Что подразумевается под таблицей и полем в sql

Время чтения: 12 мин.

База данных (БД) — это организованная структура, предназначенная для хранения, изменения и обработки информации. Это структурированное хранилище данных.

Какие типы БД знаешь?

Реляционные (SQL)

Характерны тем, что данные могут быть связанными между собой с помощью отношений (relation — связь, отношение), например — значение одной колонки может ссылаться на какую-либо колонку в другой таблице (aka “внешние ключи”). Данные хранятся в виде набора таблиц, состоящих из столбцов и строк. В каждом столбце (column) хранятся данные определенного типа.

Схема таблиц объявляется при её создании.

Примеры: MySQL (C++) (или её форк MariaDB), PostgreSQL (C), SQLite (C)

Нереляционные (NoSQL)

NoSQL — Not Only Structured Query Language

Обладают гибкими схемами, т.е. объявлять структуру помещаемых данных заранее часто не является обязательным условием.

Key/Value

Хранилища предоставляют доступ к данным, которые хранятся по уникальным ключам в “плоском” представлении. Чтобы запросить данные, нужно знать их ключ. Часто используется хранение данных в виде JSON-объектов, но для СУБД это просто некоторый случайный набор байт (blob-объект).

Примеры: Redis (C), KeyDB (C++), memcached (C), etcd (Go)

Документные (документ-ориентированные)

Используют базовую семантику доступа и поиска хранилищ ключей и значений, часто имеют структуру дерева (иногда леса). Такие БД также используют ключ для уникальной идентификации данных. Разница между хранилищами “Key/Value” и документными БД заключается в том, что вместо хранения blob-объектов, документ-ориентированные базы хранят данные в структурированных форматах – JSON , BSON или XML .

Документы могут быть организованы (сгруппированы) в коллекции (их можно считать отдалённым аналогом таблиц реляционных СУБД)
База данных не предписывает определенный формат или схему
Каждый документ может иметь свою внутреннюю структуру
Документные БД являются хорошим выбором для быстрой разработки
В любой момент можно менять свойства данных, не изменяя структуру или сами данные

Примеры: MongoDB (C++), RethinkDB (C++), Elasticsearch (Java), Aerospike (C)

Колоночные

Внешне похожи на реляционные БД (хранят данные, используя строки и столбцы), но с иной связью между элементами. Данные группируются не по строкам, а по столбцам. В ней “соседними” являются не данные из двух столбцов одной и той же строки, а данные из одного и того же столбца, но из разных строк.

Особенностью является высокая скорость и гибкость выполнения сложных запросов. Действительно, в “строчной” СУБД при поиске и считывании значений сканируется вся таблица по строкам и столбцам, а затем извлекаются строки целиком, даже в том случае, если нужно только одно значение каждой из них. Колоночные базы данных позволяют искать значения по отдельным столбцам и извлекать только те значения, которые требуются.

Примеры: ClickHouse (C++), Cassandra (Java)

Графовые

Вместо сопоставления связей с таблицами и внешними ключами, графовые базы данных устанавливают связи, используя узлы, рёбра и свойства. Они представляют данные в виде отдельных узлов, которые могут иметь любое количество связанных с ними свойств.

Примеры: Neo4j (Java), Dgraph (Go), RedisGraph (C)

Time series (временны́х рядов)

Созданы для сбора и управления элементами, меняющимися с течением времени. Большинство таких БД организованы в структуры, которые записывают значения для одного элемента (например, временная метка и значение температуры процессора). В таблице может быть несколько метрик. Оптимизированы для быстрой записи данных.

Примеры: Prometheus (Go), InfluxDB (Go)

Что такое CAP-теорема (теорема Брюера)?

Утверждение о том, что в любой реализации распределённых вычислений возможно обеспечить не более двух из трёх следующих свойств:

Согласованность данных ( consistency ) — как только мы успешно записали данные в наше распределенное хранилище, любой клиент при запросе получит эти последние данные
Доступность ( availability ) — в любой момент клиент может получить данные из нашего хранилища, или получить ответ об их отсутствии, если их никто еще не сохранял
Устойчивость к разделению ( partition tolerance ) — потеря сообщений между компонентами системы (возможно даже потеря всех сообщений) не влияет на работоспособность системы

С точки зрения теоремы CAP, распределённые системы в зависимости от пары практически поддерживаемых свойств из трёх возможных распадаются на три класса:

CA ( consistency + availability ) — во всех узлах данные согласованы и обеспечена доступность, при этом она жертвует устойчивостью к распаду на секции
CP ( consistency + partition tolerance ) — в каждый момент обеспечивает целостный результат и способна функционировать в условиях распада, но достигает этого в ущерб доступности — может не выдавать отклик на запрос
AP ( availability + partition tolerance ) — не гарантируется целостность, но при этом выполнены условия доступности и устойчивости к распаду на секции

Что такое свойство ACID в базе данных?

ACID используется для обеспечения надежной обработки транзакций данных в СУБД и означает:

Атомарность ( Atomicity ) — гарантирует, что транзакция будет полностью выполнена или потерпит неудачу, где транзакция представляет одну логическую операцию данных (“всё или ничего”)
Согласованность или консистентность ( Consistency ) — гарантирует, что данные должны соответствовать всем правилам валидации
Изолированность ( Isolation ) — контроль механизма параллельного изменения данных
Долговечность или стойкость ( Durability ) — если транзакция была подтверждена ( COMMIT ), произошедшие в рамках транзакции изменения сохранятся независимо от того, что может встать у них на пути (например, потеря питания, сбой или ошибки любого рода)

В базах данных, следующих принципу ACID, данные остаются целостными и консистентными, несмотря на любые ошибки.

NoSQL базы данных часто предназначены для обеспечения высокой доступности в кластере, а обычно это означает, что в некоторой степени жертвуют согласованностью ( consistency ) и/или стойкостью ( durability ). Хотя, разработчики такие как MarkLogic, OrientDB и Neo4j предлагают ACID-совместимые СУБД.

Вопросы по SQL

Из каких подмножеств состоит SQL?

DDL ( Data Definition Language , язык описания данных) -позволяет выполнять различные операции с базой данных, такие как CREATE (создание), ALTER (изменение) и DROP (удаление объектов)
DML ( Data Manipulation Language , язык управления данными) -позволяет получать доступ к данным и манипулировать ими, например, вставлять INSERT , обновлять UPDATE , удалять DELETE и извлекать данные SELECT из базы данных
DCL ( Data Control Language , язык контролирования данных) -позволяет контролировать доступ к базе данных; примеры — GRANT (предоставить права), REVOKE (отозвать права)

Что подразумевается под таблицей и полем в SQL?

Таблица — организованный набор данных в виде строк и столбцов. Поле — это столбцы в таблице.

В чем разница между операторами DELETE и TRUNCATE ?

Delete удаляет строку в таблице, а truncate удаляет все строки
После delete возможно откатить изменения, а после truncate как правило нет
Truncate работает быстрее

Что такое соединения ( JOIN ) в SQL?

Это объединение строк из двух (или более) таблиц на основе связанного между ними столбца. Примеры JOIN-ов:

INNER JOIN (внутреннее соединение) — пересечение двух таблиц, то есть строки, общие для каждой из них(пример: select * from a INNER JOIN b on a.a = b.b; )
LEFT JOIN (левое соединение) — все строки из первой (левой) таблицы плюс все строки второй таблицы, имеющие совпадение со строками из первой таблицы (пример: select * from a LEFT OUTER JOIN b on a.a = b.b; )
RIGHT JOIN (правое соединение) — все строки из второй (правой) таблицы плюс все строки первой таблицы, имеющие совпадение со строками из второй таблицы (пример: select * from a RIGHT OUTER JOIN b on a.a = b.b; )
FULL JOIN (полное соединение) — полное соединение обеих таблиц (т.е. все строки из первой и второй таблиц); если соответствия нет, то значение null (пример: select * from a FULL OUTER JOIN b on a.a = b.b; )

В чем разница между типом данных CHAR и VARCHAR в SQL?

И CHAR , и VARCHAR служат символьными типами данных, но VARCHAR используется для строк символов переменной длины, тогда как CHAR используется для строк фиксированной длины. Например, CHAR(10) может хранить только 10 символов и не сможет хранить строку любой другой длины, тогда как VARCHAR(10) может хранить строку любой длины до 10, т.е. например 6, 8 или 2.

Что такое первичный ключ ( Primary key )?

Первичный ключ — столбец (или набор столбцов), которые однозначно идентифицируют каждую (одну) строку в таблице. Нулевые ( null ) значения не допускаются. Автоматически индексируются.

Что такое ограничения ( Constraints )?

Ограничения ( constraints ) используются для указания ограничения на тип данных таблицы. Они могут быть указаны при создании или изменении таблицы. Пример ограничений:

NOT NULL — значение не может быть null
CHECK — произвольные проверки на значение, например constraint uuid_is_valid check (is_uuid(uuid)) проверяет на валидность UUID идентификатор, а constraint login_min_length check (char_length(login) >= 3) на минимальную длину строки поля логина
DEFAULT — устанавливает значение по умолчанию для поля в колонке
UNIQUE — обязывает значение бить уникальным в рамках таблицы
PRIMARY KEY — объявляет первичный ключ
FOREIGN KEY — объявляет внешний ключ (связывает таблицы отношением), например constraint user_uuid_foreign_key foreign key (user_uuid) references users (uuid) on update cascade on delete cascade обязывает содержать значение в user_uuid только для существующей записи в таблице users и автоматически обновится если оно будет изменено в таблице users , а так же заставит запись удалиться при удалении записи о пользователе

Что такое уникальный ключ ( Unique key )?

Уникальный ключ однозначно идентифицирует одну строку в таблице (таблица не может содержать дубликатов). В одной таблице может быть несколько уникальных ключей. Возможны нулевые ( null ) значения.

Что такое внешний ключ ( Foreign key )?

Внешний ключ поддерживает ссылочную целостность, обеспечивая связь между данными в двух таблицах. Внешний ключ в дочерней таблице ссылается на первичный ключ в родительской таблице. Ограничение внешнего ключа предотвращает действия, которые разрушают связи между дочерней и родительской таблицами.

Что подразумевается под целостностью данных?

Целостность данных определяет точность, а также согласованность данных, хранящихся в базе данных. Она также определяет ограничения целостности для обеспечения соблюдения бизнес-правил для данных, когда они вводятся в приложение или базу данных.

Например, вес детали должен быть положительным; количество знаков в телефонном номере не должно превышать 15; возраст родителей не может быть меньше возраста их биологического ребёнка и так далее.

Какие уровни изолированности транзакций можешь назвать?

Транзакция — это N (N≥1) запросов к БД, которые выполнятся успешно все вместе или не выполнятся вовсе. Изолированность же транзакции показывает то, насколько сильно влияют друг на друга параллельно выполняющиеся транзакции.

Read uncommitted (самая плохая согласованность данных, но самая высокая скорость выполнения) — каждая транзакция видит незафиксированные изменения другой транзакции (феномен “грязного чтения”). На данном уровне нельзя использовать данные, на основе которых делаются важные для приложения выводы и критические решения
Read committed (используется по умолчанию в PostgreSQL) — параллельно исполняющиеся транзакции видят только зафиксированные изменения из других транзакций (защита от “грязного чтения”). Т.е. для транзакции, работающей на этом уровне, запрос SELECT (без предложения FOR UPDATE / SHARE ) видит только те данные, которые были зафиксированы до начала запроса; она никогда не увидит незафиксированных данных или изменений, внесённых в процессе выполнения запроса параллельными транзакциями. Этот уровень подвержен феномену неповторяющегося чтения
Repeatable read (используется по умолчанию в MySQL) — уровень, позволяющий предотвратить феномен неповторяющегося чтения. Т.е. мы не видим в исполняющейся транзакции измененные и удаленные записи другой транзакцией. Но все еще видим вставленные записи из другой транзакции. Чтение фантомов никуда не уходит.
Serializable (самая низкая скорость выполнения и самая высокая согласованность) — транзакции ведут себя как будто ничего более не существует, никакого влияния друг на друга нет. В классическом представлении этот уровень избавляет от эффекта чтения фантомов

Что вы подразумеваете под денормализацией?

Денормализация — техника, которая используется для преобразования из высших к низшим нормальным формам. Она помогает разработчикам баз данных повысить производительность всей инфраструктуры, поскольку вносит избыточность в таблицу. Она добавляет избыточные данные в таблицу, учитывая частые запросы к базе данных, которые объединяют данные из разных таблиц в одну таблицу.

Напишите SQL-запрос для отображения текущей даты?

Есть несколько способов (проверял на MySQL 8.0):

select CURDATE(); select CURRENT_DATE вернёт 2022-03-16
select NOW() вернёт 2022-03-16 12:21:10 , т.е. дату с текущим временем
select UNIX_TIMESTAMP() вернёт 1647433317 , т.е. временную метку в UNIX-формате

Индексы

Индекс создает отдельную структуру для индексируемого поля и, следовательно, позволяет быстрее получать данные (аналогично тому, как указатель в книге помогает вам быстро найти необходимую информацию).

В чем разница между кластеризованным и не кластеризованным индексами в SQL?

Различия между кластеризованным и не кластеризованным индексами в SQL:

Кластеризованный индекс используется для простого и быстрого извлечения данных из базы данных, тогда как чтение из не кластеризованного индекса происходит относительно медленнее
Кластеризованный индекс изменяет способ хранения записей в базе данных — он сортирует строки по столбцу, который установлен как кластеризованный индекс, тогда как в не кластеризованном индексе он не меняет способ хранения, но создает отдельный объект внутри таблицы, который указывает на исходные строки таблицы при поиске
Одна таблица может иметь только один кластеризованный индекс, тогда как не кластеризованных у нее может быть много

Какие типы индексов знаешь?

PostgreSQL поддерживает несколько типов индексов: B-Tree , Hash , GiST , SP-GiST , GIN и BRIN . Для разных типов индексов применяются разные алгоритмы, ориентированные на определённые типы запросов. По умолчанию команда CREATE INDEX создаёт индексы типа B-Tree , эффективные в большинстве случаев.

, если этот шаблон определяется константой и он привязан к началу строки — например, col LIKE ‘foo%’ или col

Как устроен B-Tree индекс?

Семейство B-Tree (B значит balanced) индексов — это наиболее часто используемый тип индексов, организованных как сбалансированное дерево, упорядоченных ключей. Они поддерживаются практически всеми СУБД как реляционными, так нереляционными, и практически для всех типов данных.

Введение в SQL

SQL — это стандартный язык для доступа к базам данных и управления ими.

Что такое SQL?

SQL означает Structured Query Language — язык структурированных запросов
SQL позволяет получать доступ к базам данных и управлять ими
SQL стал стандартом Американского национального института стандартов (ANSI) в 1986 году и Международной организации по стандартизации (ISO) в 1987 году

Что может делать SQL?

SQL может выполнять запросы к базе данных
SQL может извлекать данные из базы данных
SQL может вставлять записи в базу данных
SQL может обновлять записи в базе данных
SQL может удалять записи из базы данных
SQL может создавать новые базы данных
SQL может создавать новые таблицы в базе данных
SQL может создавать хранимые процедуры в базе данных
SQL может создавать представления в базе данных
SQL может устанавливать разрешения для таблиц, процедур и представлений

SQL это стандарт — НО.

Хотя SQL является стандартом ANSI / ISO, существуют разные версии языка SQL.

Однако, чтобы соответствовать стандарту ANSI, все они одинаково поддерживают как минимум основные команды (такие как SELECT, UPDATE, DELETE, INSERT, WHERE).

Примечание: Большинство программ баз данных SQL также имеют собственные проприетарные расширения в дополнение к стандарту SQL!

Использование SQL на веб-сайте

Чтобы создать веб-сайт, отображающий данные из базы данных, вам потребуется:

Программа базы данных СУБД (например, MS Access, SQL Server, MySQL)
Чтобы использовать язык сценариев на стороне сервера, например PHP или ASP.
Чтобы использовать SQL для получения нужных данных.
Чтобы использовать HTML / CSS для стилизации страницы

RDBMS

RDBMS означает Relational Database Management System — система управления реляционными базами данных.

RDBMS является основой для SQL и для всех современных систем баз данных, таких как MS SQL Server, IBM DB2, Oracle, MySQL и Microsoft Access.

Данные в СУБД хранятся в объектах базы данных, называемых таблицами. Таблица — это набор связанных записей данных, состоящий из столбцов и строк.

Посмотрите таблицу "Customers" ("Клиенты"):

Пример

Каждая таблица разбита на более мелкие объекты, называемые полями. Поля в таблице "Customers" ("Клиенты") состоят из идентификатора клиента, имени клиента, имени контакта, адреса, города, почтового индекса и страны. Поле — это столбец в таблице, предназначенный для хранения конкретной информации о каждой записи в таблице.

Запись, также называемая строкой, — это каждая отдельная запись, существующая в таблице. Например, в приведенной выше таблице "Customers" 91 запись. Запись — это горизонтальный объект в таблице.

Столбец — это вертикальный объект в таблице, который содержит всю информацию, связанную с определенным полем в таблице.

Вопросы для собеседования по SQL в 2023 году

Вы готовитесь к собеседованию по SQL? Тогда вы пришли в нужное место!

Это руководство поможет вам усовершенствовать свои навыки работы с SQL, вернуть уверенность в себе и быть готовым к работе!

Здесь вы найдёте подборку реальных вопросов для собеседований, задаваемых в таких компаниях, как Google, Oracle, Amazon, Microsoft и т.д. К каждому вопросу прилагается идеально написанный ответ, что экономит ваше время на подготовку к собеседованию.

Здесь также рассматриваются практические задачи, которые помогут вам понять основные концепции SQL.

Мы разделили эту статью на следующие разделы:

Вопросы для собеседования по SQL
Вопросы для собеседования по PostgreSQL

База данных — это совокупность данных, хранящихся и извлекаемых в цифровом виде из удалённой или локальной компьютерной системы.

СУБД расшифровывается как Система Управления Базами Данных. СУБД — это системное программное обеспечение, ответственное за создание, поиск, обновление базы данных и управление ею. Она гарантирует, что наши данные организованы и легкодоступны, выступая в качестве интерфейса между базой данных и её конечными пользователями.

РСУБД расшифровывается как Реляционная Система Управления Базами Данных. Ключевое отличие здесь, по сравнению с СУБД, заключается в том, что РСУБД хранит данные в виде набора таблиц, и между общими полями этих таблиц могут существовать отношения. Большинство современных систем управления базами данных, таких как MySQL, Microsoft SQL Server, Oracle, IBM DB2 и Amazon Redshift, основаны на РСУБД.

SQL расшифровывается как язык структурированных запросов. Это стандартный язык для РСУБД. Он особенно полезен при обработке организованных данных, состоящих из сущностей (переменных) и отношений между различными сущностями данных.

SQL — это стандартный язык для извлечения структурированных баз данных и управления ими. Напротив, MySQL — это система управления реляционными базами данных, подобная SQL Server, Oracle или IBM DB2, которые используется для управления базами данных SQL.

Таблица — это организованный набор данных, хранящихся в виде строк и столбцов. Столбцы могут быть классифицированы как вертикальные поля, а строки — как горизонтальные. Поля — это колонки в таблице, которые предназначены для хранения какой-либо информации.

Ограничения используются для указания правил, касающихся данных в таблице. Они могут быть применены к одному или нескольким полям в таблице SQL во время создания таблицы или после создания с помощью команды ALTER TABLE. Ограничениями являются:

NOT NULL — ограничивает вставку нулевого значения в столбец.
CHECK — проверяет, что все значения в поле удовлетворяют условие.
DEFAULT — автоматически присваивает значение по умолчанию, если для поля не было указано значение.
UNIQUE — гарантирует, что в поле будут вставлены уникальные значения.
INDEX — индексирует поле, обеспечивая более быстрый поиск записей.
PRIMARY KEY — уникально идентифицирует каждую запись в таблице.
FOREIGN KEY — обеспечивает ссылочную целостность для записи в другой таблице.

Ограничение PRIMARY KEY уникально идентифицирует каждую строку в таблице. Оно должно содержать UNIQUE значения и иметь неявное ограничение NOT NULL.Таблица в SQL строго ограничена наличием одного и только одного PRIMARY KEY, который состоит из одного или нескольких полей (столбцов).

Ограничение UNIQUE гарантирует, что все значения в столбце будут разными. Это обеспечивает уникальность столбца (ов) и помогает однозначно идентифицировать каждую строку. В отличие от PRIMARY KEY, для каждой таблицы может быть определено несколько уникальных ограничений. Синтаксис кода для UNIQUE очень похож на синтаксис PRIMARY KEY:

FOREIGN KEY состоит из одного поля или набора полей в таблице, которые ссылаются на PRIMARY KEY в другой таблице. Данное ограничение обеспечивает ссылочную целостность в отношении между двумя таблицами.Таблица с FOREIGN KEY помечена как дочерняя таблица, а таблица, содержащая PRIMARY KEY, помечена как родительская таблица.

SQL Join (объединение) используется для объединения записей (строк) из двух или более таблиц в базе данных SQL на основе связанного столбца между ними.

Self-Join — это «самосоединение», объединение внутри одной таблицы. Оно используется тогда, когда у разных полей одной таблицы могут быть одинаковые значения.

Во время перекрёстного соединения каждая строка одной таблицы соединяется с каждой строкой второй таблицы, давая тем самым в результате все возможные сочетания строк двух таблиц.

Индексы — это наборы уникальных значений для некоторой таблицы с соответствующими ссылками на данные. Они расположены в самой таблице и являются удобным внутренним механизмом системы SQL-сервера, с помощью которого осуществляется доступ к данным оптимальным способом.

Индексы бывают нескольких типов:

Уникальный и неуникальный индекс:

Уникальные индексы — это индексы, которые помогают поддерживать целостность данных, гарантируя, что никакие две строки данных в таблице не имеют идентичных значений.

Неуникальные индексы не используются для применения ограничений к таблицам, с которыми они связаны. Вместо этого, неуникальные индексы используются исключительно для повышения производительности запросов за счет поддержания отсортированного порядка значений данных, которые часто используются.

Кластеризованные и некластеризованные индексы

Кластеризованные индексы — это индексы, порядок строк в базе данных которых соответствует порядку строк в индексе. Вот почему в данной таблице может существовать только один кластеризованный индекс.

Некластеризованные индексы имеют структуру, отдельную от строк данных. В некластеризованном индексе содержатся значения ключа некластеризованного индекса, и каждая запись значения ключа содержит указатель на строку данных, содержащую значение ключа.

Основное различие между кластеризованным и некластеризованным индексом состоит в том, что кластеризованный индекс определяет, как данные хранятся в строках таблицы. С другой стороны, некластеризованный индекс хранит данные в одном месте, а индексы хранятся в другом месте.

Целостность данных-это поддержание и обеспечение точности и согласованности данных на протяжении всего их жизненного цикла. Является критическим аспектом проектирования, внедрения и использования любой системы, которая хранит, обрабатывает или извлекает данные.

SQL-запросы необходимы для работы с информацией из базы данных. Это может быть внесение, извлечение, сортировка, удаление и ряд других операций. При этом не указывается способ осуществления запрашиваемого действия.

Подзапрос — это запрос внутри другого запроса, также известный как вложенный запрос или внутренний запрос. Он используется для ограничения или улучшения данных, запрашиваемых основным запросом, тем самым ограничивая или улучшая выходные данные основного запроса.

Существует два типа подзапросов — коррелированные и некоррелированные.

Оператор SELECT в SQL используется для выбора данных из базы данных. Возвращаемые данные сохраняются в таблице результатов, называемой результирующим набором.

Оператор UNION отвечает за объединение строк из обоих подзапросов;

Оператор MINUS отвечает за вычитание результатов одного подзапроса из результатов второго подзапроса;

Оператор INTERSECT отвечает за пересечение строк из обоих подзапросов.

Перед выполнением любого из приведенных выше инструкций в SQL, необходимо выполнить определенные условия:

Каждый оператор SELECT в предложении должен иметь одинаковое количество столбцов;
Столбцы также должны иметь аналогичные типы данных;
Столбцы в каждой инструкции SELECT обязательно должны иметь одинаковый порядок.

Курсор в SQL – это область в памяти базы данных, которая предназначена для хранения последнего оператора SQL. Если текущий оператор – запрос к базе данных, в памяти сохраняется и строка данных запроса, называемая текущим значением, или текущей строкой курсора.

Сущность (entity) представляет тип объектов, которые должны храниться в базе данных. Каждая таблица в базе данных должна представлять одну сущность. Как правило, сущности соответствуют объектам из реального мира. У каждой сущности определяют набор атрибутов.

Отношения — это установленные связи между двумя или более таблицами. Отношения основаны на общих полях из более чем одной таблицы, часто связанных с первичными и иностранными ключами.

One-to-One — этот тип может быть определён как отношение между двумя таблицами, где каждая запись в одной таблице связана максимум с одной записью в другой таблице.
One-to-Many & Many-to-One — это наиболее часто используемое отношение, когда запись в таблице связана с несколькими записями в другой таблице.
Many-to-Many — этот тип используется в случаях, когда для определения отношения требуется несколько экземпляров с обеих сторон.
Self-Referencing Relationships — этот тип используется, когда таблице необходимо определить связь с самой собой.

Alias (псевдоним) — это имя, назначенное источнику данных в запросе при использовании выражения в качестве источника данных или для упрощения ввода и прочтения инструкции SQL. Такая возможность полезна, если имя источника данных слишком длинное или его трудно вводить. Псевдонимы могут быть использованы для переименования таблиц и колонок.

Представление в SQL — это виртуальная таблица, основанная на наборе результатов инструкции SQL. Представление содержит строки и столбцы, точно так же, как настоящая таблица. Поля в представлении — это поля из одной или нескольких реальных таблиц в базе данных.

Нормализация — это процесс организации данных в базе данных, включающий создание таблиц и установление отношений между ними в соответствии с правилами, которые обеспечивают защиту данных и делают базу данных более гибкой, устраняя избыточность и несогласованные зависимости.

Денормализация — это обратный процесс нормализации, при котором нормализованная схема преобразуется в схему, содержащую избыточную информацию. Производительность повышается за счет использования избыточности и обеспечения согласованности избыточных данных. Причиной выполнения денормализации являются накладные расходы, возникающие в процессоре запросов из-за чрезмерно нормализованной структуры.

Это специальные символы, которые нужны для замены каких-либо знаков в запросе. Они используются вместе с оператором LIKE, с помощью которого можно отфильтровать запрашиваемые данные.

TRUNCATE удаляет все строки из таблицы.

Команда DELETE используется для удаления одной или всех строк в таблице.

Команда DROP удаляет таблицу из базы данных. Все строки таблицы, индексы и привилегии удаляются.

Команда DROP удаляет таблицу из базы данных целиком, вместе со структурой. То есть после выполнения такой команды обратиться к удаленной таблице, например с помощью SELECT, будет уже нельзя. В свою очередь команда TRUNCATE удаляет не саму таблицу, а данные, которые эта таблица содержит.

Операция DELETE блокирует каждую строку, а TRUNCATE — всю таблицу. Операция TRUNCATE не возвращает какого-то осмысленного значения (обычно возвращает 0) в отличие от DELETE, которая возвращает число удаленных строк. Также стоит заметить, что при использовании TRUNCATE, операцию удаления уже нельзя будет отменить.

Агрегатная функция выполняет вычисление над набором значений и возвращает одно значение. В табличной модели данных это значит, что функция берет ноль, одну или несколько строк для какой-то колонки и возвращает единственное значение. Для сравнения — скалярные функции принимают на вход одно значение и возвращают одно значение.

Примеры агрегатных функций:

AVG() — Функция вычисляет среднее значение
MAX() — Функция вычисляет элемент с максимальным значением
MIN() — Функция вычисляет элемент с минимальным значением
SUM() — Функция суммирует значения

Примеры скалярных функций:

LEN() — Функция вычисляет общую длину поля
MID() — Функция извлекает подстроки из набора строковых значений в таблице
RAND() — Функция генерирует случайный набор чисел заданной длины
NOW() — Функция возвращает текущую дату и время

Определяемая пользователем функция — это подпрограмма, которая принимает параметры, выполняет действие и возвращает результат в виде одного скалярного значения или результирующий набор.

OLTP — это транзакционные системы, то есть системы, ориентированные на быстрое добавление транзакций (операций) и, возможно, их изменения.

OLTP-это система обработки транзакций, то есть она управляет приложениями, основанными на транзакциях, через Интернет. Например, системы OLTP отвечают за предоставление данных в хранилища данных. С другой стороны, OLAP-это система аналитической обработки. Это означает, что она отвечает на многомерные аналитические запросы, соответствующие финансовой отчетности, прогнозированию и т.д. Например, данные, доступные в хранилище данных, анализируются с помощью OLAP-системы.

Сопоставление в SQL — это ряд правил, согласно которым сортируются и сравниваются данные. Эти правила определяют порядок сортировки символьных данных, в зависимости от регистра, надстрочных знаков (акцента), символьных типов Kana, ширины символов.

Хранимая процедура — это объект базы данных, представляющий собой набор SQL-инструкций, который компилируется один раз и хранится на сервере. Хранимые процедуры очень похожи на обыкновенные процедуры языков высокого уровня, у них могут быть входные и выходные параметры и локальные переменные, в них могут производиться числовые вычисления и операции над символьными данными, результаты которых могут присваиваться переменным и параметрам.

Рекурсивная хранимая процедура — это хранимая процедура, которая вызывает сама себя.

Создание пустых таблиц с одинаковой структурой может быть выполнено путём извлечения записей из одной таблицы в новую таблицу с помощью оператора INTO, установив при этом значение WHERE для всех записей равным false. Следовательно, SQL подготавливает новую таблицу с повторяющейся структурой для приема извлечённых записей, но поскольку никакие записи не извлекаются из-за действия предложения WHERE, в новую таблицу ничего не вставляется.

SELECT * INTO Students_copy FROM Students WHERE 1 = 2;

Сопоставление шаблонов SQL позволяет искать шаблоны в данных, если вы не знаете точное слово или фразу, которую ищете. Этот тип SQL — запроса использует подстановочные знаки для соответствия шаблону, а не точное его указание. Например, вы можете использовать подстановочный знак «C%» для соответствия любой строке, начинающейся с заглавной С .

SELECT * FROM students WHERE first_name LIKE ‘K%’

PostgreSQL — это реляционная база данных с открытым кодом, которая поддерживается в течение 30 лет разработки и является одной из наиболее известных среди всех существующих реляционных баз данных.

Индексы — это встроенные функции в PostgreSQL, которые используются запросами для более эффективного выполнения поиска по таблице в базе данных. Предположим, что у вас есть таблица с тысячами записей, и у вас есть приведённый ниже запрос, согласно которому только несколько записей могут удовлетворять условию, тогда потребуется много времени для поиска и возврата тех строк, которые соответствуют этому условию. Это, несомненно, неэффективно для системы, имеющей дело с огромными данными. Теперь, если бы у этой системы был индекс столбца, в котором мы применяем поиск, она могла бы использовать эффективный метод для определения совпадающих строк, пройдя всего несколько уровней. Это называется индексацией.

Select * from some_table where table_col=120

Это можно сделать с помощью инструкции ALTER TABLE, как показано ниже:

ALTER TABLE tname ALTER COLUMN col_name [SET DATA] TYPE new_data_type;

Первым шагом использования PostgreSQL является создание базы данных. Это делается с помощью команды createdb, как показано ниже: createdb db_name

Чтобы запустить сервер PostgreSQL, мы используем:

service postgresql start

Чтобы перезапустить сервер PostgreSQL, мы используем:

service postgresql restart

Чтобы остановить сервер PostgreSQL, мы используем:

service postgresql stop

Секционированием данных называется разбиение одной большой логической таблицы на несколько меньших физических секций.

Токеном в PostgreSQL может являться ключевое слово, идентификатор, литерал, константа, идентификатор в кавычках, либо любой символ, обладающий отличительной индивидуальностью. Они могут быть разделены пробелом, новой строкой или табуляцией. Если токены являются ключевыми словами, то обычно это команды с полезными значениями. Токены известны как строительные блоки любого кода PostgreSQL

Оператор TRUNCATE TABLE name_of_table эффективно и быстро удаляет данные из таблицы.Оператор TRUNCATE также может быть использован для сброса значений столбцов идентификаторов вместе с очисткой данных, как показано ниже:

TRUNCATE TABLE name_of_table RESTART IDENTITY;

Максимальный размер таблицы PostgreSQL может составлять 32 ТБ.

Последовательность представляет собой объект, используемый для автоматического формирования чисел для различных целей, например для ключей.

Строковые константы представляют собой последовательности символов, заключенные в одинарные кавычки. Они используются при вставке данных или обновлении символов в базе данных.Существуют специальные строковые константы, которые указаны в долларах. Синтаксис: $tag$$tag$ Тег в константе необязателен, и когда мы не указываем тег, константа называется строковым литералом с двойным долларом.

Это можно сделать с помощью команды \l ( обратная слеш, за которым следует строчная буква L).

Это можно сделать с помощью команды DROP DATABASE, как показано ниже:

DROP DATABASE database_name;

Если база данных была удалена успешно, то будет показано следующее сообщение:

Это свойства транзакции базы данных, которые используются для обеспечения достоверности данных в случае ошибок и сбоев.

Архитектура PostgreSQL соответствует модели клиент-сервер.

Серверная часть состоит из диспетчера фоновых процессов, обработчика запросов, утилит и общего пространства памяти, которые работают вместе для создания экземпляра PostgreSQL, имеющего доступ к данным. Клиентское приложение выполняет задачу подключения к этому экземпляру и запрашивает обработку данных у служб. Клиентом может быть либо GUI (графический пользовательский интерфейс), либо веб-приложение. Наиболее часто используемым клиентом для PostgreSQL является pgAdmin.

Под управлением параллелизмом подразумевают различные техники, которые используются для сохранения целостности базы данных, когда несколько пользователей обновляют строки одновременно. Неверный параллелизм может привести к проблемам, таким как чтение фантомных данных, чтение недействительных данных и неповторяемые чтения.

Команда enable-debug используется для включения компиляции всех библиотек и приложений. Когда она включено, системные процессы затрудняются и, как правило, увеличивают размер двоичного файла. Следовательно, не рекомендуется использовать её в производственной среде. Чаще всего она используется разработчиками для отладки ошибок в своих скриптах и помогает им выявлять проблемы.

Операторы PostgreSQL включают в себя арифметические операторы, операторы сравнения, логические операторы и побитовые операторы.

Ведение журнала с опережением записи (WAL)-это стандартный метод обеспечения целостности данных. Подробное описание можно найти в большинстве (если не во всех) книг об обработке транзакций. Вкратце, центральная концепция WAL заключается в том, что изменения в файлах данных (где находятся таблицы и индексы) должны быть записаны только после того, как эти изменения были зарегистрированы, то есть после того, как записи журнала, описывающие изменения, были сброшены в постоянное хранилище.

Хотя команда DROP TABLE позволяет полностью удалить данные из существующей таблицы, у не` есть недостаток — она удаляет полную структуру таблицы из базы данных. Из-за этого нам нужно заново создать таблицу для хранения данных.

Чтобы выполнить сопоставления без учета регистра с использованием регулярного выражения, мы можем использовать выражение POSIX (

*) из операторов сопоставления с образцом. Например:

Мы можем достичь этого, используя инструмент pg_dump для сброса всего содержимого объекта в базе данных в один файл. Вот несколько шагов:

Шаг 1: Перейдите в папку bin по пути установки PostgreSQL.

C:\>cd C:\Program Files\PostgreSQL\10.0\bin

Шаг 2: Запустите программу pg_dump, чтобы перенести дамп данных в папку .tar, как показано ниже:

pg_dump -U postgres -W -F t sample_data > C:\Users\admin\pgbackup\sample_data.tar

Дамп базы данных будет сохранен в файле sample_data.tar в указанном расположении.

Полнотекстовый поиск — это метод поиска одного документа или коллекции документов, хранящихся на компьютере, в полнотекстовой базе данных. В основном он поддерживается в продвинутых системах баз данных, таких как SOLR или ElasticSearch. Тем не менее, эта функция присутствует, но довольно проста в PostgreSQL.

Параллельные запросы в PostgreSQL имеют возможность использовать более одного ядра процессора для каждого запроса.В параллельных запросах оптимизатор разбивает задачи запроса на более мелкие части и распределяет каждую задачу по нескольким ядрам процессора.

Действие commit обеспечивает сохранение согласованности данных транзакции и завершает текущую транзакцию в разделе. Commit добавляет в журнал новую запись, описывающую фиксацию в памяти. Checkpoint используется для записи всех изменений, которые были зафиксированы на диске, вплоть до SCN, которые будут храниться в заголовках файлов данных и файлах управления.

SQL — это язык для работы с базой данных. Он обладает обширными и надёжными возможностями для создания различных объектов базы данных и управления ими с помощью таких команд, как CREATE, ALTER, DROP и т.д., А также загрузки объектов базы данных с помощью таких команд, как INSERT. Он также предоставляет опции для манипулирования данными с помощью таких команд, как DELETE, TRUNCATE, а ещё обеспечивает эффективное извлечение данных с помощью команд курсора, таких как FETCH, SELECT и т.д. Существует множество команд, которые предоставляют программисту большой объем контроля для эффективного взаимодействия с базой данных, не тратя впустую много ресурсов. Популярность SQL выросла настолько, что почти каждый программист полагается на него для реализации функций хранения данных в своих приложениях, что делает SQL полезным языком для изучения. Изучение этого даёт разработчику преимущество в понимании структур данных, используемых для хранения данных организации, и обеспечивает дополнительный уровень контроля и углубленного понимания приложения.

PostgreSQL, в свою очередь, являющаяся системой баз данных с открытым исходным кодом, обладающая чрезвычайно надежной и сложной поддержкой ACID, индексацией и транзакцией, завоевала широкую популярность среди сообщества разработчиков.

Структура баз данных — Основы SQL

Почти все приложения работают с большим количеством информации, которая хранится в виде таблиц в базах данных.

В этом уроке мы более подробно поговорим о структурах и выясним, как устроены таблицы и базы данных.

Что такое таблица

Рассмотрим для примера Хекслет. Мы храним информацию о студентах и о курсах. При этом нужно разнести информацию по двум разным таблицам, чтобы было удобно работать. Другими словами, в разных таблицах мы храним разные сущности.

В базе данных Хекслета сущность «Студенты» будет храниться в одной таблице, сущность «Курсы» — в другой.

Сама таблица представляет собой набор столбцов и строк. Пересечение столбца и строки — это ячейка.

В таблице «Студенты» каждая строка содержит в себе информацию об одном конкретном человеке. Еще строки называют записями.

Каждый столбец определяет, какого типа данные хранятся в ячейке, например:

Еще столбцы иногда называют полями.

Таблица с данными студентов Хекслета может выглядеть так:

Таблицы в базах данных

Многие привычные приложения содержат десятки, сотни и тысячи таблиц с разнообразными данными.

Чтобы всем было удобно работать с такими объемами данных, к таблицам предъявляются конкретные требования:

Название таблицы. Оно должно быть уникально в рамках одной базы данных. Название таблицы мы задаем при создании, но его можно изменить при необходимости

Столбцы или поля. У каждого поля уникальное имя в рамках одной таблицы

Тип данных столбца. Он ограничивает набор допустимых значений, которые можно присвоить столбцу. Например, в столбец числового типа нельзя записать текстовые строки. Тип данных присваивается каждому столбцу

Строки или записи. Их количество в разных таблицах сильно отличается — от нескольких штук до миллиардов записей. В базах данных нет никаких гарантий относительно порядка строк в таблице

Базы данных, в которых данные хранятся в виде таких таблиц, называются реляционными базами данных. Работать с ними можно с помощью реляционных СУБД.

Структура таблиц

Таким образом, каждая таблица должна иметь определенную структуру.

Эта структура определяет столбцы и включает в себя имена полей и их типы:

Рассмотрим этот пример подробнее. В нем прописаны названия полей и типы:

Поля first_name , last_name и email содержат обычный текст, поэтому мы задаем тип данных string (строки)

В поле created_at мы сохраняем дату добавления пользователя в систему. Для этого поля установлен тип данных datetime , поэтому туда нельзя записать текст

Что подразумевается под таблицей и полем в sql