数据库入门概述

数据库入门概述

概念说明

数据库是什么？

是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的大量数据的集合。

它是一个用于存储数据的仓库，可以按照数据结构进行组织、存储和管理。数据库中的数据通常以表格的形式呈现，并按照一定的规则和模式进行存储。

简单理解和比喻：我们编写的execl文件（里面存放我们编写的表格数据），偏向于存储数据。

数据库管理系统（DBMS）是什么？

DBMS是一个大型复杂的基础软件系统，位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，为应用程序和用户提供了访问数据库的接口。

DBMS具有数据定义（提供数据库定义语言DDL），数据组织、存储和管理（提供数据操作语言DML），数据库的事务管理和运行管理（安全性等），数据库的建立和维护等功能。（简单理解，提供对数据的增删改查功能，数据一致性、并发性的管理功能、数据库创建和维护的功能等）

现实世界中更多的简称为数据库系统。

简单理解和比喻：创建、查询、更新、维护和管理execl的软件，例如office软件、wps软件，这里更偏向于软件。

数据库系统是什么？

数据库系统是一个更广泛的术语，它不仅仅包括数据库本身，还包括了整个与数据库相关的系统。

简单来说，数据库系统是一个完整的系统，它包括了计算机硬件、操作系统、数据库管理系统以及其他软件和工具。

为什么有execl这类电子表格，我们还需要开发和使用数据库？

简单列出几点：

1、数据量，execl文档存放的数据量有限，数据库存储的数据量可以理解为无限。

2、并发性，execl文档，只能一个用户进行更新，其他人只能读（打开查看），数据库允许对数据的最大并发访问，（只要不是同一行数据，可以同时并发更新），同时确保数据的完整性。

3、数据一致性，execl中的更新动作都是原子性。数据库中通过事务机制，可以保证一组逻辑上相关的操作要么全部完成，要么全部不做。

4、稳定性，专业的数据库软件实现数据的保存、管理、增删改查等，更加稳定可靠。

5、权限控制，数据库软件具备更精细化的权限控制。

当然，数据库还有很多很多execl不具备的优点，例如更高的性能、更高的用户访问、更适合的开发和调用、更专业的数据备份、数据保护等等，不再一一列举。

数据库系统的目的

收集、存储和检索相关的信息, 以供数据库应用程序使用（增删改查）。

基本数据库模型

***层次型：*层次数据库把数据组织在树状结构中。 每个父记录有一个或多个子记录，类似于文件系统的结构。

***网络型：*网络数据库类似于层次数据库，但有一个区别，即记录之间是多对多的关系，而不是一对多的关系。

上述两种数据模型需要按照严格的、预定义的关系存储数据。不存在任何数据定义语言，更改数据结构非常困难。 同时又缺乏一种简单的查询语言, 除非极度适合该类的场景，其它情况下，我们很少接触和使用到这类数据库。

关系型：

关系数据库将数据存储在一组简单的关系中（简单理解关系就是表格，我们将数据存储在表格中）。

关系是一个元组（数据行）的集合， 一个元组是一些属性值（列）的无序的集合。

表是一个关系的二维表示, 关系由行 （元组） 和列 （属性） 的形式构成。表中的每一行具有相同的列集。

关系数据库是一个将数据存储在关系（表）中的数据库。

NoSQL数据模型：

在传统的关系型数据库（SQL）统治的数据存储领域，NoSQL（Not Only SQL）数据库以其灵活性和可扩展性异军突起。与SQL数据库相比，NoSQL数据库通常不严格遵循表格模式，更易于水平扩展，适合处理大规模数据集。SQL数据库强调ACID（原子性、一致性、隔离性、持久性），而NoSQL则倾向于BASE（基本可用、软状态、最终一致性）原则，以牺牲一定程度的一致性换取高性能。

NoSQL数据模型概览：文档、列族、图形、键值

关系数据库管理系统(RDBMS)

作用

RDBMS将数据移入数据库、在数据库中存储和检索数据（增删改查），以便应用程序能对其进行操作。

逻辑操作

由应用程序指定需要哪些内容。例如，应用程序请求一个查询一行数据，或者向表中插入一条数据等。

物理操作

由RDBMS确定如何操作，并执行该操作。

例如，应用程序对表发出查询后，数据库可能会使用索引来查找请求的行、将数据读入内存，并执行许多其他步骤，最后向用户返回一个结果。

由RDBMS存储和检索数据，因此物理操作对于数据库应用程序是透明的。

从概念来补充理解

1）从概念来理解，我们常说的mysql、oracle等数据库，当我们只选择安装软件时，例如oracle安装时选择仅安装软件，mysql安装时，安装完不初始化（创建库），此时，我们安装的这些软件，我们更偏向于称为数据库软件，可以理解为数据库管理系统。

2）当我们创建数据库时，例如oracle dbca创建数据库，mysql初始化（或者初始化后，登录后create database创建库），我们在磁盘上会创建相应的一系列数据文件，例如oracle的数据文件、控制文件、日志文件；mysql体现为ibd类型的文件、日志文件，这些存储在磁盘上的，用于存储我们业务数据的文件（当然也包含数据库初始化后的元数据），这些可以理解为数据库。

从数据库补丁和升级角度理解

1）当我们只是进行小补丁、小版本升级时，往往只需要更新数据库软件，例如oracle单个补丁，都不需要更新数据字典（数据库），mysql小版本升级，也只需要软件替换即可，不需要更新数据字典（数据库）。

这一类对数据库软件进行修复的小补丁，一般只涉及软件代码修复和更新，不会涉及元数据的更新（因此无需更新数据库）。

2）当我们进行大补丁集、大版本升级时，需要同时更新数据库软件和数据库内部数据字典信息，例如Oracle psu/ru补丁集，版本升级，MySQL大版本升级，第一步需要更新升级数据库软件（或者替换），然后我们需要继续对数据库进行更新升级（因为大版本升级，数据库的功能、特性方面往往有很大的变动，那么数据库中的数据字典需要跟随调整，来实现这些升级变化）。