Понятие SQL-сервер. Сервер для управления реляционными БД обычно называют SQL-сервером. SQL (Structured Query Language -- язык структурированных запросов) является стандартным языком для работы с реляционными БД. Кроме стандартных реляционных операций, этот язык предоставляет возможности для изменений структуры таблиц. Различные варианты SQL используются во всех, как серверных, так и в настольных реляционных СУБД.

Понятие пост-реляционной базы данных. Пост-реляционными, часто называют многомерные базы данных. Данные в многомерных базах, представляются в виде разреженных многомерных массивов, а не плоских таблиц, как в реляционных базах. Для определенных задач, многомерные базы могут давать значительный выигрыш в быстродействии, по сравнению с реляционными. Наиболее известные многомерные СУБД:

· Cache

· Teradata

Разновидности СУБД. Кроме реляционных, объектно-ориентированных и многомерных СУБД, также давно известны иерархические и сетевые базы данных. Данные и связи между ними, в иерархических БД представлены в виде деревьев. Для некоторых задач, такая форма представления данных может оказаться гораздо более эффективной, чем любая другая. В сетевых базах, данные могут быть связаны произвольным образом, но эти связи должны создаваться предварительно, вместе со структурой данных. По сравнению с реляционными БД, сетевая модель может давать выигрыш в быстродействии, при некоторой потере гибкости.

Понятие «сервер баз данных». Под сервером БД обычно подразумевается СУБД, запущенная на той же машине, где находятся файлы БД, и монопольно распоряжающаяся этими файлами. При этом, все пользовательские приложения должны работать с базой только через эту СУБД, используя ее язык запросов.

Понятие «Клиент». Клиентом к БД, обычно называют пользовательское приложение, которое общается с сервером БД. Модель работы, в которой клиент общается непосредственно с сервером, не используя промежуточных приложений, называется архитектурой клиент-сервер.

Как клиент общается с сервером. На пользовательских машинах, обычно устанавливаются специальные программы-шлюзы, которые, через сетевой протокол, обеспечивают связь с сервером БД. Через эти шлюзы, приложения передают запросы серверу и получают результаты. Часто, дополнительно устанавливается библиотека (ODBC, OLE DB и т.п.), предоставляющая приложениям API для работы с сервером БД.

Назначение сервера приложений. Сервер приложений может использоваться для многих целей. Как правило, сервер приложений находится на отдельной машине. На него можно переложить всю функциональность программы, оставив клиенту только интерфейсную часть. Это разгрузит клиента и сервер БД от вычислений. Также, при большом количестве пользователей, можно использовать несколько серверов приложений для распределения нагрузки. А для ускорения доступа к часто используемым таблицам, их обычно кэшируют на сервере приложений.

Объектно-ориентированная СУБД. В объектно-ориентированных БД (ООБД), данные представлены в виде объектов различных классов. Как правило, имеются возможности создавать новые классы, наследовать их от уже имеющихся, задавать произвольные атрибуты и методы для классов. Для доступа к объектам, в каждой ООБД обычно предусматривается свой собственный язык, либо расширение другого языка. Пока еще ООБД недостаточно развиты и не представляют серьезной конкуренции SQL-серверам, хотя и выглядят более предпочтительными для разработчиков. Производители SQL-серверов тоже, в свою очередь, иногда делают попытки соорудить над реляционным ядром сервера объектно-ориентированную надстройку.

Достаточно распространены следующие ООБД: Cache, FastObjects, GemStone/S, Jasmine, ObjectStore, Objectivity/DB, Versant.

Что можно делать при помощи SQL. SQL (Structured Query Language -- язык структурированных запросов) является стандартным языком для работы с реляционными БД. Разделяется на две основные части: DDL (Data Definition Language -- язык определения данных) и DML (Data Manipulation Language -- язык обработки данных). DDL предоставляет средства для создания и изменения структуры хранения данных (БД, таблиц, процедур, типов данных и т.п.). DML предназначен для чтения и изменения данных. Основные операторы DML: select -- выборка, insert -- вставка, update -- изменение, delete -- удаление. Также, с помощью SQL, часто реализован доступ к служебным функциям SQL-сервера (заведение пользователей, создание резервных копий БД и т.д.).

Зачем нужны транзакции. Во многих случаях, необходимо проведение группы операций по изменению данных таким образом, чтобы эта группа обладала свойством атомарности (либо вся целиком выполняется, либо вся целиком не выполняется). Такая группа операций называется транзакцией. В SQL-серверах существуют операторы, позволяющие обозначить начало транзакции (begin transaction), ее успешное завершение (commit transaction), либо откат транзакции (rollback transaction).

Журнал транзакций. Любые изменения данных, проведенные внутри транзакции, записываются в специальный журнал транзакций (transaction log). При откате транзакции, данные восстанавливаются в прежнем виде, а записи об изменениях удаляются из журнала транзакций.

Блокировки. При изменении данных внутри транзакции, модифицируемые записи блокируются сервером до окончания этой транзакции. Если какая-нибудь другая транзакция пытается изменить заблокированные записи, то ее выполнение останавливается, пока не будет снята блокировка, то есть, пока не завершится первая транзакция. Некоторые сервера имеют неприятную особенность блокировать данные не отдельными записями, а целыми страницами, которые могут содержать довольно много записей.

Отличие «версионников» от «блокировочников». Классические «блокировочники» не дают возможности разным транзакциям одновременно изменять одни и те же записи, блокируя их на время транзакции. В результате, при попытке изменить заблокированную запись, другая транзакция будет простаивать, пока не завершиться первая. В свою очередь, «версионники» позволяют одновременно модифицировать одни и те же записи, создавая при этом разные версии одной записи.

Почему возникает deadlock. Перекрестная блокировка (deadlock) двух транзакций возникает при изменении одних и тех же записей в разном порядке. Последовательность действий, приводящая к перекрестной блокировке:

1. Транзакция A изменяет запись X. Заблокирована X.

2. Транзакция B изменяет запись Y. Заблокирована Y.

3. Транзакция A пытается изменить запись Y. Остановлена A.

4. Транзакция B пытается изменить запись X. Остановлена B.

Сервер определяет перекрестную блокировку и откатывает одну из транзакций, возвращая ошибку соответствующему соединению. Аминь. Чтобы не выводить ошибку пользователю, обломанное соединение должно молча повторить транзакцию.

Понятие «индексы». Для ускорения операций выборки данных. При поиске полей с определенным значением, сервер вынужден перебирать все записи в таблице. В этом случае, время поиска линейно зависит от размера таблицы. Индекс по полю, обычно представляющий собой бинарное дерево, дает возможность резко сократить время поиска, превратив эту зависимость в логарифмическую. Однако, наличие индексов в таблице, замедляет операции модификации данных.

Необходимость первичного ключа в таблице. Первичный ключ (ПК) -- поле или набор полей, содержимое которых однозначно определяет запись в таблице и отличает ее от других. Служит для однозначной идентификации записей и в таблице может быть только один. Обычно, при определении первичного ключа, по нему автоматически создается уникальный индекс.

Что такое триггер. Триггер -- процедура, выполняемая сервером автоматически при модификации данных в таблице. В основном, триггеры используются для поддержания целостности дублирующей информации в денормализованной БД.

Можно ли использовать свою функцию в SQL-запросе. Можно, практически во всех современных SQL-серверах. Различия только в синтаксисе определения и вызова функции. Кроме того, некоторые сервера позволяют использовать функции, написанные на других языках (не SQL).

Представление (view) -- это запрос на выборку, хранящийся на сервере, как отдельный объект. Так как, результат этого запроса можно рассматривать в качестве таблицы, представление допускается использовать в других запросах, также как любую обычную таблицу.
Материализованное представление хранится на сервере в виде таблицы, которая автоматически обновляется при изменении данных, имеющих отношение к этому представлению.

Хранимые процедуры (SP -- Stored Procedure) представляют собой последовательность команд на расширениях SQL, либо на других языках, поддерживаемых сервером. Могут принимать параметры и возвращать значение заданного типа. Часто используются для выполнения операций, напрямую связанных с логикой задачи, для которой проектировалась БД. Иногда, используются вместе с представлениями, для обеспечения безопасности БД (все изменения через SP, все выборки через view).

Типы данных есть в SQL-сервере. Обычно, для полей в таблицах могут использоваться только самые простые типы: числа (целые и дробные), строки (сильно ограниченные по длине), дата (и время), бинарные данные большого размера (для текста, графики и т.п.). В некоторых серверах допускается использование массивов и самодельных структур.

Необходимость внешнего ключа. Внешний ключ (FK -- Foreign Key) используется для создания жесткой связи (многие к одному) между двумя таблицами. Внешний ключ задается только в том случае, если в первой таблице есть поле, содержащее значение первичного ключа из второй таблицы. При изменении значения первичного ключа во второй таблице, могут быть изменены все соответствующие значения связанного поля в первой таблице. При удалении записи с определенным первичным ключом из второй таблице, могут быть удалены все записи с соответствующим значением связанного поля в первой таблице. Обычно, при определении внешнего ключа, по нему автоматически создается индекс, который используется в запросах при объединении этих двух таблиц.

Репликацией обычно называют процесс синхронизации данных между несколькими БД. Наиболее развитые SQL-сервера содержат встроенные средства репликации. Для остальных могут быть использованы продукты сторонних фирм. Одностороняя репликация подразумевает изменение данных только в одной базе, с последующей передачей изменений на остальные. Соответственно, довольно проста в реализации и надежна в работе. Двустороняя репликация предоставляет гораздо более мощный инструмент распределенной работы между SQL-серверами. Плата за это -- сложность и большая вероятность конфликтов при работе.

Типы SQL серверов и их особенности

Какой тип сервера лучше выбрать? На какой хватит денег.:) Вообще-то это может сильно зависеть от постановки задачи, количества пользователей и прихотей заказчика. Ниже приведена таблица самых распространенных SQL-серверов в порядке (примерно) убывания их возможностей:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8