5 найпопулярніших систем управління базами даних 2020 року

MySQL — безкоштовна реляційна система управління базами даних. Розробку та підтримку сайту MySQL здійснює компанія Oracle. MySQL набула в інтернеті широке поширення як система зберігання даних у сайтів, іншими словами, переважна більшість сайтів зберігають свої дані в базі MySQL.

У рейтингу Stack Overflow MySQL займає перше місце, тобто програмісти найбільше задають питання, пов’язані саме з MySQL.

У всіх інших рейтингах MySQL впевнено займає другу строчку, і це один із найбільш стабільних результатів серед всіх учасників.

Microsoft SQL Server

Microsoft SQL Server — це система управління базами даних, розроблена компанією Microsoft. Її активно використовують в корпоративному секторі, особливо у великих компаніях. І це не просто СУБД — це цілий комплекс програм, що дозволяє не тільки зберігати і модифікувати дані, але й аналізувати їх, здійснювати безпеку цих даних і багато іншого.

Oracle

Oracle Database — це система управління базами даних від компанії Oracle. Ця СУБД також активно використовується великими компаніями і стоїть немалих грошей, але натомість вона надає величезний функціонал і надійність. Тому Oracle Database і Microsoft SQL Server є один одномусерйозними конкурентами.

Результати Oracle в рейтингах не такі однозначні, наприклад, за версією PYPL і DB-Engines, Oracle Database займає перше місце, за версією Stack Overflow Oracle знаходиться на восьмій позиції, а за результатами опитувань софтверних компаній Oracle на четвертому місці за популярністю.

PostgreSQL

PostgreSQL — це безкоштовна реляційна система управління базами даних. Її активно використовують на UNIX-подібних платформах для реалізації як малих та середніх, так і великих проектів.

Найкращий результат у PostgreSQL в рейтингах за версією Stack Overflow, де вона займає другий рядок після MySQL.

PYPL і DB-Engines ставлять PostgreSQL на четверте місце. Опитування показують, що PostgreSQL стоїть на третьому місці за популярністю.

MongoDB

MongoDB — це документоорієнтована система управління базами даних із відкритим вихідним кодом, яка не потребує опису схеми таблиць. MongoDB класифікується як NoSQL і використовує JSON-подібні документи і схему бази даних.

Якщо всі чотири попередніх СУБД на слуху у більшості IT-фахівців, то про MongoDB чули не всі. Але вона впевнено займає 5 сходинку практично у всіх рейтингах.

Які бувають системи управління базами даних (СУБД)?

Що таке системи управління базами даних (СУБД)?

Система управління базами даних (СУБД) – це програма, яка надає інтерфейси програмування додатків (API) базовому фізичному сховищу даних (що зберігається на диску або навіть в оперативній пам’яті) для використання клієнтськими програмами.

Будь-яка програма (за рідкісними винятками), яка зберігає дані, що зберігаються на диску, та керує ними, використовує СУБД для управління цим доступом, а не безпосередньо взаємодіючи з базовими файлами даних.

Що таке системи управління базами даних (СУБД)?

СУБД має три основні компоненти:

1. Механізм зберігання даних

Перше і, мабуть, найважливіше, що робить система управління базами даних – це збереження даних.

Хоча це звучить просто, різні СУБД мають надзвичайно різні підходи до зберігання даних. Деякі системи зберігають дані лише в оперативній пам’яті (це означає, що коли процес закінчується, дані не зберігаються назавжди), тоді як більшість зберігає дані у файлах на диску, які зберігаються протягом одного сеансу, а найдосконаліші реплікують дані одночасно в декількох місцях.

Формат цих даних також може сильно варіюватися: малі чи великі файли, упорядковані за рядками, за стовпцями чи за вмістом.

Механізми зберігання даних також можуть бути налаштовані для шифрування файлів даних для безпеки і можуть бути оптимізовані різними способами для систем, які дуже швидко використовують дані.

2. Запит/оновлення даних

Жодна СУБД не була б дуже корисною, якби вона не дозволяла програмам читати або записувати дані в їх базове сховище даних.

Для того, щоб надати ці функції споживаючеві, СУБД надає API, яке використовує доменні мови (DSL).

Зазвичай існує мова запитів із синтаксисом для отримання та зберігання даних різних типів даних.

SQL (мова структурованих запитів) та MQL (мова запитів MongoDB) – це приклади мов запитів, призначених для різних структур даних.

На додаток до забезпечення синтаксису, системи управління базами даних зазвичай надають мережеву точку доступу для підключення до бази даних та видачі команд.

Драйвери баз даних – це бібліотеки програм, що використовуються програмістами для підключення свого коду до баз даних та взаємодії з даними, що зберігаються в них (або для зберігання нових даних).

Механізм запитів та оновлення СУБД також відповідає за управління паралельними запитами, які в іншому випадку можуть заважати один одному (наприклад, два різних додатки, обидва намагаються зарезервувати один і той же запас).

3. Система управління схемами

Хоча деякі бази даних справді “без схеми”, це невеликі винятки. Більшість баз даних структурують дані, якими вони керують, і дозволяють вам (попередньо) визначити, як ви хочете, щоб ваші дані були структуровані. Система управління базами даних буде відхиляти запити на додавання даних, які не відповідають вашим критеріям.

Жорсткі схеми, як ті, що видно в типових реляційних базах даних, корисні, коли ви заздалегідь знаєте точні характеристики кожного запису, і їх не потрібно часто змінювати, оскільки вони дозволяють високо оптимізувати механізм зберігання та забезпечують надійні гарантії що всі дані мають однакову форму і розмір.

Гнучкі схеми, як ті, що бачаться в базах даних документів, є потужними, коли ви працюєте з неструктурованими даними, або тими, які постійно змінюються. Вони дозволяють визначити деякі частини своєї структури, залишаючи інших більш відкритими.

Система управління базами даних повинна мати усі три компоненти та керувати взаємодією між ними, щоб доступ до даних у вашій базі даних і маніпулювання ними були послідовними, надійними та ефективними.

Які існують різні типи систем управління базами даних?

Теоретично немає обмежень для різних типів систем управління базами даних, які можна створити, але є кілька популярних СУБД, про які варто згадати.

• Реляційна (RDBMS) – система управління базами даних, яка структурує дані у вигляді таблиці, із заздалегідь визначеними зв’язками між таблицями та структурованою мовою запитів (SQL) для читання та запису даних.
• Документ (DoDBMS) – системи управління базами даних, що структурують дані у JSON-подібних документах, з мовою запитів, орієнтованою на документи, як MongoDB Query Language (MQL) для читання та запису частин або всіх документів.
• Columnar (CDBMS) – системи управління базами даних, які впорядковують дані за стовпцями, для певних випадків високоефективного використання.

На додаток до СУБД, які спеціалізуються за схемою та типом запиту, існують також системи управління базами даних, що спеціалізуються на різних типах сховищ, такі як Системи управління базами даних у пам’яті (IMDBMS).

Існують також системи управління хмарними базами даних, де постачальник SaaS відповідає за управління регулярними завданнями обслуговування баз даних (такими як оновлення тощо). Прикладом цього є MongoDB Atlas.

Чому ми використовуємо системи управління базами даних?

Ми використовуємо СУБД для створення централізованих, спільних, послідовних інтерфейсів для програмно доступних даних.

Системи управління базами даних допомагають забезпечити логічну структуру даних, з якими ми працюємо, ефективне зберігання та розподілений доступ.

Використання СУБД – це швидше, безпечніше, потужніше та простіше, ніж безпосереднє управління даними самостійно.

Огляд основних SQL запитів

Кожен сайт в Інтернеті, будь-який проєкт, який обробляє значний обсяг інформації, змушений зберігати цю інформацію у тих чи інших базах даних (БД). Переважна більшість проєктів інформацію зберігають у БД реляційного типу, роблячи записи в різних подобах таблиць. Як внесення нових записів, так і звернення до наявних здійснюється завдяки використанню запитів, що складаються конструкціями SQL (structured query language) – непроцедурної декларативної мови структурованих запитів. У нашому випадку це означає, що, використовуючи конструкції SQL ми будемо звертатися до БД, повідомляючи, що потрібно зробити з даними, але не вказуючи яким саме способом це потрібно зробити.

Фактично SQL є набором стандартів для написання запитів до БД. Остання чинна редакція стандартів мови SQL – ISO/IEC 9075:2016.

Ґрунтуючись на вказаних стандартах мови SQL, ряд організацій випустили свої розширені версії стандартів зазначеної мови. Подібні версії іноді називають діалектами SQL.

Варіанти специфікацій SQL розробляються компаніями та співтовариствами і служать, відповідно, для роботи з різними СУБД (Системами Управління Базами Даних) – системами програм, заточених під роботу з продуктами зі своєї інфраструктури.

Найбільш застосовувані сьогодні СУБД, що використовують свої стандарти (розширення) SQL:

• MySQL — СУБД, що належить компанії Oracle.
• PostgreSQL — вільна СУБД, що підтримується та розвивається спільнотою.
• Microsoft SQL Server — СУБД, що належить компанії Microsoft. Застосовує діалект Transact-SQL (T-SQL).

Діалекти SQL, які створюються, специфікуються і використовуються різними організаціями, мають як спільні риси, так і ряд відмінностей у можливостях розширень.

Загальними рисами діалектів є основні конструкції, які застосовуються практично без відмінностей у багатьох реляційних БД. Основні відмінності діалектів полягають у відмінностях використаних типів даних, кількості, реалізації та детальних можливостей команд. Різні діалекти застосовують як різні набори зарезервованих слів, так і різні набори команд.

Тут ми розглядатимемо запити, застосовуючи конструкції зі специфікацій діалекту T-SQL.

Торкнемося класифікації SQL запитів.

Виділяють такі види SQL запитів:

DDL (Data Definition Language) – мова визначення даних. Завданням DDL-запитів є створення БД та опис її структури. Запитами такого виду встановлюються правила того, в якому вигляді різні дані будуть розміщуватися в БД.

DML (Data Manipulation Language) – мова маніпулювання даними. До запитів цього типу входять різні команди, використовуючи які безпосередньо здійснюються деякі маніпуляції з даними. DML-запити потрібні для додавання змін до вже внесених даних, для отримання даних з БД, для їх збереження, для оновлення різних записів і для їх видалення з БД. До елементів DML-звернень входить основна частина SQL операторів.

DCL (Data Control Language) – мова управління даними. Включає запити та команди, що стосуються дозволів, прав та інших налаштувань СУБД.

TCL (Transaction Control Language) – мова управління транзакціями. Конструкції такого типу застосовують для керування змінами, які здійснюються з використанням DML-запитів. Конструкції TCL дозволяють нам проводити об’єднання DML запитів у набори транзакцій.

Основні типи SQL запитів за їх видами:

Нижче ми розглянемо практичні приклади застосування SQL запитів для взаємодії з БД, використовуючи запити двох категорій – DDL та DML.

Створення та налаштування бази даних

Тема пов’язана із спеціальностями:

Нам потрібна буде для прикладів БД MS SQL Server 2017 та MS SQL Server Management Studio 2017.

Розглянемо послідовність дій того, як створити запит SQL. Скориставшись Management Studio, спочатку створимо новий редактор скриптів. Щоб це зробити, на стандартній панелі інструментів оберемо «Створити запит», або скористаємось клавіатурною комбінацією Ctrl+N.

Натискаючи кнопку «Створити запит» у Management Studio, ми відкриваємо тестовий редактор, використовуючи який можна виконувати написання SQL запитів, зберігати їх і запускати.

Використовуємо для початку прості запити SQL, завдяки яким можна створити та налаштувати нову БД, щоб отримати можливість надалі з нею працювати.

Створимо нову БД з ім’ям “b_library” для бібліотеки книг. Щоб це зробити, наберемо в редакторі такий SQL запит:

Далі виділимо введений текст і натиснемо F5 або кнопку “Виконати”. У нас створиться БД “b_library”.

Усі подальші маніпуляції ми можемо провести із цією створеною нами БД. Для цього спочатку підключимося до цієї бази:

У БД “b_library” створимо таблицю авторів “tAuthors” з такими стовпцями: AuthorId, AuthorFirstName, AuthorLastName, AuthorAge:

CREATE TABLE tAuthors (
AuthorId INT IDENTITY (1, 1) NOT NULL,
AuthorFirstName NVARCHAR (20) NOT NULL,
AuthorLastName NVARCHAR (20) NOT NULL,
AuthorAge INT NOT NULL
);

Заповнимо нашу таблицю такими авторами: Олександр Пушкін, Сергій Єсенін, Джек Лондон, Шота Руставелі та Рабіндранат Тагор. Для цього використовуємо такий SQL запит:

INSERT tAuthors VALUES
(‘Александр’, ‘Пушкин’, ’37’),
(‘Сергей’, ‘Есенин’, ’30’),
(‘Джек’, ‘Лондон’, ’40’),
(‘Шота’, ‘Руставели’, ’44’),
(‘Рабиндранат’, ‘Тагор’, ’80’);

Ми можемо подивитися в «tAuthors» записи шляхом відправлення до СУБД простого SQL запиту:

У нашій БД «b_library» ми створили першу таблицю «tAuthors», заповнили «tAuthors» авторами книг і тепер можемо розглянути різні приклади запитів SQL, якими ми зможемо взаємодіяти з БД.

Приклади простих запитів SQL до баз даних.

Розглянемо основні запити SQL.

SELECT

1) Виведемо всі наявні у нас БД:

2) Виведемо всі таблиці у створеній нами раніше БД «b_library»:

3) Виводимо ще раз наявні у нас записи за авторами книг зі створеної вище «tAuthors»:

4) Виведемо інформацію про те, скільки у нас є записів рядків у «tAuthors»:

5) Виведемо з «tAuthors» два записи, починаючи з четвертого. Використовуючи ключове слово OFFSET, пропустимо перші три записи, а завдяки використанню ключового слова FETCH – позначимо вибірку наступних 2 рядків (ONLY):

6) Виведемо з «tAuthors» всі записи із сортуванням в алфавітному порядку за першою літерою імені автора:

7) Виведемо з «tAuthors» дані, попередньо по AuthorId відсортувавши їх за спаданням:

8) Виберемо записи з “tAuthors“, значення AuthorFirstName у яких відповідає імені “Александр”:

9) Виберемо з “tAuthors” записи, де ім’я автора AuthorFirstName починається з “се”:

Відео курси за схожою тематикою: