Πίνακες, γραμμές και κλειδιά

Το ευρετήριο άνοιξε. Ο QUERY ξεδιπλώνει πάνω από το γραφείο ένα ολόγραμμα: χιλιάδες εγγραφές αιωρούνται σε τακτικό πλέγμα, και ανάμεσα σε ορισμένες τεντώνονται λεπτά κεχριμπαρένια νήματα. Αγγίζεις ένα· ηχεί σαν χορδή. Δεν είναι σωρός αρχείων. Είναι οργανωμένο πλέγμα.

Πίνακες, γραμμές, στήλες

Μια σχεσιακή βάση μοιάζει με τακτοποιημένο κατάλογο: τα δεδομένα μπαίνουν σε πίνακες, και μέσα σε κάθε πίνακα υπάρχουν στήλες (ποιες ιδιότητες κρατάμε) και γραμμές (οι συγκεκριμένες εγγραφές).

Πάρε τον πίνακα αγοραστών users: κάθε γραμμή είναι ένας αγοραστής της παλιάς Γης, και οι στήλες περιγράφουν το id, το full_name, το email, τη country, την city, την signup_date του.

Για να μην μπερδεύονται άνθρωποι με το ίδιο όνομα, κάθε γραμμή έχει ένα πρωτεύον κλειδί (primary key), ένα μοναδικό αναγνωριστικό, συνήθως τη στήλη id. Με αυτό, άλλοι πίνακες μπορούν να δείχνουν σε αυτή τη γραμμή μέσω ενός ξένου κλειδιού (foreign key). Για παράδειγμα, στην παραγγελία orders υπάρχει το user_id: έτσι η παραγγελία θυμάται τον αγοραστή της. Αυτά ακριβώς τα κεχριμπαρένια νήματα στο ολόγραμμα είναι οι συνδέσεις μέσω κλειδιών.

QUERY: Όσο μένει ακέραιο το κλειδί, μένει ακέραιο και το νήμα. Πέρασε ενάμισης αιώνας, κι όμως κάθε παραγγελία θυμάται ακόμη τον άνθρωπό της.

Τρέξε το ερώτημα και δες πώς φαίνονται οι αγοραστές του «Kotomarket», εγγραφές που κανείς δεν είχε ανοίξει από την εποχή του παλιού Δικτύου:

Tables, rows, columns

A relational database is like a tidy catalog: the data is sorted into tables, and inside each table there are columns (what properties we store) and rows (the individual records).

Take the buyers’ table users: each row is one buyer from old Earth, and the columns describe their id, full_name, email, country, city, signup_date.

So that people with the same name don’t get confused, every row has a primary key — a unique identifier, usually the id column. Through it, other tables can reference this row using a foreign key. For example, an order in orders has a user_id — that’s how an order remembers its buyer. Those amber threads on the hologram are exactly these key-based links.

QUERY: As long as the key holds, the thread holds. A century and a half on, every order still remembers its person.

Run the query and see what Kotomarket’s buyers look like — records no one has opened since the days of the old Net:

Φυσικό ή υποκατάστατο κλειδί

Από πού προκύπτει το πρωτεύον κλειδί; Υπάρχουν δύο δρόμοι. Το φυσικό κλειδί είναι ένα πραγματικό χαρακτηριστικό που είναι ήδη μοναδικό: το email του αγοραστή, το ISBN ενός βιβλίου, ο κωδικός ενός νομίσματος. Το υποκατάστατο κλειδί είναι τεχνητό αναγνωριστικό χωρίς νόημα έξω από τη βάση: αυτόματη αρίθμηση ή UUID. Στο «Kotomarket» χρησιμοποιούνται παντού υποκατάστατα id, και αυτή είναι συνηθισμένη επιλογή:

-- Υποκατάστατο κλειδί: η βάση δίνει μόνη της τον επόμενο αριθμό (PostgreSQL)
CREATE TABLE users (
  id        BIGINT GENERATED ALWAYS AS IDENTITY PRIMARY KEY,
  email     TEXT NOT NULL UNIQUE,  -- ο φυσικός υποψήφιος ζει δίπλα ως UNIQUE
  full_name TEXT NOT NULL
);

Γιατί έτσι; Η βασική ιδιότητα του πρωτεύοντος κλειδιού είναι ότι δεν πρέπει να αλλάζει. Στο PK παραπέμπουν ξένα κλειδιά από άλλους πίνακες, και μια αλλαγή τιμής θα απαιτούσε να ενημερωθούν όλα τα νήματα μαζί: στο orders, στο events, παντού. Και «αιώνια» φυσικά χαρακτηριστικά σχεδόν δεν υπάρχουν: οι άνθρωποι αλλάζουν email και επώνυμα, τα τηλέφωνα μεταφέρονται, ακόμη και τα ISBN επανεκδίδονται. Το υποκατάστατο id δεν αλλάζει ποτέ ακριβώς επειδή δεν σημαίνει τίποτα.

Κάθε πρωτεύον κλειδί πρέπει να είναι μοναδικό, όχι NULL, και σταθερό. Τα φυσικά κλειδιά άφησέ τα για μικρούς, αμετάβλητους πίνακες αναφοράς, για παράδειγμα τον κωδικό νομίσματος 'RUB' του ISO 4217. Και τη μοναδικότητα ενός φυσικού υποψηφίου όπως το email κατοχύρωσέ τη με ξεχωριστό περιορισμό UNIQUE, όπως στο παραπάνω παράδειγμα: οι συνδέσεις μένουν στη θέση τους, τα δεδομένα παραμένουν συνεπή, και ο αγοραστής μπορεί να αλλάξει email.