Kas ir SQL? Ievads struk­tu­rē­ta­jā vaicājumu valodā

SQL var izmantot, lai izveidotu relatīvās datu bāzes un veiktu virkni darbību ar esošajām datu bāzēm, tostarp datu pie­pra­sī­ju­mus. Šī valoda ir daļa no tīmekļa iz­strā­dā­tā­ju, datu analītiķu un pētnieku standarta re­per­tuā­ra. Taču sa­lī­dzi­nā­ju­mā ar citām prog­ram­mē­ša­nas valodām SQL ir īpaša. Mēs iz­skaid­ro­sim šīs valodas funkcijas.

Kas īsti ir SQL?

SQL ir „struk­tu­rē­ta vaicājumu valoda”. To var izmantot, lai veiktu vai­cā­ju­mus datu bāzēm, kas satur struk­tu­rē­tus vai relatīvos datus. Valoda balstās uz**„relatīvo algebru**”. Tā ir ma­te­mā­tis­ka teorija datu struk­tu­rē­ša­nai un vaicājumu rezultātu ap­rē­ķi­nā­ša­nai. Daudzas no SQL kā prog­ram­mē­ša­nas valodas īpašajām funkcijām ir at­va­si­nā­tas no šīs ma­te­mā­tis­kās bāzes. SQL tika iz­strā­dā­ta 20. gadsimta 70. gadu vidū, un tagad tā tiek uzskatīta par standarta prog­ram­mē­ša­nas valodu datu bāzu lie­to­jum­prog­ram­mām.

Svarīga detaļa par SQL ir tā, ka tā ir tīra vaicājumu vai prog­ram­mē­ša­nas valoda, nevis vi­s­ap­tve­ro­ša datu bāzes vadības sistēma (DBMS). Dažas populāras DBMS, kas īsteno SQL, ir MySQL, Oracle SQL un SQLite. Tomēr šīs DBMS gal­ve­no­kārt izmanto SQL dialektus, kuriem var būt papildu un/vai at­šķi­rī­gas komandas.

SQL kā domēna spe­ci­fis­ka un dek­la­ra­tī­va valoda

Sa­lī­dzi­not ar vairumu pazīstamu prog­ram­mē­ša­nas valodu, SQL ir īpaša, jo tā ir domēna spe­ci­fis­ka valoda (DSL). Atšķirībā no vis­pā­rē­jas nozīmes valodām (GPL), kas ir pie­mē­ro­tas iz­man­to­ša­nai daudzās dažādās lie­to­jum­prog­ram­mās, SQL var izmantot tikai vienam mērķim – datu bāzēm.

SQL ir arī dek­la­ra­tī­va prog­ram­mē­ša­nas valoda. Tas nozīmē, ka prog­ram­mē­tājs ievada vēlamo rezultātu kā komandu, un sistēma nodrošina, ka šis rezultāts tiek sasniegts. Tas atšķiras no im­pe­ra­tī­vās prog­ram­mē­ša­nas, kurā at­se­viš­ķie soļi mērķu sa­snieg­ša­nai ir skaidri definēti kodā.

Kādam nolūkam tiek izmantots SQL?

SQL kalpo kā saskarne mi­jie­dar­bī­bai ar relatīvo datu bāzu pār­val­dī­bas sistēmām (RDBMS). Relatīvo datu bāzi var uzskatīt par tabulu, kurā katram rindas ierakstam ir iepriekš noteikti atribūti, kas aiz­pil­dī­ti ar vērtībām. SQL kodu var ievadīt cilvēki, iz­man­to­jot teksta saskarni, vai integrēt API piekļuvēs.

SQL priekš­ro­cī­bas un trūkumi

SQL priekš­ro­cī­bas

SQL lielākā priekš­ro­cī­ba ir šīs teh­no­lo­ģi­jas augstā at­pa­zīs­ta­mī­ba un plašā iz­man­to­ša­na. Kopš tās izveides 1970. gados SQL ir bijis datubāzu lie­to­jum­prog­ram­mu nozares standarts. Tādēļ ir sa­lī­dzi­no­ši viegli atrast pie­re­dzē­ju­šus SQL prog­ram­mē­tā­jus, kā arī saskarnes ar citām iz­pla­tī­tām teh­no­lo­ģi­jām un valodām.

Turklāt SQL ir kļuvis par nozares standartu, un tam ir savs iemesls. Šī valoda balstās uz stabilu ma­te­mā­tis­ko pamatu, kas ļauj optimāli uzglabāt datus. Tomēr relatīvo datubāzu iz­man­to­ša­nai ir ne­pie­cie­ša­ma pa­dzi­ļi­nā­ta izpratne par teh­no­lo­ģi­ju un teoriju, kā arī prasmes un plā­no­ša­nas iemaņas mo­de­lē­ša­nā. Taču labi iz­strā­dā­ta datubāzes shēma ļauj iegūt jaunas atziņas no datiem, iz­man­to­jot at­bil­sto­šus vai­cā­ju­mus.

SQL trūkumi

Viena no SQL un relatīvo datubāzu vis­pā­rē­jām ne­pil­nī­bām ir teh­no­lo­ģi­jas augstā sa­rež­ģī­tī­ba. SQL sastāv no simtiem komandu un klauzulu, kas jaun­pie­nā­cē­jiem rada lielas grūtības. Daudzas no tām ir spe­ci­fis­kas konkrētai īs­te­no­ša­nai, kas padara lietas vēl sa­rež­ģī­tā­kas.

Turklāt relatīvās datu bāzes struktūra prasa virkni pieņēmumu par uz­gla­bā­ja­miem datiem. Tie nodrošina uzglabāto datu kvalitāti, bet rada arī virkni ie­ro­be­žo­ju­mu, kas var izraisīt pa­stā­vī­gas problēmas, ja shēma ir slikti iz­strā­dā­ta. Izmaiņas shēmā darbības laikā var radīt nopietnas grūtības. Papildus šai elastības trūkumam parasti ir ļoti grūti ģeog­rā­fis­ki sadalīt SQL datu bāzi. Tāpēc datu bāzes veikt­spē­jas op­ti­mi­zē­ša­na, iz­man­to­jot de­cen­tra­li­zā­ci­ju, ir visai sarežģīta.

Pēdējais SQL trūkums ir tā ne­sa­de­rī­ba ar plaši izmantoto ob­jek­to­rien­tē­to prog­ram­mē­ša­nu, kas kļūst arvien aktuālāka. Ob­jek­to­rien­tē­tā prog­ram­mē­ša­nā dati un „uzvedība” (metodes) ir ietverti objektos. Dati un metodes tiek mantotas caur klašu hie­rar­hi­jām. Re­la­cio­nā­lā pieeja ir būtiski atšķirīga, jo dati var būt sadalīti vairākās tabulās. Turklāt nav iespējams modelēt objekta uzvedību. Šā iemesla dēļ objektus nevar pārnest 1:1 uz re­la­cio­nā­lo datu bāzu struk­tū­rām.

Al­ter­na­tī­vas SQL

Tā kā SQL tika izgudrots digitālās re­vo­lū­ci­jas sākumā, šī valoda nav zaudējusi savu nozīmi. Tomēr kopš tā laika ir pa­rā­dī­ju­šās dažas al­ter­na­tī­vas shēmas, kas var būt pie­mē­ro­tā­kas dažām lie­to­jum­prog­ram­mām.

Objektu-relaciju datu bāzu pār­val­dī­bas sistēmas

Objektu-relaciju datu bāzu pār­val­dī­bas sistēmas (ORDBMS), piemēram, PostgreSQL , izmanto SQL kā vaicājumu valodu, bet atbalsta arī ob­jek­to­rien­tē­tās prog­ram­mē­ša­nas pa­mat­kon­cep­ci­jas. Objektu hie­rar­hi­jas, pār­man­to­ša­na un objektu uzvedība var tikt izmantota bez objektu-relaciju kar­tē­ša­nas (ORM) iz­man­to­ša­nas. Lietotāja definētie un saliktie datu tipi jo īpaši samazina shēmu un vaicājumu sa­rež­ģī­tī­bu.

NoSQL

SQL bāzes DBMS gal­ve­no­kārt ir pa­re­dzē­tas struk­tu­rē­tu datu uz­gla­bā­ša­nai, bet ne visi dati atbilst fiksētai shēmai. Šeit nāk talkā NoSQL datu bāzes. Termins NoSQL attiecas uz ne­sais­tī­tu DBMS grupu. Tā vietā, lai modelētu datus kā laukus tabulā, tiek iz­man­to­tas dažādas citas pieejas.

Populāra pieeja ir dokumentu balstīta datu uz­gla­bā­ša­na. Tā darbojas, uz­gla­bā­jot datus at­se­viš­ķos do­ku­men­tos, nevis tabulā. Viena no dokumentu balstītas pieejas priekš­ro­cī­bām ir tā, ka dati var būt pa­šrak­stī­ti. Tas nozīmē, ka datu shēmu nosaka atsevišķs dokuments, nevis datu bāze, kas nozīmē, ka datu ieraksti var atbilst dažādām shēmām.

NoSQL ri­si­nā­ju­mi parasti ir mazāk sarežģīti un piedāvā priekš­ro­cī­bas mē­ro­go­ša­nas un veikt­spē­jas op­ti­mi­zā­ci­jas ziņā. Turklāt parasti ir vieglāk mainīt shēmu darbības laikā vai elastīgi uzglabāt datus. No otras puses, var būt mazāk garantiju attiecībā uz datu kvalitāti.