Драйверы баз данных: как они работают?

Вот как работают драйверы базы данных:

Драйверы баз данных — это, по сути, части программного обеспечения, которые позволяют приложениям (таким как Excel) взаимодействовать с базами данных.

Поскольку приложения и базы данных используют совершенно разные способы связи, необходим переводчик, чем и занимаются драйверы.

Они делают это с помощью специальных API, ориентированных на правила, а не на язык.

Итак, если вы хотите узнать все о роли и функциях драйверов баз данных, эта статья для вас.

Давайте прямо в это!

Что такое база данных?

Бессмысленно говорить о драйверах баз данных без объяснения самих баз данных.

Если вы уже знакомы с базами данных, не стесняйтесь пропустить их.

Если для вас это ново или неясно, я довольно быстро все объясню.

Короче говоря, база данных это программное обеспечение, которое организует большие хранилища данных в компьютерных системах.

Давайте рассмотрим идею на примере.

Вы использовали Amazon.com раньше, верно?

Это огромный интернет-магазин с практически любым продуктом, который вы когда-либо хотели или нуждались.

Чтобы веб-сайт работал, ему нужен список всех предметов, доступных для продажи.

Если вы когда-либо исследовали Amazon, то знаете, что это смехотворно длинный список.

Итак, как компьютерные системы Amazon (часто называемые серверами) организуют этот список и управляют им?

Они делают это с помощью базы данных.

Программное обеспечение базы данных предоставляет правила и протоколы, которым могут следовать серверы.

Таким образом, всякий раз, когда на веб-сайт Amazon добавляется новый элемент, база данных автоматически знает, что делать с информацией, относящейся к этому элементу.

Он соответствующим образом организует информацию, и благодаря этому система Amazon может быстро и последовательно находить любую информацию о товаре, которая ей нужна, по запросу.

Имейте в виду, что Amazon — это всего лишь пример.

Каждый раз, когда компьютерной системе нужно организовать данные и управлять ими, она будет использовать базу данных для управления шоу.

Следует помнить, что базы данных предназначены для компьютерных систем, а не для пользователей.

Предполагается, что база данных облегчает компьютеру управление данными, но она совершенно не принимает во внимание вас.

Вместо этого у вас есть приложения, которые позволяют вам управлять базами данных (что-то вроде Excel довольно распространено).

Я вернусь к этому позже, но именно из-за этого разъединения важны драйверы баз данных.

Что такое драйвер?

Прежде чем мы действительно перейдем к драйверам баз данных, я должен остановиться еще на одном: драйверы.

Что такое Водитель?

В общем, это программное обеспечение, которое управляет компьютерными системами.

Драйверы существуют во многих формах и для множества специфических функций, поэтому я еще раз обращусь к примеру.

Допустим, вы купили новую мышь для своего компьютера.

Вы подключаете его и получаете небольшое уведомление об установке драйвера.

Что происходит на самом деле?

Ну, мышь – это аппаратный компонент.

Это физическое устройство, к которому можно прикоснуться.

Чтобы физическое устройство могло обмениваться данными с вашей компьютерной системой, необходимо участие программного обеспечения.

В конце концов, Windows важна для вашего компьютера, но это не тот компонент, к которому вы можете прикасаться.

Как программное обеспечение Windows понимает сигнал, исходящий от мыши?

Ответ, как вы могли догадаться, это драйверы.

Драйвер — это специальный программный пакет, предназначенный для обеспечения связи между мышью и остальной частью компьютера.

Как правило, для работы любого физического устройства на вашем компьютере требуется драйвер (или набор драйверов).

Но водители не ограничиваются этой ролью.

Их также можно использовать для обеспечения связи между двумя разными частями программного обеспечения.

А как насчет драйверов базы данных?

И это подводит нас к драйверам баз данных.

Это драйверы, но они не работают напрямую с оборудованием.

Вместо этого драйверы базы данных предназначены для того, чтобы позволить удобным приложениям взаимодействовать с не очень удобными для пользователя базами данных.

Другими словами, если вы действительно хотите просматривать или анализировать данные в базе данных, вам нужно приложение для этого.

Я упоминал об этом ранее, поэтому давайте рассмотрим Excel в качестве примера.

Excel отлично подходит для создания графиков и точных чисел, а также для общего анализа данных, но вы должны откуда-то брать данные.

Для небольших заданий вы можете вручную ввести числа в электронную таблицу, и в этом случае база данных не задействована.

В конце концов, однако, вы можете работать с таким количеством точек данных, что вы не можете надеяться ввести их все вручную.

Вместо этого вы просто хотите импортировать данные и приступить к работе.

В этом случае вы захотите получить доступ к базе данных и загрузить ее информацию в свою электронную таблицу.

Вот когда вам нужен драйвер базы данных.

Excel не может общаться с базой данных самостоятельно.

Для этого нужен драйвер.

Как работают драйверы базы данных? (4 способа)

Хорошо. Фундамент заложен.

Теперь мы действительно можем понять, как работают драйверы базы данных.

Начнем с упрощенного взгляда на концепцию.

На базовом уровне эти водители работают как переводчики.

Вы можете использовать приложение, которое хочет получить доступ к базе данных.

Давайте придерживаться примера Excel.

Вы хотите импортировать данные в электронную таблицу, чтобы иметь возможность наблюдать и анализировать эти данные.

Это довольно нормальная вещь.

Для этого Excel должен общаться с базой данных, но Excel и базы данных не говорят на одном языке.

Таким образом, драйвер реализован как своего рода посредник (часто называемый «промежуточным программным обеспечением» в терминах программного обеспечения).

Этот драйвер может выполнять перевод между Excel и базой данных, а связь осуществляется без проблем.

Вы можете манипулировать данными по своему усмотрению и управлять всем из Excel.

Будучи немного более техническим, это промежуточное программное обеспечение основано на концепции языков протокола.

Язык протокола — это компьютерный язык, основанный на соблюдении определенных правил.

Таким образом, язык протокола для драйвера базы данных может взаимодействовать с различными типами баз данных, которые могут даже использовать разные языки (например, Oracle или MySQL).

Поскольку язык протокола основан именно на правилах, универсальный набор правил может давать содержательные инструкции для широкого круга различных баз данных.

Используя протоколы, драйвер также может преобразовывать полученные данные во что-то значимое для вашего приложения.

Проще говоря, язык протокола является ключом к эффективному переводу между приложениями и базами данных.

И поскольку они основаны на протоколах, а не на других аспектах языка (как синтаксис), они могут обеспечить довольно универсальные переводы на несколько языков.

В этом суть работы драйверов баз данных, но мы можем рассмотреть четыре отдельные общие системы, которые используются этими драйверами, чтобы лучше понять все происходящее.

№1 JDBC

JDBC (или Возможность подключения к базе данных Java) — это API, используемый драйверами баз данных.

Поскольку я бросаю вам еще больше компьютерных терминов, давайте остановимся на мгновение и узнаем еще одну вещь.

Ан API (интерфейс прикладного программирования) — это программный механизм, который позволяет двум отдельным приложениям взаимодействовать друг с другом.

Это звучит знакомо?

API, по сути, будет скелетной структурой любого драйвера базы данных.

Кроме того, API — это, по сути, набор протоколов, необходимых для этой связи.

Это делает API эффективным уровнем языка протокола.

С технической точки зрения, JDBC не является языком протокола.

Вместо этого Java является языком. (Стоит отметить, что Java — один из самых распространенных компьютерных языков в мире.)

Но JDBC — это набор правил, который позволяет драйверу сосредоточиться на протоколах, а не на чем-либо еще.

API — это ключевой компонент, который позволяет драйверу работать с протоколами на определенных языках, и именно здесь вы получаете универсальное воздействие, описанное в предыдущем разделе.

Что касается JDBC, то изначально он разрабатывался как API, который позволял множеству различных приложений взаимодействовать с базами данных Oracle (Oracle — материнская компания, создавшая и поддерживающая Java).

Но поскольку JDBC фокусируется на языке протокола, на самом деле он может взаимодействовать и с другими базами данных.

В результате это один из наиболее распространенных API-интерфейсов, используемых драйверами баз данных.

#2 ОДБК

Далее Открытое подключение к базе данных (ОДБК).

Это другой API, но он построен совсем по-другому по сравнению с JDBC.

Теперь ODBC по-прежнему ориентирован на протоколы для обеспечения связи, но он не является производным от Java.

Вместо этого ODBC был разработан для работы независимо от баз данных и операционных систем.

Другими словами, ODBC использует уникальный язык протокола.

Хотя ODBC — это API, созданный на основе этого языка, он обладает более высокой степенью универсальности (по сравнению с JDBC), поскольку к нему не привязан родительский язык программирования.

Вместо этого у него есть набор правил, которые применимы практически ко всем базам данных, и, следуя этим правилам, он может эффективно выполнять преобразование между приложениями и базами данных.

Хотя JDBC популярен, ODBC еще более широко используется для драйверов баз данных.

#3 ОЛЕ БД

Тогда у нас есть ОЛЕ БД (связывание и встраивание объектов, база данных).

Этот API фактически был получен из ODBC, поэтому у них много общего.

OLE DB использует тот же основной язык протокола, что и ODBC, но в OLE DB есть несколько изменений, которые делают его более эффективным.

Главным из них является то, как OLE DB изменяет определения приложений и баз данных.

В то время как ODBC предлагает множество способов упорядочить их, OLE DB упрощает все до двух понятий: потребители и поставщики.

Как правило, приложение является потребителем, поскольку оно хочет импортировать данные.

Между тем, базы данных обычно являются поставщиками.

Это упрощение определений источника и назначения позволяет OLE DB более эффективно обрабатывать протоколы, не жертвуя ни одним из факторов, которые делают ODBC столь популярным.

В какой-то момент было запланировано поэтапное прекращение использования OLE DB, но оно используется во многих системах, поэтому вместо этого было обновлено.

По сей день OLE DB лежит в основе многих драйверов баз данных.

# 4 ADO.NET

Последним в списке является АДО.НЕТ.

На самом деле это самый распространенный API из всех, потому что он по умолчанию включен в системы Windows.

ADO.NET является частью Microsoft .NET Framework, стандартного программного пакета для операционных систем Windows.

ADO.NET заимствует определения отношений между потребителем и поставщиком, которые были установлены OLE DB.

Таким образом, ADO.NET также достаточно эффективен и может очень эффективно перемещать большие объемы данных из баз данных в приложения.

На самом деле ADO.NET по своей базовой структуре больше похож на OLE DB, чем на любой другой обсуждаемый API.

Основное отличие заключается в том, что ADO.NET оптимизирован для систем Windows.

Это делает его менее универсальным, чем некоторые другие API, поскольку вы не можете использовать ADO.NET с системами, отличными от Microsoft (если только вы не внесете существенные изменения в API).

Еще раз для акцента, ADO.NET чрезвычайно популярен, потому что он автоматически включается в операционные системы Windows.

Он доступен по умолчанию для большинства персональных компьютеров в мире.

По этой причине любой, кто разрабатывает приложения для Windows, может извлечь выгоду из простого использования уже доступного API — ADO.NET.