Изучение мира темпоральных баз данных: путешествие во времени

Введение

В современном мире, управляемом данными, предприятия и организации в значительной степени полагаются на базы данных для хранения, анализа и управления своими данными. По мере увеличения сложности данных растет потребность в более совершенных и сложных системах управления базами данных. Одной из таких систем, которая привлекла значительное внимание, является временная база данных. В этом блоге мы рассмотрим концепцию временных баз данных, их преимущества и некоторые распространенные варианты использования.

Что такое временная база данных?

Временная база данных — это тип базы данных, в которой хранится информация, связанная со временем, что позволяет пользователям отслеживать исторические состояния данных. Эта система управления базами данных (СУБД) позволяет хранить и запрашивать данные в зависимости от времени, что упрощает понимание того, как данные менялись с течением времени.

Во временной базе данных используются два основных типа времени: допустимое время и время транзакции. Допустимое время относится к времени, в течение которого факт является истинным в реальном мире, а время транзакции относится к периоду, в течение которого факт хранится в базе данных. Временные базы данных можно классифицировать как битемпоральные, если они поддерживают как действительное время, так и время транзакции.

Работа с временными данными: синтаксис SQL:2011

SQL:2011 представил синтаксис, специально разработанный для работы с временными данными. Давайте рассмотрим некоторые ключевые концепции и примеры, которые помогут вам понять, как использовать временные функции в вашей базе данных.

Создание временной таблицы:

Чтобы создать темпоральную таблицу, вам необходимо включить два дополнительных столбца для допустимого периода. Обычно эти столбцы называются «valid_from» и «valid_to». В приведенном ниже примере показано создание темпоральной таблицы для записей о сотрудниках.

CREATE TABLE employees (
    employee_id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    position VARCHAR(50),
    salary DECIMAL(10, 2),
    valid_from DATE,
    valid_to DATE
);

Вставка данных:

При вставке данных во временную таблицу вам необходимо указать допустимый период. В приведенном ниже примере добавляется новая запись о сотруднике с допустимым периодом, начинающимся с даты приема на работу.

INSERT INTO employees (employee_id, name, position, salary, valid_from, valid_to)
VALUES (1, 'John Doe', 'Software Engineer', 70000, '2023-04-11', '9999-12-31');

Запрос временных данных:

Для запроса временных данных можно использовать временной предикат SQL:2011, например «FOR SYSTEM_TIME AS OF» или «FOR SYSTEM_TIME BETWEEN». В следующем примере извлекаются записи о сотрудниках на определенную дату.

SELECT * FROM employees FOR SYSTEM_TIME AS OF '2023-01-01';

Обновление временных данных:

При обновлении временных данных вы должны убедиться, что исторические данные остаются нетронутыми. В приведенном ниже примере показано обновление должности и зарплаты сотрудника с сохранением истории.

UPDATE employees
SET position = 'Senior Software Engineer',
    salary = 85000,
    valid_from = '2023-07-01'
WHERE employee_id = 1
  AND valid_to = '9999-12-31';

Удаление временных данных:

При удалении данных из темпоральной таблицы следует обновить столбец «valid_to» вместо физического удаления строки. Это гарантирует сохранение исторических данных.

UPDATE employees
SET valid_to = '2023-08-01'
WHERE employee_id = 1
  AND valid_to = '9999-12-31';

Преимущества временных баз данных

1. Целостность и точность данных. Временные базы данных гарантируют, что исторические данные остаются неповрежденными, а любые изменения хранятся отдельно, что позволяет проводить точный анализ тенденций и изменений данных с течением времени.
2. Журналы аудита. Благодаря возможности отслеживать изменения в данных временные базы данных идеально подходят для создания журналов аудита, обеспечения соблюдения нормативных требований и обеспечения прозрачности управления данными.
3. Анализ на основе времени. Временные базы данных позволяют компаниям выполнять анализ на основе времени, что позволяет им выявлять закономерности и тенденции, которые могут иметь решающее значение для принятия решений и прогнозирования.
4. Упрощенное восстановление данных. За счет ведения истории изменений данных временные базы данных облегчают восстановление данных в случае системных сбоев или повреждения данных.
5. Расширенные возможности запросов: временные базы данных предоставляют расширенные возможности запросов, позволяя пользователям выполнять сложные запросы в зависимости от времени, например, находить состояние данных в определенный момент времени или идентифицировать изменения, внесенные в течение указанного диапазона времени.

Примеры использования временных баз данных

1. Финансы. В финансовой отрасли временные базы данных могут помочь отслеживать цены акций, обменные курсы и другие финансовые данные с течением времени, позволяя аналитикам изучать исторические тенденции и принимать обоснованные решения.
2. Здравоохранение: временные базы данных можно использовать для ведения записей о пациентах, отслеживания диагнозов, лечения и другой информации, связанной со здоровьем, с течением времени. Это позволяет поставщикам медицинских услуг анализировать прогрессирование состояния пациента и принимать более обоснованные решения относительно его лечения.
3. Управление цепочками поставок. Отслеживая уровни запасов, заказы и отгрузки с течением времени, временные базы данных могут помочь предприятиям оптимизировать свои цепочки поставок и выявить потенциальные узкие места или неэффективности.
4. Человеческие ресурсы: временные базы данных могут помочь отделам кадров вести записи о сотрудниках, включая даты найма, продвижения по службе и оценки эффективности. Это может помочь в планировании рабочей силы и выявлении тенденций в производительности сотрудников.
5. CRM: системы управления взаимоотношениями с клиентами (CRM) могут извлечь выгоду из временных баз данных, сохраняя взаимодействие с клиентами, предпочтения и историю покупок, позволяя компаниям лучше понимать своих клиентов и предлагать персонализированный опыт.

Заключение

Временные базы данных предлагают мощное решение для предприятий и организаций, которым необходимо отслеживать, анализировать и понимать изменения данных с течением времени. Используя эти базы данных, компании могут обеспечить целостность данных, вести журналы аудита, выполнять анализ с учетом времени и принимать решения на основе данных. По мере того, как все больше отраслей признают потенциал временных баз данных, мы можем ожидать, что их внедрение продолжит расти в ближайшие годы.