложенных таблицах. Информацию вносят с помощью записей.

Таблица — это вложенный объект по отношению к базе данных. Это значит, что база данных содержит внутри себя некоторое количество таблиц. Таблицы хранят разные группы данных. Например, одна таблица может хранить номера телефонов клиентов, а другая — список товаров на складе.

Таблица выглядит как лист в Google Sheets или Excel. Она состоит из определенного количества строк и столбцов. У каждого столбца бывает свое имя. В каждом из столбцов содержатся данные, относящиеся к заголовку столбца.

Запись — это одна строка в таблице в базе данных. Если менеджер добавляет данные нового пассажира или водителя в систему баз данных, то в таблице появляется новая запись.

К значениям столбца обычно есть некоторые требования. Часто в столбце реляционной базы данных хранятся данные одного типа: числа, тексты, файлы или другое.

Если создать реляционную базу данных, например, для такси, то она может содержать такие таблицы:

заказы такси;
таксисты;
клиенты (или пассажиры);
автомобили.

База данных такси содержит четыре таблицы, в каждой из которых — определенное количество столбцов. Например, в таблице «Клиенты» три столбца: «ID клиента», «Телефон клиента» и «Город клиента».

Можно было бы добавить всю информацию по заказам, таксистам, клиентам и автомобилям в одну таблицу, но она получилась бы слишком громоздкой. Анализировать и строить модели машинного обучения на основе такой таблицы было бы очень сложно, потому что модели машинного обучения нужны данные с определенным типом закономерностей. Удобнее, когда информация — в реляционной базе данных. То есть в разных таблицах в зависимости от смысла.

Реляционные базы данных не годятся для хаотичных неструктурированных данных, которые сложно распределить по нескольким таблицам в зависимости от смысла.

Еще бывают бизнесы и продукты, где необходим быстрый ответ на запрос, например онлайн-торги. Для них реляционные БД не подходят — лучше использовать другой тип.

✔️ Нереляционные БД. Нереляционные системы баз данных — базы данных, в которых информация содержится в виде документов JSON — стандартный текстовый формат, в котором данные структурированы на основе определенного языка программирования — джаваскрипт. Это язык программирования, который используется, например, для механизма обновления ленты новостей в соцсетях, анимации, интерактивных карт и многого другого. А в случае БД помогает структурировать данные.

✔️ Документоориентированные базы данных. По названию можно понять, что в базе данных такого типа единицей информации является документ. Обычно нет никаких ограничений по формату этого документа — он может быть в json-формате, xml, int и т. д.

В документоориентированных базах данных нет схемы данных — это значит, что можно добавлять новые данные как угодно и в каком угодно формате, не требуя, чтобы у всех остальных записей БД была одинаковая структура.

Примеры таких БД — MongoDB, Couchbase, Firebase.

✔️ Key-value базы данных. В такой базе данных удобно хранить информацию, которая легко представляется в виде пары «ключ — значение». Ключ — это специальное поле в таблице с уникальной информацией. Эти поля используют для хранения уникальных идентификаторов объектов, например ID клиента или кода товара. Значение указывает на характеристики ключа.

Самый главный плюс key-value-баз — они быстро выдают значение по ключу. Поэтому такие БД часто используют в задачах, когда ответ от базы важно получать в режиме онлайн.

Key value базы

Пример БД key-value

✔️ Графовые. Этот тип баз данных хранит информацию в графах. Графы — математический термин и означает совокупность двух множеств: множества объектов — вершин и множества парных связей этих объектов — ребер. Пример графа — дерево каталогов в компьютере: диски, папки и файлы — вершины, вложенность файлов и папок в папки и диски — ребра.

Графовый тип подходит, когда нужно получить информацию об основном объекте и об объектах, которые с ним связаны.

Пример проекта, в котором идеально использовать графовые базы данных, — обычная социальная сеть вроде ВК. Графовая база данных поможет быстро найти всю необходимую информацию не только нужного нам пользователя, но и всех его друзей, групп и сообществ.

✔️ Столбцовые. В столбцовые (или колоночные) БД данные записывают в столбцы, а не в строки.

Колоночные БД удобны, когда нас интересует информация не во всех столбцах, а в каких-то конкретных. Искать по конкретным столбцам быстрее, чем по строкам.

Допустим, у нас есть таблица, где 100 миллионов записей за год. В колонке «Дата» будут храниться только 366 записей, потому что в году 366 дней — включая високосные. Можно заменить 100 миллионов отсортированных записей в этом поле на 366 пар значений вида — и в таком виде хранить их в базе. Такая запись занимает в 100 тысяч раз меньше места и ускоряет выполнение запросов.

Денис Кондратьев, программист с опытом 17 лет, разработчик компьютерных игр, рассказывает о сетевых и иерархических типах баз данных.

Сетевые и иерархические базы данных — это два примера структур данных, используемых в системах управления базами данных (СУБД). Они впервые появились в 60–70-х годах и служат основой для многих современных концепций и практик в области управления данными.

✔️ Сетевая база данных — это тип БД, в которой данные организованы по принципу сети или связанной структуры. То есть у одной записи может быть несколько родительских и дочерних записей.

Представьте сетевую базу данных для больницы. У вас есть таблицы «Пациенты», «Врачи» и «Больницы». Пациент может наблюдаться у нескольких врачей: то есть может быть несколько родительских записей. А один врач может наблюдать разных пациентов: у врача несколько дочерних записей. Так врачи и пациенты образуют связанную структуру, или сеть отношений. Еще у больницы множество врачей и пациентов, а врач может быть связан с несколькими больницами. Это создает дополнительные связи в сети.

✔️ Иерархическая база данных строится по принципу «родитель — ребенок», где каждый дочерний элемент имеет только один родительский элемент. Эта модель организует данные в древовидной структуре и идеально подходит для сценариев, где нужно хранить информацию в предопределенной и строго упорядоченной иерархии.

Рассмотрим систему управления файлами на компьютере. Местоположение каждого файла уникально в иерархической структуре каталогов или папок. Например, папка «Мои документы» может содержать подпапки «Фотографии», «Видео» и «Текстовые документы». В этих подпапках есть собственные файлы или дополнительные подпапки. В этом примере «Мои документы» — родительский элемент для «Фотографий», «Видео» и «Текстовых документов», а эти элементы, в свою очередь, могут быть родительскими элементами для своих файлов или подпапок.

Эта структура напоминает иерархическую базу данных, где у элемента есть только один «родитель», но может быть несколько «детей» или подэлементов.

Иерархические базы данных были весьма популярны в ранних СУБД, но они менее гибкие по сравнению с сетевыми или реляционными базами данных.

Как получить информацию из БД и связать данные между собой

Чтобы получать, добавлять, сохранять нужные данные в базе данных, в большинстве случаев используют язык запросов SQL. Это простой язык программирования, который помогает извлечь необходимый срез данных из базы.

Чтобы обозначить связи в БД, используют primary key и foreign key.

Primary key — это столбец (или группа столбцов) в таблице с уникальными значениями. Если брать пример с той же базой такси — primary key каждой таблицы там обозначен светло-зеленым цветом.

Реляционная БД

Пример реляционной БД такси

В верхней таблице, которая хранит заказы такси, каждая строка будет содержать в себе информацию об отдельном заказе со своим уникальным ID. Это значит, что в таблице не будет строк с одной и той же информацией.

Foreign key — это такой столбец в таблице, в котором содержится primary key из другой таблицы. На картинке foreign key выделены серым. ID автомобиля является primary key в таблице с автомобилями, но во всех других таблицах (например, в таблице с таксистами) ID автомобиля будет являться foreign key.

Выстраивание связей между таблицами — не единственная функция foreign и primary key. Еще они могут помочь контролировать корректность записей в таблицах. Например, если мы хотим добавить запись с новым таксистом в таблицу с таксистами и неправильно написали ID автомобиля, то база данных сообщит об этом. База не найдет соответствующий ID автомобиля в таблице с автомобилями и выдаст сообщение, что где-то произошла ошибка.

Примеры использования баз данных

Базы данных сейчас используют почти везде: это один из надежных способов ничего не потерять.

На сайтах все статьи и картинки хранятся в базах данных. Когда пользователь заходит на сайт, контент извлекается из БД. Чтобы хранить фото, контакты, музыку на смартфоне, тоже используют базы данных. Благодаря этому пользователь может получить молниеносный доступ к информации.

На любом сайте или в приложении, где есть регистрация, логины и пароли тоже хранятся в базе данных.

В большой компании данные о сотрудниках — имена, данные документов, банковские счета для зарплаты — всё хранится в базах данных. В маленькой компании информацию можно иногда хранить в обычной таблице.

Полезные материалы для изучения баз данных

Рассказывает Денис Кондратьев, программист с опытом 17 лет, разработчик компьютерных игр.

Новичкам полезно изучить:

�� Книги

«Базы данных: Введение в теорию и методологию» А. С. Маркова, К. Ю. Лисовского. В книге — обзор теории баз данных и как их применять на практике.

Database System Concepts А. Силбершатца, Г. Ф. Корта и С. Сударшана. Это классический учебник, который подробно рассказывает о концепциях баз данных.

�� Онлайн-курсы

Introduction to Databases на Coursera от Стэнфордского университета. Этот курс включает различные виды баз данных: реляционные, иерархические, сетевые и объектно-ориентированные.

Databases на edX от Harvard University. В курсе — про важные концепции: язык SQL, реляционные базы данных и т. д.

�� Любой курс по разработке от Skypro.

За 10–12 месяцев вы получите нужные основы, выполните практические задания и сразу сможете работать с базами данных. Готовый проект положите в портфолио — это увеличит ваш вес в глазах работодателей. С поддержкой экспертов нашего центра карьеры сможете составить сильное резюме, сопроводительное письмо и найти хорошую работу.

Курс Skypro «Аналитик данных».

За 12 месяцев научитесь работе с СУБД, освоите язык запросов SQL, Excel, основы Python, программы для визуализации данных и сможете уверенно презентовать результаты анализа заказчику. После прохождения курса гарантируем трудоустройство и выдаем диплом о профпереподготовке.

�� Веб-сайты и блоги

W3Schools — множество учебников и руководств по языку SQL и другим темам, связанным с базами данных.

Stack Overflow — ответы на вопросы о базах данных и SQL.

Database Journal — статьи, советы, учебники и новости о различных типах баз данных.

�� Интерактивные платформы для обучения

Codecademy — интерактивные курсы по SQL и работе с базами данных.

SQLZoo — интерактивные упражнения для изучения языка SQL.

«Важно помнить, что изучение баз данных — это не только о том, чтобы усвоить SQL или какой-то конкретный тип базы данных. Это про понимание основных принципов проектирования баз данных, моделирования и управления данными».

Денис Кондратьев
программист, разработчик компьютерных игр

Если хотите анализировать сложные данные, стать продвинутым пользователем Excel и научиться работать с языком запросов SQL, пройдите курс «Аналитик данных». Освоите профессию с нуля, даже если совсем нет опыта в IT. Мы не только дадим знания, но и доведем до новой работы — или вернем вам деньги за курс. Гарантию прописываем в договоре.

Для чего нужны данные

Что такое база данных?

Что такое язык структурированных запросов (SQL)?

Эволюция базы данных

В чем заключается различие между базой данных и электронной таблицей?

Типы баз данных

Реляционные базы данных

Объектно-ориентированные базы данных

Распределенные базы данных

Хранилища данных

Oracle NoSQL Database

Графовые базы данных

Базы данных с открытым исходным кодом

Облачные базы данных

Многомодельные базы данных

Документные базы данных/JSON

Автономные базы данных

Что такое программное обеспечение базы данных?

Что такое система управления базами данных (DBMS)?

Что такое база данных MySQL?

Использование баз данных для повышения производительности бизнеса и улучшения процесса принятия решений

Задачи для баз данных

Как автономные технологии улучшают управление базами данных

Дополнительные продукты

База данных: что это такое и зачем она нужна

Что такое база данных

Для чего нужны базы данных

Чем управление базами данных отличается от управления электронными таблицами

Типы баз данных

Реляционные

Графовые

Иерархические

Популярные СУБД

PostgreSQL

MySQL

Microsoft SQL Server

SQLite

MongoDB

Redis

Oracle Database

Что запомнить

ЗАЧЕМ НУЖНА ПЕРЕПИСЬ

Что такое база данных

База данных: что это

Чем база данных отличается от таблиц Excel и Google Sheets

Свойства базы данных

Как хранится информация в БД

Типы баз данных

Как получить информацию из БД и связать данные между собой

Примеры использования баз данных

Популярные СУБД

Полезные материалы для изучения баз данных

Добавить комментарий Отменить ответ