Реляционная СУБД

Реляционная СУБД (Реляционная система управления базами данных) — это система управления базами данных, основанная на реляционной модели, которая представляет данные в виде таблиц (отношений) и позволяет устанавливать связи между этими таблицами.

Проще говоря, это “базы данных в виде таблиц Excel на стероидах”, где данные организованы в строгие таблицы со столбцами и строками, а между таблицами можно создавать связи.

Ключевые принципы реляционных СУБД

1. Табличная структура

Данные организованы в таблицы (отношения), где:

Столбцы = Атрибуты (характеристики данных, например: ID, Имя, Возраст)
Строки = Кортежи (конкретные записи, например: 1, "Иван", 25)

Пример таблицы Студенты:

ID	Имя	Фамилия	Возраст	Группа
1	Иван	Иванов	20	ПИ-101
2	Мария	Петрова	19	ПИ-101
3	Алексей	Сидоров	21	ПИ-102

2. Схема данных

Четко определенная структура таблиц (имена столбцов, типы данных)
Типы данных: INTEGER, VARCHAR, DATE, BOOLEAN и др.
Ограничения: NOT NULL, UNIQUE, PRIMARY KEY, FOREIGN KEY

3. Связи между таблицами

Таблицы могут быть связаны через ключи:

Первичный ключ (Primary Key): Уникальный идентификатор строки в таблице
Внешний ключ (Foreign Key): Ссылка на первичный ключ в другой таблице

Пример связи таблиц

Таблица Студенты:

StudentID	Имя	ГруппаID
1	Иван	101
2	Мария	101

Таблица Группы:

GroupID	НазваниеГруппы
101	ПИ-101
102	ПИ-102

Здесь ГруппаID в таблице Студенты — это внешний ключ, ссылающийся на GroupID (первичный ключ) в таблице Группы.

Язык SQL — основа реляционных СУБД

Для работы с реляционными базами данных используется SQL (Structured Query Language):

SELECT — получение данных
INSERT — добавление данных
UPDATE — обновление данных
DELETE — удаление данных
CREATE — создание таблиц
JOIN — объединение таблиц

Пример SQL-запроса:

SELECT Студенты.Имя, Группы.НазваниеГруппы
FROM Студенты
JOIN Группы ON Студенты.ГруппаID = Группы.GroupID;

ACID-свойства

Реляционные СУБД строго соблюдают ACID-свойства:

Atomicity (Атомарность) — “всё или ничего”
Consistency (Согласованность) — данные всегда в валидном состоянии
Isolation (Изолированность) — параллельные транзакции не мешают друг другу
Durability (Долговечность) — сохранность данных после commit

Преимущества реляционных СУБД

Целостность данных: Строгая схема и ограничения гарантируют качество данных
Гибкость запросов: Мощный язык SQL для сложных выборок
Согласованность: Поддержка ACID-транзакций
Безопасность: Разграничение прав доступа на уровне таблиц и столбцов
Стандартизация: SQL — единый стандарт для всех реляционных СУБД

Ограничения

Сложность масштабирования: Горизонтальное масштабирование сложнее, чем у NoSQL
Жесткая схема: Изменение структуры данных может быть сложным процессом
Производительность: Для некоторых сценариев (например, очень большие объемы неструктурированных данных) могут уступать NoSQL

Сравнение с NoSQL

Критерий	Реляционные СУБД	NoSQL СУБД
Схема	Жесткая, предопределенная	Гибкая, динамическая
Масштабирование	Вертикальное	Горизонтальное
Данные	Структурированные	Структурированные, полуструктурированные, неструктурированные
Целостность	Строгая (ACID)	Ослабленная (BASE)
Примеры	MySQL, PostgreSQL	MongoDB, Cassandra, Redis

Где используются реляционные СУБД?

Финансовые системы (банки, бухгалтерия)
Системы управления контентом (CMS)
Корпоративные приложения (ERP, CRM)
Интернет-магазины
Любые системы, где важна целостность и структура данных

Итог

Реляционные СУБД — это проверенная временем, надежная технология для работы со структурированными данными, где критически важны целостность, согласованность и сложные связи между данными. Несмотря на появление NoSQL, они остаются фундаментом большинства бизнес-приложений в мире.

Data Science

Проводник