数据库认识

1.什么是数据库？

数据库（Database）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，每个数据库都有一个或多个不同的API用于创建，访问，管理，搜索和复制所保存的数据。
简而言之可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所，用户可以对文件中的数据运行新增、截取、更新、删除等操作。
我们也可以将数据存储在文件中，但是在文件中读写数据速度相对较慢。

• 类型
  1. 关系数据库 （ MySQL 外存 磁盘）
  RDBMS即关系数据库管理系统(Relational Database Management System)的特点：
  1.数据以表格的形式出现
  2.每行为各种记录名称
  3.每列为记录名称所对应的数据域
  4.许多的行和列组成一张表单
  5.若干的表单组成database

数据库: 数据库是一些关联表的集合。
数据表: 表是数据的矩阵。在一个数据库中的表看起来像一个简单的电子表格。
列: 一列(数据元素) 包含了相同的数据, 例如邮政编码的数据。
行：一行（=元组，或记录）是一组相关的数据，例如一条用户订阅的数据。
冗余：存储两倍数据，冗余降低了性能，但提高了数据的安全性。
主键：主键是唯一的。一个数据表中只能包含一个主键。你可以使用主键来查询数据。
外键：外键用于关联两个表。
复合键：复合键（组合键）将多个列作为一个索引键，一般用于复合索引。
索引：使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构。类似于书籍的目录。
参照完整性: 参照的完整性要求关系中不允许引用不存在的实体。与实体完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，目的是保证数据的一致性。
表头(header): 每一列的名称;
列(col): 具有相同数据类型的数据的集合;
行(row): 每一行用来描述某条记录的具体信息;
值(value): 行的具体信息, 每个值必须与该列的数据类型相同;
键(key): 键的值在当前列中具有唯一性。

2. 非关系型数据库（NoSQL 内存）

• 模型
• 架构
• 索引
• 操作事务

2.DBMS （数据库管理系统）

数据库管理系统(Database Management System)是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据，数据库管理员也通过dbms进行数据库的维护工作。

数据库管理系统是数据库系统的核心，是管理数据库的软件。数据库管理系统就是实现把用户意义下抽象的逻辑数据处理，转换成为计算机中具体的物理数据处理的软件。有了数据库管理系统，用户就可以在抽象意义下处理数据，而不必顾及这些数据在计算机中的布局和物理位置。

MySQL、SQL Server、Access、Oracle、Sybase、DB2 等等。

• 数据库语言
  数据库语言是给用户提供的语言，包括两个子语言：数据定义子语言和数据操纵子语言。SQL语言就是一个集数据定义和数据操纵子语言为一体的典型数据库语言。几乎出现的关系数据库系统产品都提供SQL语言作为标准数据库语言。
  （1）数据定义子语言（Data Definition Language，DDL）
  数据定义语言包括数据库模式定义和数据库存储结构与存取方法定义两方面。
  （2）数据操纵子语言（Data Manipulation Language，DML）
  数据操纵语言用来表示用户对数据库的操作请求，是用户与DBMS之间的接口。

• 层次结构
  数据库管理系统的层次结构由高级到低级依次为应用层、语言翻译处理层、数据存取层、数据存储层、操作系统。

• 技术特点
  （1）采用复杂的数据模型表示数据结构，数据冗余小，易扩充，实现了数据共享。
  （2）具有较高的数据和程序独立性，数据库的独立性有物理独立性和逻辑独立性。
  （3）数据库系统为用户提供了方便的用户接口。
  （4）数据库系统提供4个方面的数据控制功能，分别是并发控制、恢复、完整性和安全性。数据库中各个应用程序所使用的数据由数据库系统统一规定，按照一定的数据模型组织和建立，由系统统一管理和集中控制。
  （5）增加了系统的灵活性。

• 选择原则
  选择数据库管理系统时应从以下几个方面予以考虑：
  (1) 构造数据库的难易程度。
  (2) 程序开发的难易程度。
  (3)数据库管理系统的性能分析。
  包括性能评估（响应时间、数据单位时间吞吐量）、性能监控（内外存使用情况、系统输入/输出速率、SQL语句的执行，数据库元组控制）、性能管理（参数设定与调整）。
  (4) 对分布式应用的支持。
  包括数据透明与网络透明程度。数据透明是指用户在应用中不需指出数据在网络中的什么节点上，数据库管理系统可以自动搜索网络，提取所需数据；网络透明是指用户在应用中无需指出网络所采用的协议。数据库管理系统自动将数据包转换成相应的协议数据。
  (5)并行处理能力。
  支持多CPU模式的系统（SMP，CLUSTER，MPP），负载的分配形式，并行处理的颗粒度、范围。
  (6) 可移植性和可扩展性。
  可移植性指垂直扩展和水平扩展能力。垂直扩展要求新平台能够支持低版本的平台，数据库客户机/服务器机制支持集中式管理模式，这样保证用户以前的投资和系统；水平扩展要求满足硬件上的扩展，支持从单CPU模式转换成多CPU并行机模式（ SMP, CLUSTER, MPP）
  (7)数据完整性约束。
  (8)并发控制功能。
  对于分布式数据库管理系统，并发控制功能是必不可少的。因为它面临的是多任务分布环境，可能会有多个用户点在同一时刻对同一数据进行读或写操作，为了保证数据的一致性，需要由数据库管理系统的并发控制功能来完成。评价并发控制的标准应从下面几方面加以考虑：
  保证查询结果一致性方法
  数据锁的颗粒度（数据锁的控制范围，表、页、元组等）
  数据锁的升级管理功能
  (9) 容错能力。
  异常情况下对数据的容错处理。评价标准：硬件的容错，有无磁盘镜象处理功能软件的容错，有无软件方法　(10) 安全性控制
  包括安全保密的程度（帐户管理、用户权限、网络安全控制、数据约束）
  (11) 支持多种文字处理能力
  包括数据库描述语言的多种文字处理能力（表名、域名、数据）和数据库开发工具对多种文字的支持能力。
  （12）数据恢复的能力
  当突然停电、出现硬件故障、软件失效、病毒或严重错误操作时，系统应提供恢复数据库的功能，如定期转存、恢复备份、回滚等，使系统有能力将数据库恢复到损坏以前的状态。