第三阶段数据库笔记.docx

### 第三阶段数据库笔记知识点详解 #### 一、数据库服务概述 ##### 1.1 数据库定义 数据库（Database, DB）是指按照特定的数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。具体而言，数据库具有以下几个关键特性： - **长期存储**：数据能够持久地保存在计算机内部。 - **结构化**：数据以类型和关系的方式组织，便于管理和查询。 - **共享性**：多用户或多应用程序可以同时访问和使用同一份数据。 ##### 1.2 数据库存放问题 面对数据存储的需求，传统的文件系统存在诸多不足，包括但不限于： - **空间利用效率**：如何高效利用有限的存储空间来存放大量数据。 - **数据检索**：如何在海量数据中快速准确地找到所需的信息。 - **数据共享**：多用户环境下的数据共享机制。 - **数据完整性**：确保数据不重复，保持一致性。 - **安全性**：保护数据免受非法访问或篡改。 ##### 1.3 数据库特点 为了应对上述挑战，数据库具备以下优势： - **结构化存储**：通过预定义的数据模型来组织数据。 - **数据独立性**：逻辑结构与物理结构分离，提高数据使用的灵活性。 - **低冗余**：通过数据规范化减少数据冗余，提升存储效率。 - **数据控制功能**：提供数据安全、备份恢复等功能，确保数据质量。 #### 二、数据库类型与发展历程 ##### 2.1 数据库发展分类 数据库根据其数据模型的不同，主要可以分为以下几类： - **网状数据库**：早期的数据库模型之一，数据以网状形式组织。 - **层次型数据库**：另一种早期模型，数据呈树状结构。 - **关系型数据库**：当今最为广泛应用的数据库类型，基于数学中的关系模型，使用表格形式表示数据。 - **非关系型数据库**（NoSQL）：随着大数据时代的到来而兴起，适用于高并发、大数据量的场景。 ##### 2.2 关系型数据库 关系型数据库是目前使用最为广泛的数据库类型，它以表格的形式存储数据，通过行和列之间的关系来维护数据的完整性和一致性。这种类型的数据库允许用户建立不同表格之间的关联，从而实现复杂的数据查询。 ##### 2.3 非关系型数据库 非关系型数据库，通常称为NoSQL数据库，这类数据库采用不同的数据模型，如键值对、文档、图形等，它们的特点是结构简单、易于扩展，特别适用于处理大规模的半结构化和非结构化数据。NoSQL数据库因其灵活性和高性能，在互联网应用、大数据处理等领域得到了广泛的应用。 #### 三、数据库相关概念 ##### 3.1 数据库管理系统（DBMS） - **定义**：DBMS是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据，并提供高效的检索和维护功能。 - **常见例子**：MySQL、Oracle、SQL Server等。 ##### 3.2 数据库管理员（DBA） - **职责**：负责数据库的日常管理与维护工作，包括但不限于数据备份、恢复、安全性管理等。 ##### 3.3 数据库系统（DBS） - **组成**：DBS由数据库、DBMS、应用程序以及DBA共同组成的一个系统，用于管理和处理数据。 #### 四、数据库结构 数据库的基本结构通常包含以下几个层次： - **库**：一个数据库实例，可以包含多个表。 - **表**：存储数据的基本单元，由行和列组成。 - **记录**：表中的一行，代表一个实体的具体信息。 - **字段**：表中的一列，用于描述实体的某一属性。 #### 五、MySQL简介 MySQL是一款由瑞典MySQL AB公司开发的关系型数据库管理系统，后被Oracle公司收购。作为最流行的关系型数据库之一，MySQL以其开源免费、易于安装和使用等特点，在全球范围内拥有广泛的用户群体。此外，MySQL还支持多线程操作，提供了多种存储引擎供用户选择，适用于各种规模的应用场景。 #### 六、其他常用数据库 除了MySQL之外，还有其他多种数据库管理系统可供选择，包括但不限于： - **Oracle**：一款大型的商业数据库，支持高级事务处理。 - **SQL Server**：Microsoft公司推出的中型关系型数据库管理系统。 - **PostgreSQL**：一个开源的对象关系型数据库系统，支持复杂的查询和事务处理。 - **MongoDB**：基于分布式文件存储的非关系型数据库，适用于Web应用。 - **GaussDB/OpenGauss**：华为公司的国产数据库系统，支持高性能事务处理和分析处理。 - **DB2**：IBM公司的商业数据库产品，广泛应用于金融领域。 - **SQLite**：轻量级的嵌入式数据库，常用于移动设备。 - **Redis**：高性能的键值存储数据库，支持多种数据结构。 #### 七、总结 通过对上述知识点的梳理，我们可以看出数据库技术在现代信息技术领域的重要性。无论是关系型数据库还是非关系型数据库，都各有优缺点，适用于不同的应用场景。理解这些基础知识对于从事IT行业的技术人员来说是非常重要的。