Co to jest baza danych?

Szybki rozwój internetu oraz jego zwiększająca się ogólnodostępność sprawiły, że wiek XXI stał się wiekiem informacji. Możemy dowiedzieć się wszystkiego, kiedy chcemy; zebrać odpowiednie dane, by z nich skorzystać. Jednak jak tyle informacji można przechować oraz jak je od siebie odróżnić? Na samo wpisanie hasła w wyszukiwarkę wyskoczy nam multum wyników, natomiast jak je wszystkie skompletować? Odpowiedzią na oba pytania jest baza danych. W pracy, w urzędzie, w sklepach i punktach gastronomicznych – wszędzie znajdziemy takie skomputeryzowane zbiory informacji. Są one o wiele przyjemniejsze w obsłudze i bardziej intuicyjne, oraz mogą pomieścić nieskończenie więcej informacji niż papierowe indeksy, których już dziś prawie nie spotkamy. Jest to standard w dzisiejszych czasach i często nawet nie jesteśmy świadomi, jak trudne życie byłoby bez niego.

Zrozumienie baz danych

Pojęcie baza danych często każdy rozumie intuicyjnie, ale kiedy ktoś zostanie poproszony o definicję, pojawia się problem. Stwierdzenie, że jest to po prostu zbiór informacji byłoby niedopowiedzeniem, bo czym w takim razie różniłaby się taka baza od listy, chociażby z zakupami. To, co charakteryzuje bazę danych, to po pierwsze zawartość całkowicie wyczerpująca temat – np. baza miast w Polsce ma mieć rozpisane wszystkie miasta; po drugie, organizacja zawartości. Bez niej panował by bałagan, który przy takiej ilości danych czyniłby informacje bezużytecznymi. Bazy powstają po to, by posiadać całkowity ogląd na wszystkie potrzebne dane, oznacza to, że dzięki niej pozbędziemy się informacji nadmiarowych, takich jak duplikaty lub wyniki niezwiązane z tym, czego szukamy, ponieważ możemy dokonać łatwej ich filtracji. Przy określeniu danego kryterium, szybko znajdziemy zadowalającą odpowiedź. Co najważniejsze, forma bazy jest bardzo przejrzysta i umożliwia klarowną analizę – dane przechowywane są tabelarycznie i posiadają postać zestawień. Możemy również elementom zawartości przypisywać funkcje, żeby wiedzieć, które rekordy są ze sobą powiązane, oraz w jaki sposób. Baza danych oferuje ogromny wachlarz możliwości, co czyni ją tak bardzo użyteczną.

Trochę historii

Pojęcie baza danych zostało użyte po raz pierwszy w XX wieku na sympozjum „Development and Management of a Computer-centered Data Base”, a pierwsza taka baza stworzona została przez Charlesa Bachmana, który chciał pokazać, jak można efektywnie składować dane przy użyciu nowych technologii, które wcześniej mogły być składowane na co najwyżej taśmach magnetycznych. Przez następne lata różni naukowcy opracowywali własne modele przechowywania danych w komputerach. Obecnie największą uwagę badaczy przyciągają bazy typu XML, która rezygnuje z klasycznego podziału danych na rzecz zorganizowania zasobów tak, by były w jednym miejscu.

Elementy bazy danych

Każda baza danych posiada charakterystyczne dla niej elementy, dzięki którym możliwa jest charakteryzacja danych. Te komponenty są całym clou omawianych przez nas baz. Więc z czego składa się baza danych?

Rekord i pole rekordu

Rekordem nazywamy pojedynczy wpis do bazy, który jest dla nas nośnikiem informacji, którą potem odczytujemy. W tabeli przedstawiony jest jako pojedynczy wiersz, w którym znajdują się komórki. Polem natomiast nazywamy kolumnę tabeli, która służy do zdefiniowania jakiejś cechy. W każdym wierszu znajduje się ta sama liczba komórek i jest ona taka sama jak liczba kolumn.

Tabele

Najbardziej popularny sposób przechowywania informacji, które posiadają jakieś różniące je od siebie cechy, według których chcemy je uporządkować. Jest to duży zbiór rekordów, w którym tak naprawdę zaczyna się dziać cała “magia”. Tabela definiuje nam klasę obiektów, które przechowujemy w bazie. W tabeli “Baza firm” nie znajdziemy organizacji non-profit i vice versa. Cechą definiującą tabelę jest jej struktura, czyli podział na kolumny. Kolumna określa pewien atrybut, który przypisany jest do rekordu. W naszym wcześniejszym przykładzie każdy element w bazie firm może mieć przypisany np. kapitał zakładowy, jako cecha, która go wyróżnia. Oczywiście znajdą się rekordy, które będą miały w tym przypadku identyczne cechy, co będzie wynikało z uporządkowania kolumny. W bazie danych miast w Polsce za to, cechę “stolica” posiadać będzie tylko jeden rekord. Oprócz tego kolumna jest zawsze specjalnym typem danych. Nie może być opcji, że dana cecha jest np. liczbą i datą, ponieważ uniemożliwiłoby to bazie uporządkowanie rekordów.

Klucz

Jak wspominaliśmy wcześniej, baza danych unika posiadania duplikatów elementów i oferuje maksymalnie efektywne uporządkowanie. Aby to było możliwe, każdy rekord musi mieć swoje miejsce, które przypisane jest tylko i wyłącznie do niego, inaczej mogłoby się wszystko ze sobą pomieszać. To miejsce nazywa się kluczem. Za jego pomocą od razu obiekt zostanie zidentyfikowany, ponieważ do danego klucza przypisany będzie tylko jeden rekord. Klucz jest tym, co jest w bazie danych najważniejsze i nieodzowne. Najczęstszą praktyką jest wybieranie pola z numerem rekordu, jako klucz, ponieważ wtedy ma się pewność, że każdy obiekt otrzyma własny i różny od innych rekordów klucz.

 

Narzędzia zarządzania bazą

Baza danych sama w sobie, jakkolwiek pomocna, nie jest optymalnie efektywna w swojej podstawowej formie. Żeby zmaksymalizować ekonomię wyszukiwania i analizowania danych, używa się specjalistycznych narzędzi. Umożliwiają one metaanalizę kilku baz, wyszukiwanie odpowiednich rekordów, sterowanie bazą itp. Najważniejszym z nich jest kwerenda, czyli podstawowa opcja do wyszukiwania danych. Umożliwia nam ona pobranie szukanych elementów z bazy. Wprowadzając odpowiednie zapytanie, kwerenda poda nam informację zwrotną w formie interesujących nas rekordów lub wykona na nich odpowiednią operację: połączyć rekordy z kilku tabel, usunie te, które nas nie interesują, zaktualizuje dane. Pierwsze kwerendy nazywamy wybierającymi, drugie zaś funkcjonalnymi. Przydatną jest również opcja, która umożliwia nam stworzenie z wyników kwerendy kolejnej tabeli, tak by oddzielić wyniki kwerendy od pierwotnej tabeli.

Formularz za to jest rodzajem interfejsu między użytkownikiem a bazą danych. Umożliwia on zarządzanie formą, w jakiej są przechowywane dane (np. uniewidacznia niepotrzebne nam w danej chwili rekordy, nie usuwając ich przy tym) i w jakiej użytkownik może  bazę przeglądać. Formularza używa się do uzyskania największej przejrzystości bazy dla jej użytkowników.

Ostatnim narzędziem jest tzw. raport. Opcja znana szczególnie statystykom i różnego rodzaju analitykom.  Jest to zebranie i podsumowanie danych z bazy lub jej pewnego fragmentu, przeznaczony zazwyczaj do druku.

Rodzaje baz danych

Struktura organizacji danych jest kryterium rozróżnienia rodzajów baz. Wyróżniamy bazy proste oraz złożone.

Do prostych należą kartotekowe i hierarchiczne. Te pierwsze są to po prostu zwykłe spisy. Takie bazy są bardzo ograniczone i nie sprawdzają się, jeśli naszym celem jest coś więcej, niż tylko uzyskanie listy danych elementów, ponieważ nie możemy dokonywać interakcji. Taką bazę może każdy stworzyć w arkuszu kalkulacyjnym lub pliku tekstowym. Dobrym przykładem jest książka telefoniczna. Baza hierarchiczna jest już odrobinę bardziej rozbudowana. Ma ona charakter drzewa. Wszystkie dane łączy tzw. “korzeń” – czyli pewna fundamentalna cecha wspólna, natomiast reszta dzieli się na grupy, które tworzą “gałęzie”. Taka baza danych jest przejrzysta i łatwa w budowie, natomiast trudno dokonywać w niej jakichkolwiek zmian.

Bazy złożone pozwalają na wykonywanie na nich bardziej złożonych operacji. W 1970 roku Edgar Ted Codd zaproponował coś, co znane jest dziś jako baza relacyjna. Jak sugeruje nazwa, tutaj wszystko obraca się wokół relacji, czyli połączeń między tabelami, które umożliwiają manipulowanie kilkoma spisami na raz. Bazy obiektowe są mniej popularne, a ich sposób działania opiera się na strukturach nazywanych “klasami”. Istnieje też hybryda obydwu powyższych: baza relacyjno-obiektowa

Relacyjna baza danych

Ponieważ relacyjna baza danych jest dziś najbardziej popularna, to zasługuje ona na większą uwagę. Skoro jest tak często używana, to co czyni ją specjalną w porównaniu do innych?

Przede wszystkim oszczędza dużo czasu. Jeśli mamy kilka baz danych, które posiadają jakąś relację (czyli związek między sobą), to możemy stworzyć z nich jedną większą – relacyjną. Aby to zrobić, musimy skorzystać z naszego klucza, po którym identyfikujemy rekordy.  Relacja ustalana jest na podstawie klucza z jednej tabeli i kolumny z drugiej tabeli, która zawiera wartości klucza z tabeli numer 1. Na tej podstawie możemy utworzyć 3 typy relacji: “jeden do jednego” (jednemu rekordowi z tabeli A odpowiada jeden wiersz z tabeli , z którego się korzysta rzadko, ponieważ nie różni się niczym od pojedynczej tabeli; “jeden do wielu”  – dla jednego rekordu z tabeli A przypisanych jest wiele rekordów tabeli B, oraz “wiele do wielu” – rekordy z tabeli A mają przypisanych wiele wierszy z tabeli B i odwrotnie. Ostatni typ relacji umożliwia nam stworzenie trzeciej tabeli (tzw. tabela łącza), która będzie zawierała w sobie klucze z poprzednich tabel, na których podstawie może utworzyć nowy – charakterystyczny i unikalny dla każdego powiązania.

Do czego służy baza danych

Zastosowanie bazy danych – jest bardzo szerokie, dlatego trudno dziś nie znaleźć miejsca, które się nimi posługuje. W bankowości jest to sposób przechowywania informacji o klientach i ich transakcjach, w bibliotekach służą do katalogowania książek, spisywania ich obecnego stanu, np. czy są wypożyczone. W miejscach pracy używa się ich w działach takich jak księgowość i dział kadr. Bardziej skomplikowane bazy mogą tworzyć np. geograficzne systemy informacyjne, systemy analizy danych lub, powszechnie wszystkim znane, wyszukiwarki informacji, z których korzystamy cały czas i nie potrafilibyśmy się bez nich obyć.

 

Programy do obsługi bazy danych

Bazy w formacie XML można otworzyć w dowolnym programie do obsługi arkuszy kalkulacyjnych. Zależnie od tego, jak duża jest baza, do czego jej będziemy używać oraz jaką posiada formę, używać będziemy innego oprogramowania. Do użytku podstawowego formatu baz MySQL używa się najczęściej takich programów jak np. MySQL lub Microsoft Access. Bazy MySQL używają do dziś takie giganty jak Facebook i Twitter, a została opracowana ponad 8 lat temu, co w świecie informatyki jest bardzo długim okresem. Natomiast program, który oferuje nam Microsoft zdobył swoją popularność wśród właścicieli małych firm i osób fizycznych, ponieważ jest bardzo prosty w obsłudze i dostępny wraz z resztą pakietu Microsoft Office.

Specjalnie rozbudowane oprogramowania do obsługi baz danych nazywane są systemami zarządzania bazą danych.

Blendberg

Od ponad 8 lat znajdujemy się na rynku i dbamy o jakość dostarczanych przez nas baz. Oferujemy wiele produktów i stale poszerzamy swoją ofertę. Z naszej pomocy skorzystało już ponad 1000 firm na świecie, ponieważ zapewniamy najwyższą jakość i pomagamy w rozwoju Twojej firmy. Jesteśmy profesjonalistami i i stawiamy Ciebie oraz Twoje na pierwszym miejscu. Jeśli masz jakieś pytanie, skontaktuj się z nami, a chętnie na nie odpowiemy.



Dodaj komentarz