Luku 1

Relaatiomalli ja SQL-kieli

Tällä kurssilla tutustumme tietokantoihin relaatiomallin ja SQL-kielen kautta. Relaatiomallin ytimessä on kaksi perusideaa:

  1. Kaikki tieto tallennetaan tauluihin riveinä, jotka voivat viitata toisiinsa.
  2. Tietokannan käyttäjä käsittelee tietoa SQL-kielellä, joka kätkee käyttäjältä tietokannan sisäisen toiminnan yksityiskohdat.

Tietokannan rakenne

Relaatiomallissa tietokanta muodostuu tauluista (table), joissa on kiinteät sarakkeet (column). Tauluihin tallennetaan tietoa riveinä (row), joilla on tietyt arvot sarakkeissa. Jokaisessa taulussa on kokoelma tiettyyn asiaan liittyvää tietoa.

Seuraavassa kuvassa on esimerkki tietokannasta, jota voisi käyttää osana verkkokaupan toteutusta. Tauluissa Tuotteet, Asiakkaat ja Ostokset on tietoa tuotteista, asiakkaista ja heidän ostoskoriensa sisällöstä.

Tauluissa Tuotteet ja Asiakkaat jokaisella rivillä on yksilöllinen id-numero, jonka avulla niihin voi viitata. Tämän ansiosta taulussa Ostokset voidaan esittää id-numeroiden avulla, mitä tuotteita kukin asiakas on valinnut. Tässä esimerkissä Uolevin korissa on porkkana ja selleri ja Maijan korissa on retiisi, lanttu ja selleri.

SQL-kieli

SQL (Structured Query Language) on vakiintunut tapa käsitellä tietokannan sisältöä. Kielessä on komentoja, joiden avulla tietokannan käyttäjä (esimerkiksi tietokantaa käyttävä ohjelmoija) voi lisätä, hakea, muuttaa ja poistaa tietoa.

SQL-komennot muodostuvat avainsanoista (kuten SELECT ja WHERE), taulujen ja sarakkeiden nimistä sekä muista arvoista. Esimerkiksi komento

SELECT hinta FROM Tuotteet WHERE nimi='retiisi';

hakee tietokannan tuotteista retiisin hinnan. Komentojen lopussa on puolipiste ; ja voimme käyttää välilyöntejä ja rivinvaihtoja haluamallamme tavalla. Esimerkiksi voisimme kirjoittaa äskeisen komennon myös näin kolmelle riville:

SELECT hinta
FROM Tuotteet
WHERE nimi='retiisi';

Tutustumme SQL-kieleen tarkemmin materiaalin luvuissa 2–4.

Tietokannan sisäinen toiminta

Tietokantajärjestelmän tehtävänä on käsitellä käyttäjän antamat SQL-komennot. Esimerkiksi kun käyttäjä antaa komennon, joka hakee tietoa tietokannasta, tietokantajärjestelmän tulee löytää jokin hyvä tapa käsitellä komento ja toimittaa tulokset takaisin käyttäjälle mahdollisimman nopeasti.

SQL-kielen hienoutena on, että käyttäjän riittää kuvailla, mitä tietoa hän haluaa, minkä jälkeen tietokantajärjestelmä hoitaa likaisen työn ja hankkii tiedot tietokannan uumenista. Tämä on mukavaa käyttäjälle, koska hänen ei tarvitse tietää mitään tietokannan sisäisestä toiminnasta vaan voi luottaa tietokantajärjestelmään.

Tietokantajärjestelmän toteuttaminen on vaikea tehtävä, koska järjestelmän täytyy sekä osata käsitellä tehokkaasti SQL-komentoja että huolehtia siitä, että kaikki toimii oikein, kun tietokannalla on useita samanaikaisia käyttäjiä. Tällä kurssilla tutustumme tietokantoihin lähinnä tietokannan käyttäjän näkökulmasta emmekä perehdy niiden sisäiseen toimintaan.