Typy databází a jejich

základní charakteristiky

Databáze jsou klíčovým prvkem moderní informatiky – ukládají, spravují a poskytují data, která používáme v běžném životě (např. bankovní systémy, e-shopy, sociální sítě). Podle způsobu, jakým jsou data organizována a ukládána, rozlišujeme několik základních typů databází.

Relační databáze (RDBMS)

Relační databáze jsou nejrozšířenější typ databází. Data jsou zde organizována do tabulek (relací), které mají řádky (záznamy) a sloupce (atributy).

Výhody: jednoduchost, standardizace (SQL), možnost složitých dotazů.

Nevýhody: horší práce s nestrukturovanými daty.

Příklady systémů: MySQL, PostgreSQL, Oracle Database, Microsoft SQL Server.

Objektově-orientované databáze (OODBMS)

Tento typ databází kombinuje principy databází a objektově orientovaného programování. Data jsou ukládána jako objekty.

Výhody: snadná integrace s OOP aplikacemi, možnost ukládat složité datové struktury.

Nevýhody: menší rozšíření než relační databáze, složitější učení.

Příklady systémů: db4o, ObjectDB.

Hierarchické databáze

Data jsou ukládána v hierarchické struktuře (stromu), kde každý uzel může mít více podřízených.

Výhody: velmi rychlý přístup k datům, vhodné pro jasně definované hierarchie.

Nevýhody: nepružné – změna struktury vyžaduje zásahy do celé databáze.

Použití: starší bankovní systémy, telekomunikační databáze.

Příklad: IBM Information Management System (IMS).

Síťové databáze

Podobné jako hierarchické, ale umožňují, aby jeden záznam měl více „rodičů“. Data jsou organizována do grafu propojených záznamů.

Výhody: flexibilnější než hierarchické databáze, efektivní u složitých vztahů.

Nevýhody: složité na návrh a správu.

Příklad: Integrated Data Store (IDS).

NoSQL databáze

NoSQL databáze („Not Only SQL“) vznikly jako odpověď na potřebu pracovat s velkými objemy dat, často nestrukturovaných. Typicky se používají v prostředí big data a webových aplikací.

Hlavní podtypy NoSQL databází:

Dokumentové databáze – ukládají data ve formátu JSON nebo XML. (MongoDB, CouchDB)

Sloupcové databáze – data ukládána po sloupcích, vhodné pro analytiku. (Apache Cassandra, HBase)

Grafové databáze – zaměřené na reprezentaci vztahů mezi objekty. (Neo4j, OrientDB)

Key-Value databáze – jednoduchá struktura klíč–hodnota. (Redis, DynamoDB)

Výhody: flexibilita, horizontální škálování, rychlost při práci s velkými daty.

Nevýhody: absence standardizovaného jazyka, někdy slabší podpora transakcí.

Distribuované databáze

Data jsou rozdělena mezi více serverů (uzlů), často geograficky vzdálených.

Výhody: vysoká dostupnost, odolnost vůči výpadkům, škálovatelnost.

Nevýhody: složitá správa konzistence dat.

Příklad: Google Spanner, CockroachDB.

In-memory databáze

Ukládají data přímo do operační paměti (RAM), což výrazně zvyšuje rychlost přístupu.

Výhody: extrémní výkon a rychlost.

Nevýhody: omezená velikost (paměť je dražší než disk), nutnost trvalého zálohování.

Příklad: SAP HANA, Redis.

Každý typ databáze má své přednosti i nevýhody a hodí se pro jiné scénáře použití. Relační databáze představují standard pro strukturovaná data a transakční systémy, zatímco objektově-orientované databáze umožňující pohodlnou práci s komplexními objekty. Hierarchické a síťové databáze jsou dnes spíše historické, přesto položily základ moderním řešením. NoSQL databáze se uplatňují zejména u webových a mobilních aplikací pracujících s velkým množstvím nestrukturovaných dat. Distribuované databáze reagují na požadavky vysoké dostupnosti a škálovatelnosti v globálním měřítku a in-memory databáze poskytují rychlost nezbytnou pro aplikace v reálném čase. Volba databázového systému proto závisí na povaze dat a konkrétních potřebách aplikace.