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一、数据库介绍
1.1 数据时代
- 数据不会随程序结束而消失
- 数据量大
- 数据共享
- 大数据 云端
数据分类
结构化的数据：即有固定格式和有限长度的数据。
比如填报：国籍:中国 民族:汉 性别:男 这都叫结构化数据
非结构化数据:非结构化的数据愈来愈多,就是不定长、无固定格式的数据
例如：网站 有时候非常长
有时候几句话就没有了； 例如:语言，视频都是非结构化的数据
半结构化数据: 比如:XML或者HTML的格式的数据
1.2 数据库的发展史
1.2.1 文件管理系统的缺点
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编写应用程序不方便
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数据冗余不可避免
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应用程序依赖性
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不支持对文件的并发访问
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数据间联系弱
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难以按用户视图表示数据
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无安全控制功能
1.2.2 数据库系统发展阶段
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萌芽阶段：文件系统
使用磁盘文件来存储数据 -
初级阶段：第一代数据库
出现了网状模型、层次模型的数据库 -
中级阶段：第二代数据库
关系型数据库和结构化查询语言 -
高级阶段：新一代数据库
“关系-对象”型数据库
1.3 DBMS 数据库管理系统
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Database：数据库是数据的汇集，它以一定的组织形式存于存储介质上
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DBMS：是管理数据库的系统软件，它实现数据库系统的各种功能。是数据库系统的核心
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DBA：负责数据库的规划、设计、协调、维护和管理等工作
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应用程序：指以数据库为基础的应用程序
1.4数据库管理系统的优点
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相互关联的数据的集合
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较少的数据冗余
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程序与数据相互独立
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保证数据的安全、可靠
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最大限度地保证数据的正确性
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数据可以并发使用并能同时保证一致性
1.5数据库管理系统的基本功能
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数据定义
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数据处理
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数据安全
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数据备份
1.6数据库系统的架构
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单机架构
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大型主机/终端架构
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主从式架构（C/S）
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分布式架构
1.7各种数据库管理系统
1.7.1 层次数据库
1.7.2 网状数据库
1.7.3 RDBMS 关系型数据库
Relational Database Management System,关系模型最初由IBM公司的英国计算机科学家埃德加·科德(Edgar F. Codd)
于1969年描述,1974年，IBM开始开发系统R，这是一个开发RDBMS原型的研究项目。
然而，第一个商业上可用的RDBMS是甲骨文，于1979年由关系软件（现为甲骨文公司）发布。
1.7.3.1 关系统型数据库相关概念
关系Relational ：关系就是二维表，其中：表中的行、列次序并不重要
行row：表中的每一行，又称为一条记录record
列column：表中的每一列，称为属性，字段，域field
主键Primary key：PK , 用于惟一确定一个记录的字段，一张表只有一个主键
域domain：属性的取值范围，如，性别只能是'男'和'女'两个值，人类的年龄只能0-150
1.7.3.2 常用关系数据库
MySQL: MySQL, MariaDB, Percona Server
PostgreSQL: 简称为pgsql，EnterpriseDB
Oracle
MSSQL
DB2
1.8 关系型数据库理论
1.8.1 实体联系模型E-R
实体Entity：客观存在并可以相互区分的客观事物或抽象事件称为实体,在E-R图中用矩形框表 示实体，把实体名写在框内
属性：实体所具有的特征或性质
联系：联系是数据之间的关联集合，是客观存在的应用语义链
实体内部的联系：指组成实体的各属性之间的联系。如职工实体中，职工号和部门经理号之间
有一种关联关系
实体之间的联系：指不同实体之间联系。例：学生选课实体和学生基本信息实体之间
实体之间的联系: 用菱形框表示
1.8.2 联系类型
一对一联系(1:1)
一对多联系(1:n)：外键
多对多联系(m:n)：增加第三张表
1.8.3 数据的操作
数据提取：在数据集合中提取感兴趣的内容。SELECT
数据更新：变更数据库中的数据。INSERT、DELETE、UPDATE
1.8.4 数据库规划流程
收集数据，得到字段
收集必要且完整的数据项
转换成数据表的字段
二、关系型数据库和非关系型数据库
1）描述主流的数据库系统 关系型数据库：
Mysql（Oracle公司）
SQL server（微软)
access(微软公司office产品）
Oracle 、DB2（IBM公司）
sybase（sybase）
2）关系型数据库和非关系型数据库的区别
关系数据库： 关系数据库结构是二维数据库表，二维表当中每个字段（列）用来描述对象的一个属性， 每个记录（行）用来描述一个对象的信息（完整信息），关系数据库写到哪里也就是存储在硬盘当中 读写系统就会受到的IO限制或者瓶颈
其他 关系型数据库最典型的数据结构是表，由二维表及其之间的联系所组成的一个数据组织
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。
缓存加速软件
非关系型数据库（NoSQL）：
MongoDB 、 Redis（内存数据库/缓存数据库）K-V键值对、与之类似的Memcache,K-V键值对 redis-memecache对比：
相同点：存储高热数据(在内存中高速运行）
不同点：redis可以做持久化保存，可以存储对象
非关系型数据库严格上不是一种数据库，应该是一种数据结构化存储方法的集合，可以是文档或者键值对等。
优点：
1、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，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。
2、速度快：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、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。
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。
三、数据库的基本概念
3.1 使用数据库的必要性
使用数据库可以高效且条理分明地存储数据，使人们能够更加迅速、方便地管理数据。
数据库具有以下特点。
1.可以结构化存储大量的数据信息，方便用户进行有效的检索和访问。
2.可以有效地保持数据信息的一致性、完整性，降低数据冗余。
3.可以满足应用的共享和安全方面的要求。
数据库技术是计算机科学的核心技术之一，具有完备的理论基础。对数据库基本概念的掌握，将有助于对数据库的理解。
3.2数据库基本概念
3.2.1 数据（Data）
描述事物的符号记录
包括数字，文字、图形、图像、声音、档案记录等
以“记录”形式按统一的格式进行存储
3.2.2 表
将不同的记录组织在一起用来存储具体数据
3.2.3数据库
表的集合，是存储数据的仓库 以一定的组织方式存储的相互有关的数据集合
3.2.4 数据库管理系统（DBMS）
数据库管理系统（Database Management System，DBMS）是实现对数据库资源有效组织、 管理和存取的系统软件。它在操作系统的支持下，支持用户对数据库的各项操作。DBMS 主要包括以下功能。
数据库的建立和维护功能：包括建立数据库的结构和数据的录入与转换、数据库的 转储与恢复、数据库的重组与性能监视等功能。
数据定义功能：包括定义全局数据结构、局部逻辑数据结构、存储结构、保密模式 及信息格式等功能。保证存储在数据库中的数据正确、有效和相容，以防止不合语 义的错误数据被输入或输出。
数据操纵功能：包括数据查询统计和数据更新两个方面。
数据库的运行管理功能：这是数据库管理系统的核心部分，包括并发控制、存取控 制、数据库内部维护等功能。
通信功能：DBMS 与其他软件系统之间的通信,如 Access 能与其他 Office 组件进行 数据交换。
3.2.5 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
3.3 访问数据库的流程
过程：
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应用程序把查询SQL语句发给服务器端执行。
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服务器解析请求的SQL语句。
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语句执行。
PS：
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确保SQL语法正确;
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确保SQL语义上的正确性即对象是否存在;
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数据库用户是否具有相应的访问权限。