Что необходимо знать для работы с готовой базой данных
Работа с базой данных
Модель работы с базой данных
Модель базы данных «1С:Предприятия 8» имеет ряд особенностей, отличающих ее от классических моделей систем управления базами данных (например, основанных на реляционных таблицах), с которыми имеют дело разработчики в универсальных системах.
Платформа «1С:Предприятия 8» обеспечивает операции исполнения запросов, описания структур данных и манипулирования данными, транслируя их в соответствующие команды. Это могут быть команды системы управления базами данных, в случае клиент-серверного варианта работы, или команды собственного движка базы данных для файлового варианта.
Общая система типов
Важной особенностью работы с базой данных является то, что в «1С:Предприятии 8» реализована общая система типов языка и полей баз данных. Иными словами, разработчик одинаковым образом определяет поля базы данных и переменные встроенного языка и одинаковым образом работает с ними.
Этим система «1С:Предприятие 8» выгодно отличается от универсальных инструментальных средств. Обычно, при создании бизнес-приложений с использованием универсальных сред разработки, используются отдельно поставляемые системы управления базами данных. А это значит, что разработчику приходится постоянно заботиться о преобразованиях между типами данных, поддерживаемыми той или иной системы управления базами данных, и типами, поддерживаемыми языком программирования.
Хранение ссылок на объекты
При манипулировании данными, хранящимися в базе данных «1С:Предприятия 8», зачастую используется объектный подход. Это значит, что обращение (чтение и запись) к некоторой совокупности данных, хранящихся в базе, происходит как к единому целому. Например, используя объектную технику, можно манипулировать данными справочников, документов, планов видов характеристик, планов счетов и т.д.
Характерной особенностью объектного манипулирования данными является то, что на каждый объект, как совокупность данных, существует уникальная ссылка, позволяющая однозначно идентифицировать этот объект в базе данных.
Эта ссылка также хранится в поле базы данных, вместе с остальными данными объекта. Кроме того, ссылка может быть использована как значение какого-либо поля другого объекта. Например, ссылка на объект справочника Контрагенты может быть использована как значение соответствующего реквизита документа Приходная накладная.
Составные типы
Существенной возможностью модели данных, которая поддерживается «1С:Предприятием 8», является то, что для поля базы данных можно определить сразу несколько типов данных, значения которых могут храниться в этом поле. При этом значение в каждый момент времени будет храниться одно, но оно может быть разных типов — как ссылочных, так и примитивных — число, строка, дата и т.п.:
Такая возможность очень важна для экономических задач — например, в расходной накладной в качестве покупателя может быть указано либо юридическое лицо из справочника организаций, либо физическое лицо из справочника частных лиц. Соответственно, при проектировании базы данных разработчик может определить поле, которое будет хранить значение любого из этих типов.
Хранение любых данных как Хранилище значения
Идеология создания прикладных решений в «1С:Предприятии 8» предполагает, что все файлы, имеющие отношение к данному прикладному решению, нужно хранить в самой базе данных.
Для этого введен специальный тип данных — ХранилищеЗначения. Поля базы данных могут хранить значения такого типа, а встроенный язык содержит специальный одноименный объект, позволяющий преобразовывать значения других типов к специальному формату Хранилища значений.
Благодаря этому разработчик имеет возможность сохранять в базе данных значения, тип которых не может быть выбран в качестве типа поля базы данных, например, графические изображения.
Создание и обновление структур данных на основе метаданных
В процессе создания или модификации прикладного решения разработчик избавлен от необходимости каких-либо действий по непосредственному изменению структуры полей базы данных прикладного решения.
Разработчику достаточно путем визуального конструирования описать структуру используемых объектов прикладного решения, состав их реквизитов, табличных частей, форм и пр.
Все действия по созданию или изменению структуры таблиц базы данных платформа выполнит самостоятельно, на основании состава объектов прикладного решения и их характеристик.
Например, для того, чтобы в справочнике сотрудников появилась возможность хранить сведения о составе семьи сотрудника, разработчику «1С:Предприятия 8» не нужно создавать в базе данных специальную новую таблицу, задавать правила, по которым данные, хранящиеся в этой таблице, будут связаны с данными из основной таблицы, программировать алгоритмы совместного доступа к данным этих таблиц, создавать алгоритмы проверки прав доступа к данным, находящимся в подчиненной таблице и пр.
Все, что требуется сделать разработчику — щелчком мыши добавить к справочнику табличную часть и задать два ее строковых реквизита: Имя и Родство. При сохранении или обновлении конфигурации платформа самостоятельно выполнит реорганизацию структуры базы данных, создаст необходимые таблицы и т.д.
Объектный / табличный доступ к данным
Штатной возможностью «1С:Предприятия 8» является поддержка двух способов доступа к данным — объектного (для чтения и записи) и табличного (для чтения).
В объектной модели разработчик оперирует объектами встроенного языка. В этой модели обращения к объекту, например документу, происходят как к единому целому — он полностью загружается в память, вместе с вложенными таблицами, к которым можно обращаться средствами встроенного языка как к коллекциям записей и т.д.
При манипулировании данными в объектной модели обеспечивается сохранение целостности объектов, кэширование объектов, вызов соответствующих обработчиков событий и т.д.
В табличной модели все множество объектов того или иного класса представляется как совокупность связанных между собой таблиц, к которым можно обращаться при помощи запросов — как к отдельной таблице, так и к нескольким таблицам во взаимосвязи:
В этом случае разработчик получает доступ к данным сразу нескольких объектов, что очень удобно для анализа больших объемов данных, например, при создании отчетов. Однако в силу того, что данные, выбираемые таким способом, содержат не все, а лишь некоторые реквизиты анализируемых объектов, табличный способ доступа не позволяет изменять эти данные.
Что необходимо знать для работы с готовой базой данных?
Ответы 3
Итак, что же такое база данных? В принципе, любая структура, хранящая данные для их последующего извлечения, может быть отнесена к этой категории. Существует множество самых разных классификаций, но сегодня мы остановимся на главной из пяти категорий, по которым отличаются все существующие базы данных, – модели данных (кроме нее, БД различаются по типу интерфейса прикладного программирования (API), транзакций, персистенции и, наконец, индексации – о них мы поговорим в следующих статьях).
Традиционно, эта категория моделей данных подразумевает три вида: реляционная модель, модель «ключ-значение» и иерархическая модель данных.
1. Реляционная модель – настоящая «классика», пик популярности которой пришелся на 90-е, хотя она и сейчас не сдает своих позиций. Во многом благодаря таким своим преимуществам, как занимать довольно мало места, доступность в смысле понимания ее структуры и механизмов, удобный язык запросов SQL и поддержка множества вариантов использования. Впрочем, почти каждый, кто сталкивался с этой моделью данных на практике – и особенно в случае больших данных – укажет на ее существенные недостатки: относительно низкая скорость работы при высоких затратах на прикладное программирование, а также заметная «сложносочиненность», со всеми вытекающими из этого потенциальными «косяками».
реляционная БД2. Модель «ключ-значение» предполагает наличие записей, в которых ключ (обычно, набор байтов) связан напрямую со значением (обычно другой набор байтов). Используется такая технология тогда, когда «исходный материал» не требует сложного реляционного подхода. База данных, построенная на модели «ключ-значение» будет работать быстро во многом за счет возможности сжатия записей (они одинаковы по размеру и имеют повторяющиеся данные) – и понять структуру такой базы будет гораздо проще. Однако отсутствие схемы, невозможность проверки данных на непротиворечивость и куда более сложная логика внедрения выглядят во многих случаях существенными недостатками.
3. Иерархическая модель стала популярной относительно недавно. Главное преимущество такой структуры – в эргономике: данные хранятся и извлекаются из БД точно в том виде, в котором они хранятся в объектах приложения. То есть в общем случае, все данные, касающиеся одного реального объекта, хранятся в одной записи со множеством разных ключей и значений, причем последние в свою очередь могут быть ассоциированы с другими ключами и значениями. Для хранения данных в этом случае понадобится больше места, чем в случае реляционной модели (хотя в последнее время это становится все менее и менее критичным), зато построение запросов существенно облегчается – ведь этот процесс сводится к извлечению единственной записи из единственной таблицы.
Кроме того, иерархическая модель является самой гибкой и надежной из существующих. Что до дегтя в этой бочке меда, то кроме возможных проблем с местом, такая модель не предусматривает схемы, поэтому данные могут приобретать достаточно хаотичную структуру, делая проверку данных на непротиворечивость невозможной.
Этим материалом мы начинаем серию статей, посвященных теоретическим и практическим особенностям баз данных. В следующих статьях речь пойдет о четырех оставшихся характеристиках баз данных – API, транзакциях, персистенции и индексации.
Путеводитель по базам данных в 2021 г
Данные — это один из наиболее важных компонентов геопространственных технологий и, пожалуй, любой другой отрасли. К управлению данными сейчас относятся серьезно во всех отраслях, поэтому знания по этой дисциплине имеют важное значение для карьеры ИТ-специалистов. Этот цикл статей задуман как универсальное руководство, в котором мы рассмотрим тему от и до, начиная с вопроса «Что такое данные?» и заканчивая изучением и применением геопространственных запросов.
Основные понятия баз данных
Что такое данные?
Данные могут представлять собой любую информацию, которая сохраняется с целью обращения к ней в будущем. Эта информация может включать числа, текст, аудио- и видеоматериалы, местонахождение, даты и т. д. Она может быть записана на бумаге либо сохранена на жестком диске компьютера или даже в облаке.
Что такое база данных?
Множество записей данных, собранных вместе, образуют базу данных. Базы данных обычно создаются для того, чтобы пользователи могли обращаться к большому количеству данных и массово выполнять с ними определенные операции.База данных может хранить что угодно: представьте себе, например, блокнот вашей бабушки со всеми ее вкусными рецептами, учетную книгу ваших родителей, куда они записывают все доходы и расходы, или свою страницу в Facebook со списком всех ваших друзей. Из этих примеров видно, что все данные в базе данных относятся более-менее к одному типу.
Зачем нужна база данных?
Создание базы данных упрощает разным пользователям доступ к наборам информации. Приведенные выше примеры показывают, что в базе данных мы можем хранить записи с информацией похожего типа, но это правда лишь отчасти, поскольку с появлением баз данных NoSQL это определение меняется (подробнее читайте далее в статье).Так как размер веб-сайтов становится все больше и степень их интерактивности все выше, данные о пользователях, клиентах, заказах и т. д. становятся важными активами компаний, которые испытывают потребность в надежной и масштабируемой базе данных и инженерах, способных в ней разобраться.
Система управления базами данных (СУБД)
Итак, мы уже знаем, что данные и базы данных важны, но как осуществляется работа с базами данных в компьютерных системах? Вот тут на сцену и выходит СУБД. СУБД — это программное обеспечение, предоставляющее нам способ взаимодействия с базами данных на компьютере для выполнения различных операций, таких как создание, редактирование, вставка данных и т. д. Для этого СУБД предоставляет нам соответствующие API. Редко какие программы не используют СУБД для работы с данными, хранящимися на диске.Помимо операций с данными СУБД также берет на себя резервное копирование, проверку допуска, проверку состояния базы данных и т. д. Поэтому рекомендуется всегда использовать СУБД при работе с базами данных.
Пространственные данные и база данных
Особое внимание мы уделим обработке пространственных данных, поэтому я хотел бы обсудить здесь этот тип данных. Пространственные данные несколько отличаются от остальных. Координаты необходимо сохранять в особом формате, который обычно указан в документации на веб-сайте о базе данных. Этот формат позволяет базе считывать и правильно воспринимать координаты. Если обычно для поиска данных мы используем запросы типа Получить все результаты, где возраст > 15, то пространственный запрос выглядит как-то так: Получить все результаты в радиусе 10 км от определенной точки. Поэтому пространственные данные необходимо хранить в надлежащем формате.
Типы баз данных
Базы данных обычно делятся на два типа: реляционные и нереляционные. Оба типа имеют свои плюсы и минусы. Было бы глупо утверждать, что один лучше другого, поскольку это будет зависеть от варианта использования. Конкретно для пространственных данных я в 99 % случаев использую реляционные базы данных, и вы скоро поймете почему.
Реляционные базы данных и РСУБД
Допустим, ваш начальник просит вас создать электронную таблицу с важной информацией, включающей имена, местонахождения, адреса электронной почты, номера телефонов и должности всех сотрудников. Вы сразу же откроете таблицу Excel или Google Spreadsheets, напишете все эти названия столбцов и начнете собирать информацию.
Образец таблицы с информацией
Закономерность здесь заключается в том, что каждая запись содержит ограниченный и фиксированный набор полей, которые нам нужно заполнить. Таким образом мы создали таблицу со всей информацией, где у каждой записи имеется уникальный первичный ключ, который определяет ее однозначным образом и делает ее доступной для всех операций. В реляционных базах данных любая таблица содержит фиксированное количество столбцов, и можно устанавливать связи между разными столбцами.
Связь между двумя столбцами
Взаимосвязи в реляционных базах данных мы подробно рассмотрим позже.
По сравнению с базами данных NoSQL, недостатком реляционных баз данных является относительно медленное получение результатов, когда количество данных стремительно увеличивается (по мнению автора статьи — прим. пер.). Еще один недостаток заключается в том, что при добавлении каждой записи нужно следовать определенным правилам (типы столбцов, количество столбцов и т. д.), — мы не можем просто добавить отдельный столбец только для одной записи.В реляционных базах данных используется SQL (Structured Query Language — язык структурированных запросов), с помощью которого пользователи могут взаимодействовать с данными, хранящимися в таблицах. SQL стал одним из наиболее широко используемых языков для этой цели. Мы подробнее поговорим об SQL чуть позже.Вот примеры некоторых известных и часто используемых реляционных баз данных: PostgreSQL, MySQL, MS SQL и т. д. У каждой крупной компании, занимающейся реляционными базами данных, есть собственная версия SQL. В большинстве аспектов они выглядят одинаково, но иногда требуется немного изменить какой-нибудь запрос, чтобы получить те же результаты в другой базе данных (например, при переходе из PostgreSQL в MySQL).
Нереляционные базы данных (NoSQL)
Все базы данных, не являющиеся реляционными, относятся к категории нереляционных баз данных. Обычно данные хранятся в нетабличном формате, например:
Основное преимущество баз данных NoSQL состоит в том, что все строки независимы и могут иметь разные столбцы. Как показано на изображении ниже, оба пользователя относятся к одной и той же таблице Core_user, но их записи содержат разную информацию.
База данных NoSQL реального времени в Google Firebase
База данных NoSQL реального времени в Google Firebase
При использовании баз данных NoSQL пользователям иногда приходится прописывать собственную логику, чтобы добавить уникальный ключ к каждой записи и тем самым обеспечить доступ к записям. В большинстве стандартных баз данных NoSQL, таких как Firebase и MongoDB, для хранения данных используется формат JSON. Благодаря этому очень легко и удобно выполнять операции с данными из веб-приложений, используя JavaScript, Python, Ruby и т. д.
Рекомендации по выбору типа базы для хранения пространственных данных
Очевидно, что нам хотелось бы сохранить точку, линию, многоугольник, растры и т. д. так, чтобы это имело смысл, вместо того чтобы сохранять просто координаты. Нам нужна СУБД, которая позволяет не только сохранять данные, но и запрашивать их пространственными методами (буфер, пересечение, вычисление расстояния и т. д.). На сегодняшний день для этого лучше всего подходят реляционные базы данных, поскольку в SQL есть функции, помогающие выполнять подобные операции. Использование таких дополнительных средств, как PostGIS для PostgreSQL, открывает разработчикам возможности для написания сложных пространственных запросов. С другой стороны, NoSQL тоже работает в области геопространственных технологий: например, MongoDB предоставляет кое-какие функции для выполнения геопространственных операций. Однако реляционные базы данных все же лидируют на рынке с большим отрывом.
Работа с РСУБД
Основное внимание мы уделим РСУБД, так как именно эти системы в большинстве случаев мы будем использовать для хранения пространственных данных и работы с ними. В качестве примера мы будем использовать PostgreSQL, поскольку это самая перспективная реляционная база данных с открытым исходным кодом, а ее расширение PostGIS позволяет работать и с пространственными данными. Вы можете установить PostgreSQL, следуя инструкциям из документации. Помимо PostgreSQL рекомендуется также загрузить и установить pgAdmin. Платформа pgAdmin предоставляет веб-интерфейс для взаимодействия с базой данных. Также для этого можно загрузить и установить какое-либо другое совместимое ПО или использовать командную строку.
pgAdmin 4 на Mac
Пользователи могут изменять множество настроек для баз данных, включая порт, имя пользователя, пароль, доступность извне, выделение памяти и т. д., но это уже другая тема. В этой статье мы сосредоточимся на работе с данными, находящимися в базе.
Создание базы данных. Нам нужно создать базу данных (в идеале должно быть по одной базе данных для каждого проекта).
Создание новой базы данных для проекта
В инструменте запросов (Query Tool) база данных создается следующим образом:
Создание таблиц. Создание таблицы требует некоторых дополнительных соображений, поскольку именно здесь нам нужно определить все столбцы и типы данных в них. Все типы данных, которые можно использовать в PostgreSQL, вы найдете здесь.
pgAdmin позволяет нам выбрать в таблице различные ключи и ограничения, например Not Null (запрет на отсутствующие значения), Primary Key (первичный ключ) и т. д. Обсудим это подробнее чуть позже.
Создание таблицы пользователей
Заметьте, что мы не добавляли столбец первичного идентификатора в список столбцов, поскольку PostgreSQL делает это автоматически. Мы можем создать сколько угодно таблиц в одной базе данных. После того как таблицы созданы, мы можем установить связи между разными таблицами, используя определенные столбцы (обычно столбцы с идентификаторами).В инструменте запросов таблица создается следующим образом:
CRUD-операции с данными в таблицах
CRUD-операции (создание, чтение, обновление и удаление — Create, Retrieve, Update, Delete) — это своего рода hello world в мире СУБД. Поскольку эти операции используются наиболее часто, команды для их выполнения одинаковы во всех РСУБД. Мы будем писать и выполнять запросы в инструменте запросов в pgAdmin, который вызывается следующим образом:
Инструмент запросов (Query Tool) в pgAdmin
1. Создание новой записи
Для добавления новой записи в таблицу используйте следующую команду:
INSERT, INTO, VALUE являются ключевыми словами в SQL, поэтому их нельзя использовать в качестве переменных, значений и т. д. Чтобы добавить новую запись в нашу таблицу пользователей, мы напишем в инструменте запросов следующий запрос:
Обратите внимание: строки всегда следует заключать в ‘ ‘ (одинарные кавычки), а не в » » (двойные кавычки).
2. Получение записей (всех или нескольких)
Данные, хранящиеся в базе данных, можно извлечь и отобразить на экране. При этом мы можем получить все данные или ограниченное количество записей. Код для получения данных:
Этот код извлекает весь набор данных. Если вы хотите получить только 20 записей, напишите:
Если вы хотите получить данные из всех столбцов, то вместо перечисления названий всех столбцов можно написать:
Если вы хотите получить результат с определенным условием, используйте ключевое слово WHERE, как показано ниже:
Вы можете создавать даже сложные запросы, о которых мы поговорим позже.В нашем примере мы можем получить нужные нам данные:
3. Обновление записей (всех или нескольких)РСУБД позволяет нам обновить все или только некоторые записи данных, указав новые значения для столбцов.
Если вы хотите обновить определенные строки, добавьте условия с использованием ключевого слова WHERE:
В нашем случае мы обновим таблицы с помощью следующих запросов:
Обновление записей
4. Удаление записей (всех или нескольких)Удалять записи в SQL легко. Пользователь может удалить либо все строки, либо только определенные строки, добавив условие WHERE.
Удаление записей из таблицы
CRUD-операции используются очень часто, поскольку выполняют основные функции в базе данных.
Перевод подготовлен в рамках курса «Базы данных». Все желающих приглашаем на бесплатный двухдневный онлайн-интенсив «Бэкапы и репликация PostgreSQL. Практика применения». Цели занятия: настроить бэкапы; восстановить информацию после сбоя. Регистрация здесь.