Базы данных

Базы данных существуют столько же сколько и компьютеры. Компьютеры и создавались обрабатывать информацию. Информацию надо как-то хранить и передавать по запросу - в этом и суть баз данных.

ACID

• Atomicity — Атомарность
• Consistency — Согласованность
• Isolation — Изолированность
• Durability — Долговечность

Нормальные формы

Плохо спроектированная база данных

I	ii	iii	IV	V	vi	vii-o
1	2	3	4	5	6	7
C	Dm	Em	F	G	Am	Bdim

Проблемы:

• Для добавления треков нужно добавлять столбцы
• Сложности при поиске и сортировки данных

Нарушена 1NF

Жанр	Треки
Рок	AC/DC Thunderstrack,Guns n Roses Sweet Child O Mine,Nirvana Smells like teen spirit,3 Doors Down Here Without You,Led Leppelin Song remains the same
Trance	Armin Van Buuren Going Wrong,Avicii Levels,Prodigy Voodoo Peple,Armin Van Buuren Virtual Friend,Armin Van Buuren Virtual Friend

Проблемы:

• Сложности при поиске и сортировки данных
• В названии треков могут быть запятые

Правило:

• Все элементы внутри ячеек должны быть атомарными(элемент называется атомарным, если таблицы могут его использовать независимо друг от друга)

Правило выполнено, но нарушена 1NF

Жанр	Исполнитель	Трек
Рок	AC/DC	Thunderstrack
Рок	Guns n Roses	Sweet Child O Mine
Рок	Nirvana	Smells like teen spirit
Рок	3 Doors Down	Here Without You
Рок	Led Leppelin	Song remains the same
Trance	Armin Van Buuren	Going Wrong
Trance	Avicii	Levels
Trance	Prodigy	Voodoo Peple
Trance	Armin Van Buuren	Virtual Friend
Trance	Armin Van Buuren	Virtual Friend

Правило:

• Все строки должны быть уникальными

1NF - первая нормальная форма

1NF

Альбом	Номер трека	Жанр	Исполнитель	Трек
Fire Your Guns	1-1	Рок	AC/DC	Thunderstrack
Appetite for Destruction	9	Рок	Guns n Roses	Sweet Child O Mine
Nevermind	1	Рок	Nirvana	Smells like teen spirit
Away from the Sun	6	Рок	3 Doors Down	Here Without You
The Song Remains the Same	1-3	Рок	Led Leppelin	Song remains the same
Imagine	2	Trance	Armin Van Buuren	Going Wrong
Levels	1	Trance	Avicii	Levels
Music for the Jilted Generation	5	Trance	Prodigy	Voodoo Peple
Mirage	9	Trance	Armin Van Buuren	Virtual Friend
Mirage	21	Trance	Armin Van Buuren	Virtual Friend

Уникальные поля(первичный ключ):

• Альбом
• Номер трека

Задача:

• Мы хотим изменить жанр у исполнителя Armin Van Buuren с Trance на Progressive trance

Проблемы:

• Нам необходимо обновить несколько ячеек. Это может привести к ошибкам

Правило:

• Любое поле, не входящее в первичный ключ, функционально полно зависит от первичного ключа

2NF - вторая нормальная форма

2NF - Треки

Альбом	Номер трека	ID Исполнителя	Трек
Fire Your Guns	1-1	1	Thunderstrack
Appetite for Destruction	9	2	Sweet Child O Mine
Nevermind	1	3	Smells like teen spirit
Away from the Sun	6	4	Here Without You
The Song Remains the Same	1-3	5	Song remains the same
Imagine	2	6	Going Wrong
Levels	1	7	Levels
Music for the Jilted Generation	5	8	Voodoo Peple
Mirage	9	6	Virtual Friend
Mirage	21	6	Virtual Friend

2NF - Исполнители

ID	Исполнитель	Жанр
1	AC/DC	Рок
2	Guns n Roses	Рок
3	Nirvana	Рок
4	3 Doors Down	Рок
5	Led Leppelin	Рок
6	Armin Van Buuren	Progressive trance
7	Avicii	Trance
8	Prodigy	Trance

Задача

• Изменить имя альбома Mirage на Mirage 2010

Проблема:

• Необходимо обновлять все строки. Может произойти ошибка

Правило:

• Любой атрибут таблицы функционально зависит только от первичного ключа

СУБД, системы поиска и хранения

• MySQL
  • MariaDB
  • Percona
• PostgreSQL
• MongoDB
• Sphinx
• ElasticSearch
• Neo4j
• ClickHouse

Некоторые полезные ресурсы

• ВВЕДЕНИЕ В БАЗЫ ДАННЫХ - отличные лекции по теории баз данных