Čo je SQL? Úvod do štruktúrovaného dotazovacieho jazyka

SQL sa dá použiť na vytváranie relačných databáz a vykonávanie rôznych operácií na existujúcich databázach, vrátane dotazov na údaje. Tento jazyk je súčasťou štandardného repertoáru webových vývojárov, analytikov údajov a výskumníkov. V porovnaní s inými programovacími jazykmi je však SQL špeciálny. Vysvetlíme vám vlastnosti tohto jazyka.

Čo presne je SQL?

SQL je „štruktúrovaný dotazovací jazyk“. Môže sa používať na vytváranie dotazov do databáz, ktoré obsahujú štruktúrované alebo relačné údaje. Jazyk je založený na**„relačnej algebre**“. Ide o matematickú teóriu na štruktúrovanie údajov a výpočet výsledkov dotazov. Mnohé špeciálne funkcie jazyka SQL ako programovacieho jazyka vychádzajú z tohto matematického základu. Jazyk SQL, ktorý bol vyvinutý v polovici 70. rokov 20. storočia, sa dnes považuje za štandardný programovací jazyk pre databázové aplikácie.

1

SQL ako doménovo špecifický a deklaratívny jazyk

V porovnaní s väčšinou etablovaných programovacích jazykov je SQL špeciálny, pretože je to doménovo špecifický jazyk (DSL). Na rozdiel od všeobecne použiteľných jazykov (GPL), ktoré sú vhodné na použitie v mnohých rôznych aplikáciách, SQL sa dá použiť len na jednu vec, a to na databázy.

SQL je tiež deklaratívny programovací jazyk. To znamená, že programátor zadá požadovaný výsledok ako príkaz a systém zabezpečí, aby sa tento výsledok dosiahol. To je v kontraste s imperatívnym programovaním, pri ktorom sú jednotlivé kroky na dosiahnutie cieľov explicitne definované v kóde.

Na čo sa používa SQL?

SQL slúži ako rozhranie pre interakciu s relačnými systémami riadenia databáz (RDBMS). Relačnú databázu možno považovať za tabuľku, v ktorej každý riadok obsahuje vopred stanovenú sadu atribútov vyplnených hodnotami. Kód SQL môže byť zadávaný buď človekom prostredníctvom textového rozhrania, alebo integrovaný do prístupov API.

Výhody a nevýhody SQL

Výhody SQL

Najväčšia výhoda SQL spočíva v jeho vysokej popularite a širokom využití tejto technológie. Od svojho vzniku v 70. rokoch 20. storočia je SQL priemyselným štandardom pre databázové aplikácie. Vďaka tomu je relatívne jednoduché nájsť skúsených programátorov SQL, ako aj rozhrania s inými bežnými technológiami a jazykmi.

Navyše, SQL sa stal štandardom v tomto odvetví z určitého dôvodu. Tento jazyk je založený na robustných matematických základoch, ktoré umožňujú optimálne ukladanie údajov. Relacionálne databázy však vyžadujú solídne znalosti technológie a teórie, ako aj zručnosti a plánovanie v oblasti modelovania. Dobře navrhnutá schéma databázy však umožňuje získať nové poznatky z údajov prostredníctvom vhodných dotazov.

Nevýhody SQL

Nevýhodou SQL a relačných databáz vo všeobecnosti je vysoká zložitosť tejto technológie. SQL obsahuje stovky príkazov a klauzúl, ktoré predstavujú veľkú výzvu pre začiatočníkov. Mnohé z nich sú špecifické pre konkrétnu implementáciu, čo situáciu ešte viac komplikuje.

Okrem toho štruktúra relačnej databázy vyžaduje celý rad predpokladov o údajoch, ktoré sa majú ukladať. Tieto predpoklady slúžia na zabezpečenie kvality uložených údajov, ale so sebou prinášajú aj celý rad obmedzení, ktoré môžu spôsobiť trvalé problémy, ak je schéma zle navrhnutá. Zmeny schémy počas prevádzky môžu predstavovať vážnu výzvu. Okrem tejto nedostatočnej flexibility je zvyčajne veľmi náročné geograficky distribuovať databázu SQL. Optimalizácia výkonu databázy prostredníctvom decentralizácie je preto všetko, len nie jednoduchá.

Poslednou nevýhodou SQL je jeho nekompatibilita s široko používaným objektovo orientovaným programovaním, ktoré je čoraz relevantnejšie. V objektovo orientovanom programovaní sú dáta a „správanie“ (metódy) zapuzdrené v objektoch. Dáta a metódy sa dedia prostredníctvom hierarchií tried. Relacionálny prístup je zásadne odlišný, pretože dáta môžu byť distribuované v niekoľkých tabuľkách. Okrem toho nie je možné modelovať správanie objektu. Z tohto dôvodu nie je možné objekty prenášať 1:1 do relačných databázových štruktúr.

Alternatívy k SQL

Keďže jazyk SQL bol vynájdený na začiatku digitálnej revolúcie, nestratil na svojom význame. Odvtedy sa však objavili niektoré alternatívne schémy, ktoré môžu byť vhodnejšie pre niektoré aplikácie.

Systémy správy objektovo-relačných databáz

Systémy správy objektovo-relačných databáz (ORDBMS), ako napríklad PostgreSQL , používajú SQL ako dotazovací jazyk, ale podporujú aj základné koncepty objektovo orientovaného programovania. Objektové hierarchie, dedičnosť a správanie objektov je možné používať bez použitia objektovo-relačného mapovania (ORM). Zložité schémy a dotazy zjednodušujú najmä používateľom definované a zložené datové typy.

NoSQL

DBMS založené na SQL sú primárne určené na ukladanie štruktúrovaných údajov, ale nie všetky údaje majú pevnú schému. Tu prichádzajú do hry databázy NoSQL. Termín NoSQL označuje skupinu nerelačných DBMS. Namiesto modelovania údajov ako polí v tabuľke sa používajú rôzne iné prístupy.

Populárnym prístupom je ukladanie údajov na základe dokumentov. Funguje to tak, že údaje sa ukladajú do jednotlivých dokumentov namiesto ukladania do tabuľky. Jednou z výhod prístupu na základe dokumentov je, že údaje môžu byť samopísateľné. To znamená, že schéma údajov je určená jednotlivými dokumentmi, nie databázou, čo znamená, že záznamy údajov môžu mať rôzne schémy.

Riešenia NoSQL sú zvyčajne menej komplexné a ponúkajú výhody z hľadiska škálovania a optimalizácie výkonu. Okrem toho je zvyčajne jednoduchšie zmeniť schému počas prevádzky alebo flexibilne ukladať údaje. Na druhej strane však môžu existovať menšie záruky, pokiaľ ide o kvalitu údajov.