Che cos’è SQL?

SQL permette di creare database relazionali e di eseguire varie operazioni sui database esistenti, comprese le interrogazioni dei dati. Il linguaggio fa parte del repertorio standard di sviluppo web, analisi di dati e ricerca. Rispetto ad altri linguaggi di programmazione, SQL presenta alcune peculiarità. Di seguito illustriamo le caratteristiche di questo linguaggio.

Che cos’è SQL? Una spiegazione

SQL sta per “Structured Query Language” (“linguaggio di interrogazione strutturato”). Esso serve a effettuare interrogazioni su database che contengono dati strutturati o relazionali. È un linguaggio basato sull’“algebra relazionale”, una teoria matematica per la strutturazione dei dati e il calcolo dei risultati delle query. Da questa base matematica derivano molte delle caratteristiche peculiari di SQL come linguaggio di programmazione. Nato a metà degli anni ‘70, è oggi considerato il linguaggio di programmazione standard per le applicazioni di database.

Uno dei dettagli importanti di SQL è che si tratta di un linguaggio di programmazione e interrogazione puro, non di un sistema completo di gestione di database (DBMS). Tra i DBMS più diffusi che implementano SQL ci sono MySQL, Oracle SQL e SQLite. Tuttavia, si tratta per lo più di DBMS che utilizzano dialetti di SQL, che possono avere comandi aggiuntivi e/o diversi.

SQL come linguaggio dichiarativo e specifico del dominio

A differenza della maggior parte dei linguaggi di programmazione consolidati, SQL è speciale perché è un linguaggio specifico del dominio (Domain-Specific Language, DSL). Infatti, mentre i linguaggi generici (General Purpose Language, GPL) possono essere utilizzati in molte applicazioni diverse, SQL può essere utilizzato solo in uno scenario, quello dei database.

Oltre a ciò, si tratta di un linguaggio di programmazione dichiarativo. In altri termini, chi programma inserisce un risultato desiderato come comando e il sistema si assicura che questo risultato venga raggiunto. Ciò è in contrasto con la cosiddetta programmazione imperativa, in cui i singoli passaggi per raggiungere gli obiettivi sono esplicitamente specificati nel codice.

A che cosa serve SQL?

In primo luogo, SQL funge da interfaccia per interagire con i sistemi di gestione dei database relazionali (RDBMS). Un database relazionale può essere considerato come una tabella in cui ogni riga ha un insieme predeterminato di attributi che vengono popolati con dei valori. Il codice SQL può essere inserito manualmente tramite un’interfaccia testuale o integrato in accessi API.

Vantaggi e svantaggi di SQL

Vantaggi di SQL

Il vantaggio principale di SQL è l’alto profilo e la diffusione della tecnologia. A partire dalle sue origini negli anni ‘70, è stato lo standard industriale per le applicazioni di database. È quindi relativamente facile trovare persone esperte di programmazione SQL, così come interfacce con altre tecnologie e linguaggi comuni.

SQL è diventato lo standard del settore per un motivo preciso: il linguaggio si basa su una solida base matematica che consente di archiviare i dati in modo ottimale. Le basi di dati relazionali, tuttavia, richiedono una solida comprensione della tecnologia e della teoria, nonché abilità e pianificazione nella modellazione. Uno schema di database ben progettato consente di ottenere nuove conoscenze dai dati tramite query appropriate.

Svantaggi di SQL

Uno degli svantaggi di SQL e dei database relazionali in generale è l’elevata complessità della tecnologia. SQL comprende centinaia di comandi e clausole, che costituiscono una grande sfida per chi è agli inizi. A peggiorare le cose, molti di essi sono specifici per l’implementazione.

In aggiunta, la costruzione di un database relazionale richiede una serie di assunzioni sui dati da memorizzare. Tali ipotesi servono a garantire la qualità dei dati memorizzati, ma comportano anche una serie di limitazioni che causano problemi duraturi se lo schema è progettato male. Modificare lo schema durante il funzionamento può essere una sfida seria. Oltre a questa mancanza di flessibilità, generalmente è molto difficile distribuire geograficamente un database SQL. Di conseguenza, ottimizzare le prestazioni di un database attraverso la decentralizzazione è tutt’altro che banale.

Un ultimo svantaggio di SQL è la sua incompatibilità con la popolare programmazione orientata agli oggetti, che sta diventando sempre più rilevante. Nella programmazione orientata agli oggetti, i dati e il “comportamento” (metodi) sono incapsulati in oggetti e vengono ereditati attraverso gerarchie di classi. L’approccio relazionale presenta una differenza sostanziale, poiché i dati possono essere distribuiti su più tabelle. In aggiunta, è impossibile modellare il comportamento di un oggetto. Per questo motivo, gli oggetti non possono essere trasferiti in modo identico in strutture di database relazionali.

Alternative a SQL

Dal momento che SQL è stato inventato all’inizio della rivoluzione digitale, il linguaggio non ha perso la sua importanza. Nel frattempo, però, sono emersi alcuni schemi alternativi che possono essere più adatti ad alcune applicazioni.

Sistemi di gestione di database relazionali a oggetti

I sistemi di gestione di database relazionali a oggetti (ORDBMS) come PostgreSQL impiegano SQL come linguaggio di interrogazione, ma supportano anche i concetti fondamentali della programmazione orientata agli oggetti. Perciò, le gerarchie di oggetti, l’ereditarietà e il comportamento degli oggetti possono essere utilizzati senza ricorrere alla mappatura relazionale degli oggetti (Object-Relational Mapping, ORM). Nella fattispecie, i tipi di dati definiti dall’utente e i tipi di dati compositi riducono la complessità degli schemi e delle query.

NoSQL

I DBMS basati su SQL sono destinati principalmente all’archiviazione di dati strutturati, ma non tutti i dati seguono uno schema fisso. A questo proposito, entrano in gioco i database NoSQL. Il termine NoSQL si riferisce a una famiglia di DBMS non relazionali. Anziché modellare i dati come campi di una tabella, si utilizzano approcci diversi.

Uno dei più diffusi è l’archiviazione dei dati basata sui documenti: invece di memorizzare i dati in una tabella, vengono archiviati in singoli documenti. Il vantaggio di questo approccio è che i dati possono essere auto-scritti. Quindi, lo schema dei dati è determinato dal singolo documento, non dal database, per cui le voci dei dati possono seguire schemi diversi.

In genere, le soluzioni NoSQL sono meno complesse e portano vantaggi in termini di scalabilità e ottimizzazione delle prestazioni. Inoltre, consentono di modificare lo schema durante il funzionamento in maniera più semplice e di memorizzare i dati in modo flessibile. Di contro, non sono in grado di fornire altrettante garanzie sulla qualità dei dati.