数据库总结

定义

数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的建立在计算机存储设备上的仓库。

数据库优点

数据库有以下优点：

• 可存储大量数据；
• 方便检索；
• 保持数据的一致性、完整性；
• 安全，可共享；
• 通过组合分析，可产生新数据。

数据库的发展历程

数据库发展历程如下所示：

• 没有数据库，使用磁盘文件存储数据；
• 层次结构模型数据库；
• 网状结构模型数据库；
• 关系结构模型数据库，使用二维表格来存储数据；
• 关系-对象模型数据库；

MySQL就是关系结构模型数据库管理系统，简称关系型数据库管理系统。

主流关系型数据库介绍

MySQL

目前属于 Oracle 旗下产品，在 WEB 应用方面，MySQL是最好的关系数据库应用软件

由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，一般中小型网站的开发都选择 MySQL 作为网站数据库。

中小型数据库

使用 C和 C++编写

Oracle

ORACLE公司提供的以分布式数据库为核心的一组软件产品

大部分企事业单位都用oracle，在电信行业占用最大的份额。

大型商用数据库，价格昂贵

适用于各类大、中、小、微机环境

SQL Server

windows生态系统的产品

MS SQL Server主要面向中小企业

它一般是和同是微软产品的.net平台一起搭配使用

Access

小型数据库、桌面数据库

Microsoft Office Access是由微软发布的关系数据库管理系统

易操作性及友好的界面

一般做小型网站用，性能一般。ASP+ACCESS最常见的小型网站组合

在处理少量数据和单机访问的数据库时是很好的，效率也很高

不适合大量数据使用

MariaDB

是MySQL的一个分支，主要由开源社区在维护

MariaDB是目前最受关注的MySQL数据库衍生版，也被视为开源数据库MySQL的替代品。

DB2

DB2是IBM产品，DB2主要应用于大型应用系统，最适于海量数据

主要应用于金融和电信行业

适应于安全性要求极高的系统，尤其是银行， 证券系统的应用。

 

其他一些不常有的数据库 Informix， Syase 等

主流非关系型数据库介绍

Memcached

memcached 是高性能的分布式内存缓存服务器。一般的使用目的是，通过缓存数据库查询结果，减少数据库访次数，以提高动态 Web 应用的速度、提高可扩展性。

其守护进程（daemon ）是用C写的，但是客户端可以用任何语言来编写

由于memcached本身基于分布式的系统，所以尤其适合大型的分布式系统。

不适合应用的场景：

1、缓存的数据量比较小。

2、缓存的数据需要持久化。

memcached通常部署在业务逻辑层（前台应用）和存储层（主指数据库）之间，作为数据库和前台应用的数据缓冲，因此可以快速的响应前端的请求，减少对数据库的访问。

Redis

所用语言：C/C++

适用于数据变化快且数据库大小可遇见（适合内存容量）的应用程序。

MongoDB

所用语言：C++

最佳应用场景：适用于需要动态查询支持；需要使用索引而不是 map/reduce功能；需要对大数据库有性能要求；需要使用 CouchDB但因为数据改变太频繁而占满内存的应用程序。

高伸缩性的场景：MongoDB 非常适合由数十或者数百台服务器组成的数据库。

HBase

Hbase的名字的来源是Hadoop database，即hadoop数据库。

是一个分布式的、面向列的开源数据库

HBase是Apache的Hadoop项目的子项目。

 

其他不常用非关系型数据库MemacheDB、 BerkeleyDB、 Tokyo Cabinet

非关系型数据库对比

Redis支持服务器端的数据操作：Redis相比Memcached来说，拥有更多的数据结构和并支持更丰富的数据操作，通常在Memcached里，你需要将数据拿到客户端来进行类似的修改再set回去。这大大增加了网络IO的次数和数据体积。在Redis中，这些复杂的操作通常和一般的GET/SET一样高效。所以，如果需要缓存能够支持更复杂的结构和操作，那么Redis会是不错的选择。

 

内存使用效率对比：使用简单的key-value存储的话，Memcached的内存利用率更高，而如果Redis采用hash结构来做key-value存储，由于其组合式的压缩，其内存利用率会高于Memcached。

 

性能对比：由于Redis只使用单核，而Memcached可以使用多核，所以平均每一个核上Redis在存储小数据时比Memcached性能更高。而在100k以上的数据中，Memcached性能要高于Redis，虽然Redis最近也在存储大数据的性能上进行优化，但是比起Memcached，还是稍有逊色。

 

Memcached仅支持简单的key-value结构的数据记录不同，Redis支持的多种数据类型

 

数据库原理

mysql原理

MySQL架构

• 连接池：最上层负责和客户端进行连接，比如jdbc，odbj这样的数据库连接的API，在这一层有连接池的概念，类似于线程池，连接池可以同时处理很多个数据库请求。同时这一层有SSL的安全概念，可以确保连接是安全的。
• SQL接口：当SQL语句进入MySQL后，会先到SQL接口中，这一层是封装层，将传过来的SQL语句拆散，将底层的结果封装成SQL的数据格式。
• 解析器：这一层负责将SQL语句进行拆分，验证，如果语句有问题那么就返回错误，如果没问题就继续向下执行。
• 优化器：对SQL查询的结果优化处理，产生多种执行计划，最终数据库会选择最优化的方案去执行，尽快返会结果。比如select a，b from c where d。在这里会先查询c表中符合d的数据并将他们的ab项进行投影，返回结果，并不会直接把整张表查出来。
• 缓存：对要查询的SQL语句进行hash后缓存，如果下一次是相同的查询语句，则在SQL接口之后直接返回结果。
• 存储引擎：MySQL有很多种存储引擎，每一种存储引擎有不同的特性，他们负责组织文件的存放形式，位置，访问文件的方法等等。比较常用的有innoDB，MyISAM，MAMORY等。
• 文件系统：存放数据的文件。