Τι είναι η SQL; Εισαγωγή στη δομημένη γλώσσα ερωτήσεων

Η SQL μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία σχεσιακών βάσεων δεδομένων και την εκτέλεση μιας σειράς λειτουργιών σε υπάρχουσες βάσεις δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων των ερωτημάτων δεδομένων. Η γλώσσα αποτελεί μέρος του τυπικού ρεπερτορίου των προγραμματιστών ιστού, των αναλυτών δεδομένων και των ερευνητών. Ωστόσο, σε σύγκριση με άλλες γλώσσες προγραμματισμού, η SQL είναι ξεχωριστή. Θα εξηγήσουμε τα χαρακτηριστικά της γλώσσας.

Τι είναι ακριβώς το SQL;

Το SQL είναι η «Γλώσσα Δομημένων Ερωτημάτων». Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την υποβολή ερωτημάτων σε βάσεις δεδομένων που περιέχουν δομημένα ή σχεσιακά δεδομένα. Η γλώσσα βασίζεται στη**«σχεσιακή άλγεβρα**». Πρόκειται για μια μαθηματική θεωρία για τη δομή των δεδομένων και τον υπολογισμό των αποτελεσμάτων των ερωτημάτων. Πολλά από τα ειδικά χαρακτηριστικά του SQL ως γλώσσας προγραμματισμού προέρχονται από αυτή τη μαθηματική βάση. Αναπτύχθηκε στα μέσα της δεκαετίας του 1970 και σήμερα θεωρείται η τυπική γλώσσα προγραμματισμού για εφαρμογές βάσεων δεδομένων.

Ένα σημαντικό στοιχείο σχετικά με την SQL είναι ότι πρόκειται για μια καθαρή γλώσσα ερωτήσεων ή προγραμματισμού και όχι για ένα ολοκληρωμένο σύστημα διαχείρισης βάσεων δεδομένων (DBMS). Μερικά δημοφιλή DBMS που εφαρμόζουν την SQL είναι τα MySQL, Oracle SQL και SQLite. Ωστόσο, αυτά τα DBMS χρησιμοποιούν κυρίως διαλέκτους της SQL, οι οποίες μπορεί να έχουν επιπλέον ή/και διαφορετικές εντολές.

Η SQL ως γλώσσα ειδικού πεδίου και δηλωτική γλώσσα

Σε σύγκριση με τις περισσότερες καθιερωμένες γλώσσες προγραμματισμού, η SQL είναι ξεχωριστή, καθώς αποτελεί γλώσσα ειδικού πεδίου (DSL). Σε αντίθεση με τις γλώσσες γενικής χρήσης (GPL), οι οποίες είναι κατάλληλες για χρήση σε πολλές διαφορετικές εφαρμογές, η SQL μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για ένα σκοπό, τις βάσεις δεδομένων.

Η SQL είναι επίσης μια δηλωτική γλώσσα προγραμματισμού. Αυτό σημαίνει ότι ο προγραμματιστής εισάγει το επιθυμητό αποτέλεσμα ως εντολή και το σύστημα διασφαλίζει ότι αυτό το αποτέλεσμα θα επιτευχθεί. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τον επιτακτικό προγραμματισμό, στον οποίο τα μεμονωμένα βήματα για την επίτευξη των στόχων ορίζονται ρητά στον κώδικα.

Σε τι χρησιμοποιείται η SQL;

Η SQL χρησιμεύει ως διεπαφή για την αλληλεπίδραση με συστήματα διαχείρισης σχεσιακών βάσεων δεδομένων (RDBMS). Μια σχεσιακή βάση δεδομένων μπορεί να θεωρηθεί ως ένας πίνακας στον οποίο κάθε εγγραφή σειράς έχει ένα προκαθορισμένο σύνολο χαρακτηριστικών που συμπληρώνονται με τιμές. Ο κώδικας SQL μπορεί είτε να εισαχθεί από ανθρώπους μέσω μιας διεπαφής βασισμένης σε κείμενο είτε να ενσωματωθεί σε προσβάσεις API.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της SQL

Πλεονεκτήματα της SQL

Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της SQL έγκειται στην υψηλή αναγνωρισιμότητα και την ευρεία χρήση της τεχνολογίας. Από την εμφάνισή της στη δεκαετία του 1970, η SQL αποτελεί το βιομηχανικό πρότυπο για τις εφαρμογές βάσεων δεδομένων. Αυτό καθιστά σχετικά εύκολη την εύρεση έμπειρων προγραμματιστών SQL, καθώς και διεπαφών με άλλες κοινές τεχνολογίες και γλώσσες.

Επιπλέον, η SQL έχει γίνει το βιομηχανικό πρότυπο για έναν λόγο. Η γλώσσα βασίζεται σε μια ισχυρή μαθηματική βάση που επιτρέπει τη βέλτιστη αποθήκευση δεδομένων. Ωστόσο, οι σχεσιακές βάσεις δεδομένων απαιτούν μια βαθιά κατανόηση της τεχνολογίας και της θεωρίας, καθώς και δεξιότητες και προγραμματισμό στη μοντελοποίηση. Αλλά ένα καλά σχεδιασμένο σχήμα βάσης δεδομένων καθιστά δυνατή την απόκτηση νέων πληροφοριών από τα δεδομένα μέσω κατάλληλων ερωτημάτων.

Μειονεκτήματα της SQL

Ένα μειονέκτημα της SQL και των σχεσιακών βάσεων δεδομένων γενικά είναι η υψηλή πολυπλοκότητα της τεχνολογίας. Η SQL περιλαμβάνει εκατοντάδες εντολές και ρήτρες, οι οποίες αποτελούν μεγάλη πρόκληση για τους αρχάριους. Πολλές από αυτές είναι ειδικές για την εφαρμογή, γεγονός που καθιστά τα πράγματα ακόμη πιο δύσκολα.

Επιπλέον, η δομή μιας σχεσιακής βάσης δεδομένων απαιτεί μια σειρά από παραδοχές σχετικά με τα δεδομένα που θα αποθηκευτούν. Αυτές χρησιμεύουν για να διασφαλίσουν την ποιότητα των αποθηκευμένων δεδομένων, αλλά συνεπάγονται επίσης μια σειρά από περιορισμούς που μπορούν να προκαλέσουν μόνιμα προβλήματα εάν το σχήμα είναι κακώς σχεδιασμένο. Οι αλλαγές στο σχήμα κατά τη διάρκεια της λειτουργίας μπορούν να αποτελέσουν σοβαρή πρόκληση. Εκτός από αυτή την έλλειψη ευελιξίας, είναι συνήθως πολύ δύσκολο να διανεμηθεί γεωγραφικά μια βάση δεδομένων SQL. Η βελτιστοποίηση της απόδοσης μιας βάσης δεδομένων μέσω της αποκέντρωσης είναι, επομένως, κάθε άλλο παρά απλή.

Ένα τελευταίο μειονέκτημα της SQL είναι η ασυμβατότητά της με τον ευρέως χρησιμοποιούμενο αντικειμενοστραφή προγραμματισμό, ο οποίος αποκτά όλο και μεγαλύτερη σημασία. Στον αντικειμενοστραφή προγραμματισμό, τα δεδομένα και η «συμπεριφορά» (μέθοδοι) ενσωματώνονται σε αντικείμενα. Τα δεδομένα και οι μέθοδοι κληρονομούνται μέσω ιεραρχιών κλάσεων. Η σχεσιακή προσέγγιση είναι θεμελιωδώς διαφορετική, καθώς τα δεδομένα μπορούν να κατανέμονται σε διάφορους πίνακες. Επιπλέον, είναι αδύνατο να μοντελοποιηθεί η συμπεριφορά ενός αντικειμένου. Για το λόγο αυτό, τα αντικείμενα δεν μπορούν να μεταφερθούν 1:1 σε σχεσιακές δομές βάσεων δεδομένων.

Εναλλακτικές λύσεις για το SQL

Καθώς η SQL εφευρέθηκε στην αρχή της ψηφιακής επανάστασης, η γλώσσα δεν έχει χάσει τη σημασία της. Ωστόσο, έκτοτε έχουν εμφανιστεί κάποια εναλλακτικά σχήματα που μπορεί να είναι πιο κατάλληλα για ορισμένες εφαρμογές.

Συστήματα διαχείρισης αντικειμενικών-σχεσιακών βάσεων δεδομένων

Τα συστήματα διαχείρισης αντικειμενοσχεσιακών βάσεων δεδομένων (ORDBMS), όπως το PostgreSQL , χρησιμοποιούν τη γλώσσα SQL ως γλώσσα ερωτήσεων, αλλά υποστηρίζουν επίσης βασικές έννοιες της αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού. Οι ιεραρχίες αντικειμένων, η κληρονομικότητα και η συμπεριφορά αντικειμένων μπορούν να χρησιμοποιηθούν χωρίς τη χρήση αντικειμενοσχεσιακής αντιστοίχισης (ORM). Οι τύποι δεδομένων που ορίζονται από τον χρήστη και οι σύνθετοι τύποι δεδομένων μειώνουν ιδιαίτερα την πολυπλοκότητα των σχημάτων και των ερωτήσεων.

NoSQL

Τα DBMS που βασίζονται σε SQL προορίζονται κυρίως για την αποθήκευση δομημένων δεδομένων, αλλά δεν ακολουθούν όλα τα δεδομένα ένα σταθερό σχήμα. Εδώ είναι που μπαίνουν στο παιχνίδι οι βάσεις δεδομένων NoSQL. Ο όρος NoSQL αναφέρεται σε μια οικογένεια μη σχεσιακών DBMS. Αντί να μοντελοποιούνται τα δεδομένα ως πεδία σε έναν πίνακα, χρησιμοποιούνται διάφορες άλλες προσεγγίσεις.

Μια δημοφιλής προσέγγιση είναι η αποθήκευση δεδομένων με βάση έγγραφα. Αυτό λειτουργεί με την αποθήκευση δεδομένων σε μεμονωμένα έγγραφα αντί για την αποθήκευσή τους σε πίνακα. Ένα πλεονέκτημα της προσέγγισης με βάση έγγραφα είναι ότι τα δεδομένα μπορούν να είναι αυτογραφούμενα. Αυτό σημαίνει ότι το σχήμα των δεδομένων καθορίζεται από το μεμονωμένο έγγραφο και όχι από τη βάση δεδομένων, πράγμα που σημαίνει ότι οι καταχωρήσεις δεδομένων μπορούν να ακολουθούν διαφορετικά σχήματα.

Οι λύσεις NoSQL είναι συνήθως λιγότερο περίπλοκες και προσφέρουν πλεονεκτήματα όσον αφορά την κλιμάκωση και τη βελτιστοποίηση της απόδοσης. Επιπλέον, είναι συνήθως ευκολότερο να αλλάξετε το σχήμα κατά τη λειτουργία ή να αποθηκεύσετε δεδομένα με ευελιξία. Από την άλλη πλευρά, ενδέχεται να υπάρχουν λιγότερες εγγυήσεις όσον αφορά την ποιότητα των δεδομένων.