SQL: быстрое погружение

Как правило, информация внутри базы данных хранится в виде набора таблиц. Каждая таблица содержит определенные наборы данных, которые могут быть взаимосвязаны с другими данными из других таблиц и ссылаться на них.

Пример

Таблица данных пациентов (рис. 2) — это просто таблица, а не база данных. Однако эту таблицу можно было бы включить в базу данных вместе с другими таблицами, такими как информация о лабораторных тестах, выписанных рецептах, историях посещений, персонале больницы, о врачах, их специализации и времени приема.

Рис. 3

Роль базы данных — упростить взаимодействие, организацию и анализ связанных данных из различных источников. Данные сохраняются во взаимосвязанных таблицах, что дает возможность манипулировать ими более гибко.

Рис. 4

Строки в таблице называются записями. Также их можно называть кортежами. Столбцы в таблице, как правило, называются полями. Также их можно назвать атрибутами. Поля/атрибуты — это категории, используемые для определения данных в записи (строке).

Примечание

В этой книге для описания строк в таблице мы будем использовать термин «записи», а для описания столбцов — «поля». См. рис. 5 — основная терминология.

Рис. 5

Каждая запись разбита на несколько полей, представляющих собой отдельные элементы данных, которые описывают конкретный элемент. Например, в таблице на рис. 6 хранятся сведения о пациентах определенной больницы, медицинского учреждения или страхового фонда. В данном случае база данных, скорее всего, будет состоять из нескольких таблиц. Понимание того, как таблицы связаны друг с другом, — это и есть ключ к пониманию основной архитектуры базы данных.

Рис. 6

Основные элементы реляционных баз данных

Реляционная база данных — это конструкция базы данных, которая в 1969 году была официально утверждена ученым из IBM Эдгаром Франком Коддом. В следующем году Кодд опубликовал статью под названием «Реляционная модель данных для больших, совместно используемых банков данных» [8]. Девять лет спустя несколько крупных игроков в сфере технологий, в том числе IBM и Relational Software Inc. (позже ставшая Oracle), начали использовать реляционные базы данных в коммерческих целях. Четыре десятилетия спустя реляционная модель становится наиболее распространенной формой проектирования баз данных.

Чтобы получить элементарное представление о работе реляционных баз данных, важно понимать роль ключевых полей.

Реляционная база данных будет содержать множество таблиц, аналогичных таблице patient_info (рис. 7). Таблицы связаны друг с другом с помощью ключевых полей. Как вы видите на рисунке, таблица patient_info содержит поля, являющиеся первичным ключом и внешним ключом. Каждая таблица в реляционной базе данных должна содержать первичный ключ. Первичный ключ — это уникальный идентификатор записи в таблице. Первичный ключ каждой записи должен быть уникальным и не должен быть нулевым (пустым). Обратите внимание на поле PatientID в таблице patient_info. Поскольку это поле используется как первичный ключ, у каждой записи в таблице значение данного поля должно быть уникально. Иными словами, никакие две записи не могут иметь один и тот же PatientID.

Хотя первичный ключ (в данном случае PatientID) должен быть уникальным, другие поля могут содержать данные, повторяющиеся более чем в одной записи. Рассмотрим поле PrimaryCareDoctorID. Например, если Dr. Waynewright, ID 106547 (см. первую строку рис. 7), лечит нескольких пациентов из базы данных, то его имя и идентификатор могут встречаться в нескольких записях таблицы.

Примечание

В реляционной базе данных таблицы часто называют «связями», так как они содержат набор записей (строк), связанных с различными полями (столбцами). Однако в этой книге мы будем использовать термин «таблица». См. рис. 5 — «Основная терминология».

Внешний ключ — это поле в таблице, значение которого соответствует первичному ключу в другой таблице. Предположим, что в дополнение к нашей таблице patient_info в базе данных существует еще одна таблица с именем primary_care_doctors, в которой в качестве первичного ключа используется поле PrimaryCareDoctorID. В таблице primary_care_doctors строка Dr. Waynewright с ID 106547 появится только в одной записи. Именно совпадение различных ключевых полей в разных таблицах обеспечивает исключительно важную взаимосвязь в реляционной базе данных. Как правило, эти связи отображаются в виде схемы базы данных, также известной как диаграмма «сущность — связь» (ERD, Entity Relationship Diagram), которая служит своего рода эскизом для базы данных.

Рис. 7

Рис. 8