Презентация к уроку информатики "База данных"

База данных Владимиров Александр 3МЦИ-22

База данных (БД) — это набор структурированных данных, предназначенный для хранения, обработки и изменения большого количества информации.

Некоторые типы баз данных Иерархические. Имеют древовидную схему, в которой корень (единый ствол) порождает множество расходящихся ветвей. Данные структурируются отношением «родитель-потомок» Реляционные. Данные формируются в таблицы из строк и столбцов. В строках приводятся сведения об объектах (значения свойств), а в столбцах — сами свойства объектов (поля). Нереляционные (NoSQL). Способны обрабатывать неструктурированные данные.

Свойства базы данных 1. Быстродействие 2. Простота получения и обновления данных 3. Независимость структуры 4. Стандартизация 5. Безопасность данных 6. Интегрированность 7. Многопользовательский доступ

● Базы данных «ключ-значение» В таких базах данные сохраняются под ключами. Если хотите получить объект, например, изображение или текст, нужно ввести ключ. Таким образом часто хранят информацию о состоянии объектов, представленную различными типами данных. Каждому хранилищу разрабатывают свою схему именования ключей в зависимости от форматов значений.

● Графовые базы данных Связи в графовых базах данных обозначены узлами, рёбрами и свойствами. Записи в этих БД могут иметь любое количество связанных с ними свойств. Например, взаимодействия между сотрудниками кофейни можно обозначить с помощью графа. В его узлах находятся карточки сотрудников с именем, возрастом и должностью, а каждое ребро показывает функции и задачи, которые связывают этих людей.

● Колоночные базы данных Подобно реляционным, в этих базах данные хранятся в виде таблиц. Но структура колонок строго не регламентирована — они могут объединяться в колоночные семейства с определённым форматом. Строки колоночного семейства имеют уникальные идентификаторы. Например, в колоночном семействе «Десерты» будут строки «Печенье» и «Круассаны».

NewSQL базы данных NewSQL совмещают реляционную модель, язык запросов SQL и распределённые горизонтально масштабируемые базы данных NoSQL. Этот тип появился на рубеже 2000-х и 2010-х годов как ответ на потребности рынка, которые существующие БД не могли удовлетворить. Так, SQL-базы не поддерживали масштабируемость на уровне NoSQL, а эти, в свою очередь, не отвечали стандартам точного выполнения оперативных транзакций ACID (англ. atomicity, consistency, isolation, durability — «атомарность, непротиворечивость, изолированность, долговечность»). Для баз данных NewSQL характерны: ● реляционная модель и транзакционность, ● язык SQL для доступа к данным, ● горизонтальная масштабируемость, ● более быстрая производительность за счёт новых «движков». Развитие типов баз данных не останавливается на NewSQL. Появляются новые гибридные модели (англ. multi-model databases), так как использование базы данных может решить разные задачи.

Примеры использования баз данных Весь спектр возможного использования БД не показать в одной статье, поэтому остановимся на нескольких примерах. Даже в небольшой точке питания вроде кофейни найдутся данные, которые нужно хранить, использовать и обновлять: ● Показания счётчиков Коммерческое помещение, как и жилое, подключено к системам электро- и водоснабжения. Если счётчики автоматические, они сами передадут показания, управляющая компания назначит плату за услуги, и придёт счёт. После оплаты в системе будет указано, что задолженности нет. Каждая компания обрабатывает огромное количество счётчиков. Базы данных нужны, чтобы хранить ежемесячные показания, сортировать их по номерам квартир, учитывать оплаты и долги. Простые электронные таблицы с такими задачами не справятся.

● Данные сотрудников ● Данные сотрудников Если список сотрудников небольшой, данные можно записать в таблицу. Но это будет не самый безопасный способ их хранения, поэтому понадобятся базы данных с ограниченным доступом. Кроме личных данных, у каждого сотрудника должны быть медицинские карты и зарплатные счета. Здесь не обойтись без работы с базой данных: в первом случае она хранится на стороне клиники, а во втором — на стороне банка. Владельцу бизнеса останется только проконтролировать, все ли успешно прошли медосмотр и пришла ли зарплата. ● База лояльных клиентов Заведения общепита часто предлагают поучаствовать в системе лояльности. Покупатель сообщает имя и телефон, чтобы начислялись бонусы, которыми можно оплатить следующие покупки. Без базы данных с лояльными клиентами сложно выстроить сообщество любителей кофейни. ● Налоги Системы налогообложения тоже работают на базах данных, потому что объём информации колоссальный. Ни одна таблица Excel не вместит всех налоговых резидентов страны, чтобы каждый месяц присылать им уведомление о начисленном налоге. ● Заказы Можно оценивать на глаз, в какие дни и время в кофейне больше всего посетителей, но это малоэффективно. Надёжнее и проще опираться на базу данных, где учитываются все чеки с суммой, временем и ID клиента.

Популярные системы управления базами данных 1. Oracle Объектно-реляционная СУБД, созданная одноимённой компанией-лидером на рынке. Преимущества Oracle: быстрая установка и настройка, возможность расширять функционал, практичность и надёжность. Но лицензия стоит дорого, поэтому Oracle обычно используют крупные корпорации. 2. MySQL Реляционная СУБД с открытым исходным кодом, то есть доступна для просмотра, исправления ошибок и создания новых версий программ. MySQL — бесплатная, быстрая и гибкая система, подходящая для таблиц разных типов. 3. Microsoft SQL Server Оптимальная СУБД для операционных систем Windows, но совместима и с Linux. Легко интегрируется с другими продуктами Microsoft, удобна в использовании, но потребляет много ресурсов, а лицензия стоит дорого. 4. PostgreSQL Объектно-реляционная СУБД, которую используют для сайтов, сервисов и платформ. Бесплатный доступ и поддержка многих языков программирования делают эту СУБД одной из самых популярных. По её лицензии создано немало расширенных версий, в том числе для коммерческого использования. 5. Apache Cassandra В отличие от вышеназванных, Cassandra — нереляционная СУБД. Она разработана на языке Java и принадлежит фонду Apache Software Foundation. Система хранит данные по модели семейства столбцов и «ключ-значение», распределяет данные в несколько дата-центров и легко масштабируется при увеличении объёма информации.