一、数据库的基本概念

数据（Data）：

• 描述事务的符号记录
• 包括数字、文字、图形、图像、声音、档案记录
• 以”记录“形式按统一的格式进行存储

表：

• 将不同的记录组织在一起
• 用来存储具体数据

数据库：

• 表的集合，是存储数据的仓库
• 以一定的组织方式来存储的相互有关的数据集合
• 是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库

数据库是库中有表，表中有记录。

数据库使用情况排名：

DB-Engines Ranking - popularity ranking of database management systems

二、数据库管理系统（DBMS）

2.1 数据库管理系统（DBMS）

是实现对数据库资源有效组织、管理和存取的系统软件。

• 数据库的建立和维护
• 数据定义功能
• 数据操纵功能
• 数据库的运行管理功能
• 通信功能

2.2 数据库系统

数据库系统是一个人机系统，由硬件、OS、数据库、DBMS、应用软件和数据库用户组成；

用户可以通过DBMS或应用程序操作数据库。

2.3 DBMS的工作模式

DBMS的工作模式如下:

（1）接受应用程序的数据请求和处理请求；

（2）将用户的数据请求（高级指令）转换成复杂的机器代码（低层指令）；

（3）实现对数据库的操作；

（4）从对数据库的操作中接受查询结果；

（5）对查询结果进行处理（格式转换）；

（6）将处理结果返回给用户。

三、数据库系统发展史

1、第一代数据库

• 自20世纪60年代起，第一代数据库系统问世
• 是层次模型与网状模型的数据库系统
• 为统一管理和共享数据提供了有力的支撑

2、第二代数据库

• 20世纪70年代初，第二代数据库——关系数据库开始出现
• 20世纪80年代初，IBM公司的关系数据库系统DB2问世，开始逐步取代层次与网状模型的数据库，成为行业主流
• 到目前为止，关系数据库系统仍占领数据库应用的主要地位

3、第三代数据库

• 自20世纪80年代开始，适应不同领域的新型数据库系统不断涌现
• 面向对象的数据库系统，实用性强、适应面广
• 20世纪90年代后期，形成了多种数据库系统共同支撑应用的局面
• —些新的元素被添加进主流数据库系统中：例如，Oracle支持的(“关系-对象”数据库模型

4、当今主流数据库介绍

（1）SQL Server(微软公司产品)

• 面向Windows操作系统
• 简单、易用

（2）Oracle(甲骨文公司产品)

• 面向所有主流平台
• 安全、完善，操作复杂

（3）DB2 (IBM公司产品)

• 面向所有主流平台
• 大型、安全、完善

（4）MySQL(甲骨文公司收购)

• 免费、开源、体积小

四、数据库分类（关系型数据库、非关系型数据库）

4.1 关系型数据库

4.1.1 关系型数据库介绍

• 关系数据库系统是基于关系模型的数据库系统
• 关系模型的数据结构使用简单易懂的二维数据表
• 关系模型可用简单的“实体-关系”(E-R)图来表示
• E-R图中包含了实体（数据对象）、关系和属性三个要素

实体：

也称为实例，对应现实世界中可区别于其他对象的“事件”或“事物。

如银行客户、银行账户等。

属性：

实体所具有的某一特性，一个实体可以有多个属性。

如“银行客户”实体集中的每个实体均具有姓名、住址、电话等属性。

联系：

实体集之间的对应关系称为联系，也称为关系。

如银行客户和银行账户之间存在“储蓄”的关系。

所有实体及实体之间联系的集合构成一个关系数据库。

4.1.2 关系型数据库的存储结构

关系型数据库的存储结构是二维表格。

在每个二维表中：

• 每一行称为一条记录，用来描述一个对象的信息。
• 每一列称为一个字段，用来描述对象的一个属性。

4.1.3 关系型数据库的优缺点

优点：

1、易于维护：都是使用表结构，格式一致；

2、使用方便：SQL语言通用，可用于复杂查询；

3、复杂操作：支持SQL，可用于一个表以及多个表之间非常复杂的查询。

缺点：

1、读写性能比较差，尤其是海量数据的高效率读写；

2、固定的表结构，灵活度稍欠；

3、高并发读写需求，传统关系型数据库来说，硬盘I/O是一个很大的瓶颈。

4.1.4 关系型数据库应用

关系型数据库

• Oracle，MySQL
• SQLServer、Sybase
• Informix、access
• DB2、FoxPRO

应用举例

• 12306用户信息系统
• 淘宝账号系统
• 联通手机号信息系统
• 银行用户账号系统
• 网站用户信息系统

4.2 非关系型数据库

非关系型数据库介绍：

1、非关系数据库也被称作NoSQL （Not Only SQL）

2、存储数据不以关系模型为依据，不需要固定的表格式。

常用的非关系数据库：

• Redis、Memcache：缓存型数据库
• mongoDB：文档型数据库
• Elasticsearch（ES）：索引型数据库

非关系型数据库的优点：

1、数据库可高并发读写。

2、对海量数据高效率存储与访问。

• nosql可以使用硬盘或者随机存储器作为载体，而关系型数据库只能使用硬盘

3、数据库具有高扩展性与高可用性。

4、成本低：nosql数据库部署简单，基本都是开源软件。

5、格式灵活

• 存储数据的格式可以是key/value形式、文档形式、图片形式等等，使用灵活，应用场景广泛，而关系型数据库则只支持基础类型。

非关系型数据库的缺点：

1、不提供sql支持，学习和使用成本较高；

2、无事务处理；

3、数据结构相对复杂，复杂查询方面稍欠。

五、MySQL数据库介绍

5.1 MySQL数据库介绍

1、MySQL是一款深受欢迎的开源关系型数据库。

2、是Oracle旗下的产品。

3、遵守GPL协议,可以免费使用与修改。

4、特点：

• 性能卓越、服务稳定
• 开源、无版权限制、成本低
• 多线程、多用户
• 基于C/S(客户端/服务器)架构
• 安全可靠

5.2 MySQL商业版与社区版

1、MySQL商业版是由MySQL AB公司负责开发与维护，需要付费才能使用。

2、MySQL社区版是由分散在世界各地的MySQL开发者、爱好者一起开发与维护，可以免费使用。

3、两者区别：

• 商业版组织管理与测试环节更加严格，会比社区版更稳定。
• 商业版不遵守GPL，社区版遵从GPL可以免费使用。
• 商业版可获得7*24小时的服务，社区版则没有。

5.3 MySQL产品阵营

1、第一阵营： 5.0-5.1阵营，可说是早期产品的延续。

2、第二阵营： 5.4-5.7阵营，整合了MySQL AB公司、社区和第三方公司开发的存储引擎,从而提高性能。

3、第三阵营： 6.0-7.1阵营，就是MySQL Cluster版本,为适应新时代对数据库的集群需求而开发。

4、下载网址：www.dev.mysql.com/downloads

小贴士：

• 5.5、5.6、5.7版本目前使用的最多，之后就是8.0了，第三阵营的版本基本不使用。
• MySQL被Sun收购后，搞了个过渡的6.0版本，没多久就下线了。后来被Oracle收购后，终于迎来了像样的5.6版本，之后就是5.7、8.0版本。由于6.0版本号已被用过，7.x系列版本专用于NDB Cluster，因而新版本号从8.0开始。

总结：

关系型数据库和非关系型数据库最主要的区别是：存储结构不同。

• 关系型数据的存储结构是二维表格。

• 数据库-->数据表-->行（记录）：用来描述一个对象的信息
• 数据库-->数据表-->列（字段）：用来描述对象的一个属性

• 非关系型数据库存储结构不是二维表格，常以key/value（键值对）的方式存储对象信息。