数据库概述

一、为什么要使用数据库

持久化(persistence)：把数据保存到可掉电式存储设备中以供之后使用。大多数情况下，特别是企业级应用，数据持久化意味着将内存中的数据保存到硬盘上加以”固化”，而持久化的实现过程大多通过各种关系数据库来完成。
持久化的主要作用是将内存中的数据存储在关系型数据库中，当然也可以存储在磁盘文件、XML数
据文件中。

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二、数据库与数据库管理系统

1、相关概念

概念	概述
DB：数据库（Database）	即存储数据的“仓库”，其本质是一个文件系统。它保存了一系列有组织的数据。
DBMS：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，对数据库进行统一管理和控制。用户通过数据库管理系统访问数据库中表内的数据。
SQL：结构化查询语言（Structured Query Language）	专门用来与数据库通信的语言。

2、数据库与数据库管理系统的关系

数据库管理系统(DBMS)可以管理多个数据库，一般开发人员会针对每一个应用创建一个数据库。为保存应用中实体的数据，一般会在数据库创建多个表，以保存程序中实体用户的数据。

数据库管理系统、数据库和表的关系如图所示：

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3、常见的数据库管理系统排名(DBMS)

在这里插入图片描述

对应的走势图：（https://db-engines.com/en/ranking_trend）

在这里插入图片描述

4、常见的数据库介绍

Oracle
SQL Server
DB2
PostgreSQL
SyBase
SQLite
informix

三、MySQL介绍

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1、概述

开放源代码的关系型数据库管理系统
分为社区版和商业版
MySQL是可以定制的，采用了 GPL（GNU General Public License）协议，你可以修改源码来开发自己的MySQL系统。
MySQL支持大型数据库，支持5000万条记录的数据仓库，32位系统表文件最大可支持 4GB ，64位系统支持最大的表文件为 8TB 。
MySQL使用标准的SQL数据语言形式。

2、关于MySQL 8.0

MySQL从5.7版本直接跳跃发布了8.0版本，可见这是一个令人兴奋的里程碑版本。MySQL 8版本在功能上做了显著的改进与增强，开发者对MySQL的源代码进行了重构，最突出的一点是多MySQL Optimizer优化器进行了改进。

不仅在速度上得到了改善，还为用户带来了更好的性能和更棒的体验。

3、Why choose MySQL?

开放源代码，使用成本低。
性能卓越，服务稳定。
软件体积小，使用简单，并且易于维护。
历史悠久，社区用户非常活跃，遇到问题可以寻求帮助。
许多互联网公司在用，经过了时间的验证。

4、Oracle vs MySQL

Oracle
- 更适合大型跨国企业的使用，因为他们对费用不敏感，但是对性能要求以及安全性有更高的要求。
MySQL
- 由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，可处理上千万条记录的大型数据库，尤其是开放源码这一特点，使得很多互联网公司、中小型网站选择了MySQL作为网站数据库（Facebook，Twitter，YouTube，阿里巴巴/蚂蚁金服，去哪儿，美团外卖，腾讯）。

四、RDBMS 与非RDBMS

1、关系型数据库(RDBMS)

这种类型的数据库是最古老 的数据库类型，关系型数据库模型是把复杂的数据结构归结为简单的二元关系（即二维表格形式）。

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关系型数据库以 行(row)和 列(column)的形式存储数据，以便于用户理解。这一系列的行和列被称为 表(table)，一组表组成了一个库(database)。
表与表之间的数据记录有关系(relationship)。现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用关系模型 来表示。
关系型数据库，就是建立在 关系模型 基础上的数据库。
SQL 就是关系型数据库的查询语言。

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优势
- 复杂查询 可以用SQL语句方便的在一个表以及多个表之间做非常复杂的数据查询。
- 事务支持 使得对于安全性能很高的数据访问要求得以实现。

2、非关系型数据库(非RDBMS)

介绍

非关系型数据库，可看成传统关系型数据库的功能 阉割版本 ，基于键值对存储数据，不需要经过SQL层的解析， 性能非常高 。同时，通过减少不常用的功能，进一步提高性能。

有哪些非关系型数据库
- 键值型数据库
  
  键值型数据库典型的使用场景是作为内存缓存 。 Redis 是最流行的键值型数据库。
- 文档型数据库
  
  此类数据库可存放并获取文档，可以是XML、JSON等格式。在数据库中文档作为处理信息的基本单位，一个文档就相当于一条记录。文档数据库所存放的文档，就相当于键值数据库所存放的“值”。
  
  MongoDB是最流行的文档型数据库。此外，还有CouchDB等。
- 搜索引擎数据库
  
  搜索引擎数据库是应用在搜索引擎领域的数据存储形式，由于搜索引擎会爬取大量的数据，并以特定的格式进行存储，这样在检索的时候才能保证性能最优。核心原理是“倒排索引”。
  
  典型产品：Solr、Elasticsearch、Splunk 等。
- 列式数据库
  
  列式数据库是相对于行式存储的数据库，Oracle、MySQL、SQL Server 等数据库都是采用的行式存储（Row-based），而列式数据库是将数据按照列存储到数据库中，这样做的好处是可以大量降低系统的I/O，适合于分布式文件系统，不足在于功能相对有限。典型产品：HBase等。
- 图形数据库
  
  利用了图这种数据结构存储了实体（对象）之间的关系。图形数据库最典型的例子就是社交网络中人与人的关系，数据模型主要是以节点和边（关系）来实现，特点在于能高效地解决复杂的关系问题。

五、关系型数据库设计规则

1、表、记录、字段

E-R（entity-relationship，实体-联系）模型中有三个主要概念是： 实体集 、属性 、联系集。
一个实体集（class）对应于数据库中的一个表（table），一个实体（instance）则对应于数据库表中的一行（row），也称为一条记录（record）。一个属性（attribute）对应于数据库表中的一列（column），也称为一个字段（field）。

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