2. Принцип целостности данных

База данных должна всегда находиться в согласованном состоянии, то есть отражать реальную предметную область без противоречий.

Целостность обеспечивается через ограничения (constraints):

• Целостность сущностей — первичный ключ уникален и не NULL.

• Ссылочная целостность — внешние ключи указывают на существующие записи.

• Доменная целостность — значения полей соответствуют типу и допустимым диапазонам.

• Пользовательские ограничения — бизнес-правила (например, "дата увольнения не может быть раньше даты приёма").

В более широком смысле принцип целостности требует, чтобы СУБД гарантировала сохранность данных при сбоях (ACID).

3. Принцип минимизации избыточности

Данные не должны дублироваться без необходимости. Избыточность приводит к:

• лишним затратам дискового пространства;

• риску противоречий (если одну копию изменили, а другую забыли);

• замедлению операций обновления.

Нормализация — основной инструмент борьбы с избыточностью. Однако в современных NoSQL-решениях иногда сознательно идут на денормализацию ради производительности, но это всегда компромисс.

4. Принцип непротиворечивости

Данные в разных местах не должны противоречить друг другу. Если информация дублируется (вынужденно), должны быть механизмы синхронизации.

Пример: если в таблице "Заказы" хранится итоговая сумма, а в таблице "Позиции заказа" — отдельные позиции, сумма в заказе должна равняться сумме позиций. Это можно обеспечить триггерами или транзакциями.

5. Принцип стандартизации и унификации

Желательно использовать стандартные подходы к проектированию и стандартные языки (SQL) для повышения переносимости и упрощения сопровождения.

Это касается:

• именования таблиц и полей;

• использования общепринятых типов данных;

• соблюдения нормальных форм;

• документирования схемы.

6. Принцип доступности и производительности

База данных должна обеспечивать доступ к данным за приемлемое время. Это достигается:

• индексированием (ускорение поиска);

• оптимизацией запросов (анализ плана запроса);

• кэшированием (хранение часто используемых данных в памяти);

• репликацией (копии данных на разных серверах для распределения нагрузки);

• партиционированием (разбиение больших таблиц на части).

7. Принцип безопасности

Данные должны быть защищены от:

• несанкционированного доступа (аутентификация, авторизация);

• перехвата (шифрование каналов);

• физической потери (резервное копирование, репликация).

СУБД предоставляют механизмы разграничения прав доступа на уровне пользователей и ролей.

8. Принцип целостности при параллельном доступе

Множество пользователей могут одновременно работать с базой. Нужно гарантировать, что их транзакции не пересекутся некорректно. Это обеспечивается механизмами блокировок и уровнями изоляции транзакций.

9. Принцип расширяемости

Система должна допускать добавление новых типов данных, новых полей, новых таблиц без разрушения существующей структуры и без остановки работы. Это особенно важно в современных динамичных системах.

10. Принцип соответствия предметной области

Модель данных должна адекватно отражать реальную предметную область. Это базовый принцип: если модель не соответствует реальности, база будет бесполезной.

Часть 2. Современные системы управления базами данных (СУБД)

1. Классификация современных СУБД

Современные СУБД можно разделить на несколько категорий:

Категория	Описание	Представители
Реляционные (SQL)	Таблицы, строгие схемы, ACID	Oracle, MySQL, PostgreSQL, MS SQL Server, SQLite
Документные (NoSQL)	JSON-документы, гибкая схема	MongoDB, CouchDB, Firebase
Ключ-значение (NoSQL)	Простые пары ключ-значение	Redis, Memcached, DynamoDB
Колоночные (NoSQL)	Данные по колонкам, для аналитики	Cassandra, HBase, ClickHouse
Графовые (NoSQL)	Узлы и рёбра для связей	Neo4j, Amazon Neptune
Временные ряды (Time Series)	Для метрик и логов	InfluxDB, Prometheus, TimescaleDB
NewSQL	SQL + горизонтальное масштабирование	CockroachDB, YugabyteDB, Google Spanner
Мультимодельные	Поддержка нескольких моделей	PostgreSQL (с JSON), ArangoDB, OrientDB