Sisteme de gestiune a bazelor de date

Un SGBD este software-ul care gestionează stocarea, interogarea, actualizarea și protejarea unei baze de date. El execută interogări, verifică reguli precum cheile și coordonează accesul mai multor utilizatori. Tabelul Elevi este o parte din baza de date; SGBD-ul este sistemul care îl administrează.

Un sistem de gestiune a bazelor de date (SGBD) este software-ul care gestionează stocarea, interogarea, actualizarea și protejarea unei baze de date. Exemple sunt MySQL, PostgreSQL, Oracle, Microsoft SQL Server și Microsoft Access. Tabelul Elevi este o parte a bazei de date; SGBD-ul este sistemul care o administrează. El execută interogări SQL, verifică regulile declarate (chei, NOT NULL, CHECK), coordonează accesul mai multor utilizatori și permite recuperarea datelor după o eroare. Administrarea cuprinde crearea bazei și a utilizatorilor, acordarea drepturilor prin GRANT, retragerea lor prin REVOKE, salvarea și restaurarea copiilor de siguranță (de exemplu cu pg_dump în PostgreSQL sau mysqldump în MySQL), precum și importul și exportul datelor.

Exemplul 1 — drepturi diferențiate. Utilizatorul ana primește doar dreptul SELECT pe tabelul elevi. Cu acest drept poate citi înregistrările, dar nu le poate șterge:

CREATE TABLE elevi (id integer PRIMARY KEY, nume text NOT NULL);
INSERT INTO elevi VALUES (1, 'Ana'), (2, 'Dan');
CREATE ROLE ana;
GRANT SELECT ON elevi TO ana;
SET ROLE ana;
SELECT COUNT(*) FROM elevi;
DELETE FROM elevi WHERE id = 2;
RESET ROLE;
REVOKE SELECT ON elevi FROM ana;
SET ROLE ana;
SELECT COUNT(*) FROM elevi;
RESET ROLE;

Prima numărare întoarce 2. Comanda DELETE este respinsă cu o eroare de permisiune, deoarece ana nu are dreptul DELETE. După REVOKE, a doua numărare este respinsă la rândul ei: utilizatorul nu mai are nici dreptul de citire. Toți utilizatorii nu trebuie să aibă aceleași drepturi; un raport poate fi consultat fără dreptul de a șterge elevii.

Exemplul 2 — tranzacții. O tranzacție grupează mai multe operații care se confirmă împreună (COMMIT) sau se anulează împreună (ROLLBACK). SGBD-ul gestionează tranzacțiile astfel încât operațiile confirmate să fie coerente, iar cele anulate să nu lase urme:

BEGIN;
INSERT INTO elevi VALUES (3, 'Mara');
SELECT COUNT(*) FROM elevi;
ROLLBACK;
SELECT COUNT(*) FROM elevi;
BEGIN;
INSERT INTO elevi VALUES (3, 'Mara');
COMMIT;
SELECT COUNT(*) FROM elevi;

În interiorul primei tranzacții, numărarea întoarce 3, dar după ROLLBACK întoarce din nou 2: inserarea a fost anulată. A doua tranzacție se confirmă, deci ultima numărare întoarce 3. Dacă o operație încalcă o cheie primară, sistemul o respinge, iar tranzacția nu poate fi confirmată în starea aceea. Proprietățile clasice ale tranzacțiilor sunt atomicitatea (totul sau nimic), consistența (regulile rămân respectate), izolarea (utilizatorii concurenți nu se încurcă) și durabilitatea (datele confirmate se păstrează după o oprire). Lecția „Interogări SQL” arată cum se formulează cereri către un SGBD relațional. Un SGBD mai oferă indici pentru căutări rapide, jurnale de tranzacții pentru recuperare și mecanisme de blocare pentru acces concurent.

Exemplul 3 — un transfer între conturi, totul sau nimic. Tabelul conturi(id, sold) are regula CHECK (sold >= 0). Contul 1 are 500, iar contul 2 are 100. Un transfer de 300 din contul 1 în contul 2 este alcătuit din două modificări care trebuie să se petreacă împreună:

BEGIN;
UPDATE conturi SET sold = sold - 300 WHERE id = 1;
UPDATE conturi SET sold = sold + 300 WHERE id = 2;
COMMIT;

După prima execuție soldurile sunt 200 și 400, iar suma rămâne 600. Repetăm transferul. Prima modificare ar aduce soldul contului 1 la $200-300=-100$, deci SGBD-ul o respinge din cauza regulii CHECK. Tranzacția se anulează cu ROLLBACK, a doua modificare nu mai are loc, iar soldurile rămân 200 și 400. Fără tranzacție, o eroare între cele două comenzi ar fi putut scoate bani dintr-un cont fără să îi adauge în celălalt. Suma 600 rămâne aceeași după ambele încercări, ceea ce arată consistența.

Greșeli frecvente

• Greșit: SGBD-ul este un singur rând din tabel.
  Corect: este software-ul care gestionează baza.
• Greșit: toți utilizatorii trebuie să aibă aceleași drepturi.
  Corect: drepturile pot fi diferențiate.
• Greșit: o tranzacție reușită poate ignora orice constrângere declarată.
  Corect: SGBD-ul verifică regulile aplicabile.

Înainte și după