Databáze a DBMS: kdo za co odpovídá

Kapitola 1 — «Mapa archivu»

Snímek «Kotomarketu» už není signálem z mrtvého sektoru — leží v karanténním boxu «Archivu-9» a pod posledním řádkem jeho výpisu je pořád tentýž podpis: «K.». Ráno se ti na holopanelu rozsvítí nový záznam: «Přístup povolen: soupis archivu. Vydal: modul S.Q.L.» Dveře archivu se odsouvají stranou; za nimi v jantarovém přísvitu rovnoměrně hučí serverové skříně.

QUERY: Než začneš číst cizí paměť, pochop, jak je postavená. Začneme od základu: co je tady úložiště a kdo je správce.

Databáze a DBMS

Databáze (DB) je organizované úložiště. Ve snímku «Kotomarketu» leží zákazníci, zboží, objednávky a události: ne rozsypané v souborech, ale ve srozumitelné struktuře — proto je lze číst i po sto šedesáti letech.

Samotné úložiště ale na otázky neodpovídá. Je potřeba program, který umí vytvářet tabulky, zapisovat nové objednávky, číst data a hlídat, aby se vazby neporušily. Tomu se říká DBMS (systém řízení báze dat). Příklady: PostgreSQL, MySQL, ClickHouse. Náš snímek je databáze PostgreSQL a mluví stejným SQL jako za života obchodu.

Napíšeš dotaz v SQL → pošleš ho do DBMS → DBMS vytáhne potřebná data a vrátí výsledek. Excel je dobrý na osobní tabulku, ale ne na obchod, kde si tisíce uživatelů zároveň prohlížejí zboží, zadávají objednávky a zanechávají v systému události.

Database and DBMS

A database is an organized store. The Kotomarket snapshot holds buyers, products, orders, and events — not scattered across files, but in a clear structure. That’s exactly why it can still be read a hundred and sixty years later.

But the store itself doesn’t answer questions. You need a program that can create tables, record new orders, read data, and make sure the links never break. That’s a DBMS (database management system). Examples: PostgreSQL, MySQL, ClickHouse. Our snapshot is a PostgreSQL database, and it still speaks the same SQL it did when the shop was alive.

You write a query in SQL → send it to the DBMS → the DBMS fetches the data you asked for and returns the result. Excel is fine for a personal spreadsheet, but not for a shop where thousands of users browse products, place orders, and leave events in the system all at once.

Co DBMS umí a «pouhé soubory» ne

Zdá se, že obchod by mohl fungovat i bez DBMS: zapisovat objednávky do CSV nebo Excelu. V měřítku osobního zápisníku se to tak i dělá — dokud nepřijdou úlohy, kvůli kterým DBMS vůbec vznikla.

• Souběžný přístup. V živém «Kotomarketu» zadávali zákazníci objednávky současně. Dva procesy zapisující do jednoho souboru si navzájem přepisují změny; DBMS provádí změny jako transakce a paralelní operace si sama rozplete. PostgreSQL to dělá pomocí mechanismu MVCC: čtenáři neblokují zapisující a naopak.
• Obnova po havárii. Napájení blikne uprostřed zápisu — soubor se poškodí a není jasné, která polovina objednávky se stihla uložit. DBMS nejprve zaznamená změnu do žurnálu (v PostgreSQL je to WAL, write-ahead log) a po havárii ji dohraje: objednávka je buď zapsaná celá, nebo vůbec.
• Přístupová práva. Soubor je otevřený buď celý, nebo vůbec. V DBMS jsou práva jemně členěná — až na úroveň jednotlivé tabulky:

-- Analytikovi — jen čtení objednávek, bez práva je měnit
GRANT SELECT ON orders TO analyst;

• Integrita. DBMS nepřijme objednávku s cenou v podobě textu ani s odkazem na neexistujícího zákazníka: typy sloupců a omezení se kontrolují při každém zápisu. Souboru je jedno, co v něm leží.
• Deklarativní otázky. «Ukaž objednávky dražší než 5000» — jeden řádek SQL. Se souborem stejnou práci dělá program, který musí někdo napsat a nesplést se.