Работа с базой данных сопровождает любой мало-мальски сложный проект. БД выступает хранилищем информации, где содержатся все необходимые для корректной работы системы параметры. А какие наработки наиболее распространенными в практике являются? Когда их используют? На эти, а также другие вопросы можно будет найти ответы в рамках данной статьи.
Общая информация
Итак, для начала необходимо определиться с тем, чем же является рассматриваемая программа. База данных – это название для упорядоченного хранения произвольной информации. Она может быть организована не только с помощью IT-технологий, но и другими способами и методами. Но при этом в качестве основы должен использоваться принцип систематизации.
Следует отметить, что возможностей упорядочивания и сохранения данных весьма много. Каждый из способов выдвигает определённые требования. Существуют БД, которые направлены на автономную работу в рамках одного компьютера. Другие предусматривают взаимодействие с удалённым сервером. Если говорить про архитектуру, то наиболее распространёнными являются иерархические и сетевые базы данных. В этой статье именно на них будет сделан акцент.
Иерархические базы данных
Архитектура системы в этом случае предусматривает, что каждый объект представлен, как определённая сущность. Благодаря этому он может иметь родительские или дочерние элементы. Особенностью такой архитектуры является то, что обязан быть один объект, с которого всё и начинается. В конечном итоге получается структура, которая напоминает дерево. Понять, как работает такая организация, поможет почти любая старая программа. База данных такого типа – это также и файловая система компьютера.
Часто можно услышать, что использование подобной структуры не является чем-то эффективным. Но тем не менее она всё ещё широко применяется. Это благодаря тому, что работа с базой данных выгодна, когда необходимо преимущественно считывать информацию. Ведь в данном случае структура построения этому чрезвычайно способствует. В качестве примера давайте рассмотрим такую ситуацию: когда мы выбираем определённую папку, то взаимодействие происходит быстро. Но стоит нам запустить проверку компьютера антивирусом, как она будет продолжаться весьма долго.
Сетевые базы данных
Это своеобразная модификация рассмотренного ранее примера. Главное отличие здесь заключается в количестве связей. Так, в иерархических базах данных предусмотрено, что один элемент может иметь только одного родителя. Таким образом, можно говорить об определённой скованности в разработке БД. Сетевые базы данных же могут обладать несколькими родителями. Это в большей степени относится к созданию БД на основании XML.
Реляционные базы данных
Наиболее распространенными в практике являются именно они, если говорить о массовости использования, редактирования и так далее. Причиной их популярности является то, что реляционные базы данных очень легко описать в математике. Благодаря легкости реализации, они и получили широкое распространение.
Теоретическую основу под них подвел математик Эдгар Франк Кодд (ныне уже покойный). Он в восьмидесятых годах смог очень детально и качественно описать структуру таких БД, используя при этом математический язык. А как показывает практика, такое обоснование является хорошим основанием для программной реализации. Реляционные базы данных приобрели такую популярность, что когда говорят про БД, то по умолчанию понимают именно их. Давайте же уделим внимание и специфике их реализации.
Особенности реляционных БД
Главной их отличительной чертой является то, что данные хранятся как наборы двумерных таблиц. В качестве простейшего примера может быть приведена база Access, входящая в офисный пакет от Microsoft . В роли альфы и омеги используются столбцы и рядки. Особенность первых в том, что посредством их указывается название полей, тип данных, которые в них используются. Кроме этого, количество столбцов является фиксированным и изменено может быть только с правами администратора БД. Строки же – это объекты информации. Их количество меняется относительно легко посредством предоставления специальных инструкций.
Необходимо понимать, что БД является абстрактным понятием. Поэтому наиболее распространенными в практике являются базы данных, в которых таблицы связаны между собой. Очень хорошее графическое представление в этом вопросе может дать упомянутый ранее Access. Самым важным аспектом при работе является проектирование структуры. Этот процесс заключается в том, чтобы создать упомянутые выше элементы. Следует отметить, что это сложный этап, к которому многие начинающие относятся легкомысленно. И зря. Ведь пока данных мало, то компьютером они будут обрабатываться быстро. Но по мере роста количества информации будет заметно замедление. Его величина будет прямо пропорциональна размеру хранимых данных и оптимальности построение структуры.
Проектирование баз данных
Итак, нами были рассмотрены самые популярные варианты построения БД. Сейчас поговорим про то, какие подходы наиболее распространенными в практике являются при их создании и почему именно так. В качестве примера рассмотрим MySQL. Итак, к конечному результату есть такие требования:
- БД должна представлять собой простой объект с точки зрения обработки.
- База данных должна получиться компактной по размеру.
При наличии опыта несложно заметить, что эти понятия являются противоречивыми. Для начала необходимо точно понять, что будет передаваться в базу данных и изыматься из неё. В серьезных проектах можно встретить десятки и сотни таблиц с неимоверным количеством объектов. Следует проработать следующие вопросы:
- Определить, какие данные будут храниться.
- Выяснить, где информация будет размещена.
- Решить, какой тип данных подобрать для отдельного столбца.
Для уменьшения нагрузки можно использоваться разбивку на отдельные таблицы. Но необходимо позаботится о том, чтобы были определённые объединяющие составляющие.
Заключение
Базы данных являются важными составляющими любого более-менее сложного проекта. Первоначально при практической реализации у человека может не получаться организовывать оптимальную связь. Но со временем, при изучении данной области и увеличения опыта, можно уже будет создавать более совершенные объекты.
Также не следует выбрасывать из внимания и то, что постепенно предлагаются более совершенные программные структуры. Кроме этого, посильную помощь в оптимизации могут оказать и системы управления базами данных. Они предоставляют разработчику широкий функционал, с помощью которого может быть выполнена практически любая задача. Разнообразие СУБД довольно велико, поэтому можно выбрать именно то, что придётся по вкусу.
