数据库基础

数据库基础

一、什么数据库(DataBase，简称DB)

数据库即存放数据的仓库，按一定格式从存放。

二、为什么要用数据库

解决文件和程序存放在一台机器上的不合理，和更加方便的操作文件。

2.1数据库的优势

1. 程序稳定性：这样任意一台服务所在的机器崩溃了都不会影响数据和另外的服务。
2. 数据一致性：所有的数据都存储在一起，搜友的程序操作的数据都是统一的，就不会出现数据一一至的现象。
3. 并发：数据库可以良好的支持并发，搜友的程序操作数据库都是通过网络，而数据库本身支持并发的网络操作，不惜要我们自己写socket
4. 效率：使用数据库队数据进行增删改查的小路要高出我自己处理文件很多。

2.2什么是数据库管理系统(DataBase Management System 简称DBMS)

在了解了数据(Data)和数据库(DB)的概念后，如何科学的组织和存储数据，如何高效获取和维护数据成了关键。

这就用到了一个系统软件——数据库管理系统，如MySQL，Oracle，SQLite，Access，MSSQL Server。

• MySQL主要用于大型门户，例如搜狗，新浪等，它主要的优势就是开放源代码，因为开放源代码这个数据库是免费的，他现在是甲骨文公司的产品。
• Oracle主要用于银行、铁路、飞机场等。该数据库功能强大，软件费用高。也是甲骨文公司的产品。
• sql server是微软公司的产品，狐妖应用于大中型企业，如联想、方正等。

而对数据库管理的人员一般称之为：数据库管理员DBA(Database Administrator)

2.3数据库服务器、数据管理系统、数据库、表与记录的关系(重点)

记录：1 老王 15201413111 22（多个字段的信息组成一条记录，即文件中的一行内容）

表：userinfo,studentinfo,courseinfo（即文件）

数据库：db(即文件夹)

数据库管理系统：如MySQL(是一个软件)

数据库服务器：一台计算机(对内存要求比较高)

总结：

• 数据库服务器：运行数据库管理软件
• 数据库管理软件：管理数据库
• 数据库：即文件夹，用来组织文件/表
• 表：即文件，用来存放多行内容/多条记录

四、数据库管理技术的发展历程(了解)

4.1人工管理阶段

20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。

当时的硬件水平：外存只有纸带、卡片、磁带，没有磁盘等直接存取的存储设备当时的软件状况：没有操作系统，没有管理数据的软件，数据的处理方式是批处理。

人工管路数据具有以下特点：

1. 数据不保存：计算机主要用于科学计算，数据临时用，临时输入，不保存
2. 应用程序管理数据：数据要有应用程序直接管理，应用程序需要处理数据的逻辑+物理结构，开发负担很重
3. 数据不共享：一组数据只对应一个程序，多个程序之间涉及相同数据时，必须个自定义，造成数据的大量冗余。
4. 数据不具有独立性：数据的逻辑结构或物理结构发生变化后，必须对应用程序作出相应的修改，开发负担进一步加大。

4.2文件系统阶段

20世纪50年代后期到60年代中期

硬件水平：有了磁盘、磁鼓等可直接存取的存储设备

软件水平：有了操作系统，并且操作系统中已经有了专门的数据管理软件，即文件系统；处理方式上不仅有了批处理，而且能够联机实时处理

文件系统管理数据具有以下优点：

1. 数据可以长期保存：计算机大量用于数据处理，因而数据需要长期保存，进行增删改查操作
2. 由文件系统管理数据：文件系统这个软件，把数据组织成相对独立的数据文件，利用按文件名，按记录进行存取。实现了记录内的结构性，但整体无结构。并且程序与数据之间由文件系统提供存取方法进行转换，是应用程序与数据之间有了一定的独立性，程序员可以不必过多考虑物理细节。

文件系统管理数据具有以下缺点：

1. 数据共享性差，冗余度大：一个文件对应一个应用程序，不同应用有相同数据时，也必须建立各自的文件，不能共享相同的数据，造成数据冗余，浪费空间，且相同的数据重复存储，各自管理，容易造成数据不一致性
2. 数据独立性差：一旦数据的逻辑结构改变，必须修改应用程序，修改文件结构的定义。应用程序的改变，也将引起文件的数据结构的改变。因此数据与程序之间缺乏独立性。可见，文件系统仍然是一个不具有弹性的无结构的数据集合，即文件之间是孤立的，不能反映现实世界事物之间的内存联系。

4.3数据系统阶段

20世纪60年代后期以来，计算机用于管理的规模越来越大，应用越来越广泛，数据量急剧增长，同时多种应用，多种语言互相覆盖地共享数据结合要求越来越强烈

硬件水平：有了大容量磁盘，硬件架构下降

软件水平：软件价格上升（开发效率必须提升，必须将程序员从数据管理中解放出来），分布式的概念盛行。

数据库系统的特点：

1. 数据结构化（如上图odboy_stu）
2. 数据共享，冗余度低，易扩充
3. 数据独立性高
4. 数据由DBMS统一管理和控制
   1. 数据的安全性保护
   2. 数据的完整性检查
   3. 并发控制
   4. 数据库恢复

五、数据库分类

管理数据的工具有很多种，不止MySQL一个。关于分类其实可以从各个纬度来进行划分，但是我们最常使用的分类还是根据他们存取数据的特点来划分的，主要分为关系型和非关系型。

5.1关系和非关系

关系型数据库需要有表结构，表与表之间有联系。

非关系型数据库是key-value存储的，没有表结构。

关系型：如sqllite，db2，oracle，access，sql server，MySQL

非关系型：mongodb(介于关系与非关系)，redis，memcache

注意：sql语句通用。

5.2内存和硬盘

硬盘：数据可以永久存储 - mysql、mongodb

内存：数据的存取效率极高 - redis、memcache

5.3sql与nosql

sql:数据库操作通过sql语句

nosql：数据库操作就是key-value形式（value就是一条记录）

sql:
    stu - {'name': 'Bob', 'age': 18}
nosql:
    stus - [{'name': 'Bob', 'age': 18}, {'name': 'Tom', 'age': 18}]