数据库的基本知识

目录

• 数据的演变史
  • 存取数据的演变史
  • 数据库软件应用史
• 数据库
  • 数据库基本概念
  • 软件开发架构
  • 数据库的本质
  • 数据库的分类

数据的演变史

存取数据的演变史

基于之前所学数据文件的保存，都只是存于我们本电脑上。如果不是在本机上存取数据的话，就需要借助于别的工具，对于基于文件来存取数据的效率问题就降低了许多。同时也会增加了数据的不安全性。

1. 文本文件

   1.1 文件路径不固定：如：C:\a.txt D\bb.txt E:\ccc.txt

   1.2 数据格式不统一：如：kiki|123 kiki$123 kiki 123

2. 软件开发目录规范

   规定了数据应该保存在db目录下>>>:路径偏向统一

   eg1:
   db/user.txt    db/userinfo.txt   db/kiki.json   db/kiki
   

   数据还是没有得到统一

   eg1:  
   文本   json格式   对象
   

3. 数据库服务

   统一路径，统一操作方式，同时降低了学习成本，提高开发效率

数据库软件应用史

1. 单机游戏

   优点：不用联网

   缺点： 数据存储于各个计算机的本地，无法共享，如果本台计算机故障了，换一台计算机，你的账号密码、记录都没有了
   

2. 网络游戏（联机游戏）

   数据存储于网络中，可以共享（数据库服务），登录账号密码就可访问我们能存储数据库的信息，实现了数据的兼容问题
   

3. 集群

   ​ 集群一般由两个或两个以上的服务器组建而成，每个服务器被称为一个集群节点，集群节点之间可以相互通信。集群具有节点服务状态监控功能，同时还必须具有服务实体扩展功能，可以灵活地增加和剔除某个服务实体。当一个节点出现故障时，集群的另一个节点，可以自动接管故障节点的资源，从而保证服务持久、不间断地运行。

   ​ 一个集群系统是必须拥有共享的数据存储
   

数据库服务集群目的是：提高数据的安全性

数据库

1. 什么是数据库？

   数据库是“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库”。是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的、统一管****理的大量数据的集合。数据库是存放数据的仓库。它的存储空间很大，可以存放百万条、千万条、上亿条数据。

   在数据库的发展史上，数据库先后经历了层次数据库、网状数据库和关系数据库等各个阶段的发展，数据库技术在各个方面的快速的发展。特别是关系型数据库已经成为目前数据库产品中最重要的一员，80年代以来， 几乎所有的数据库厂商新出的数据库产品都支持关系型数据库，即使一些非关系数据库产品也几乎都有支持关系数据库的接口。随着云计算的发展和大数据时代，引入了其他分布式技术，这类数据库一般称为NoSQL数据库。

   简单总结：

   1.1 数据库（DB，database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的“仓库”。

   1.2 数据库是一定方式储存在一起、能为多个用户共享、统一管理的大数据集合

   1.3 数据库可以通过一些指令对数据库数据进行增、删、改、查（Create，Retrive，Updata，Delete）等操作。

2. 数据库的作用

   2.1、实现数据共享
   可以存取数据库中的数据，也可以通过接口连接数据库并共享数据

   2.2、减少数据的冗余度

   由于可以直接向数据库存拿以及共享数据，避免了用户各自建立应用文件，减少了大量重复数据，减少了数据冗余，维护了数据的一致性。

   2.3、保持了数据的独立性

   ​ 数据的独立性包括逻辑独立性（数据库中数据库的逻辑结构和应用程序相互独立）和物理独立性（数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构）。

   2.4、数据实现集中控制

   数据库可对数据进行集中控制和管理，并通过数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。

   2.5、数据一致性和可维护性

   ​ 以确保数据的安全性和可靠性：主要包括：安全性控制、完整性控制、并发控制，使在同一时间周期内，允许对数据实现多路存取，又能防止用户之间的不正常交互作用。

   2.6、 故障恢复

   ​ 由数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏。数据库系统能尽快恢复数据库系统运行时出现的故障，可能是物理上或是逻辑上的错误。比如对系统的误操作造成的数据错误等。

数据库基本概念

1. 什么是数据（data)？

   事物的状态

2. 什么是记录？

   一组数据构成一条记录，相当于文件中的一行内容，例如：kimi,female,18

3. 什么是表？

   简单说文件

4. 什么是库（DataBase,简称DB）？

   简单说就是文件夹

5. 什么是数据库管理系统（DataBase Management System 简称DBMS)？

   管理数据的套接字软件，CS架构

6. 什么是数据库服务器？

   运行有DBMS服务端的计算机，该计算机对内存和硬盘要求都 相对较高

软件开发架构

1. C/S 架构

   客户端与服务端

2. B/S架构

   浏览器与服务端

数据库的本质

数据库本质其实就是一款CS架构的软件，意味着所有的程序员其实都有资格编写一款数据库软件。通过之前所学的TCP客户端和服务器，可以做基本的交流操作。

1. 站在底层原理的角度

   数据库指的是操作数据的进程（一堆代码）

2. 站在实际应用的角度

   数据库指的是可视化操作界面（一些应用软件）

   注意：不特殊说明，数据库指的是数据库软件

数据库的分类

1. 关系型数据库（简称RDBMS：Relational Database Management System）

   具有固定的表结构，并且表与表之间可以通过外键建立关系

   eg: id name pwd
   关系型数据库有：MySQL、MariaDB、Oracle、PostgreSQL、sqlserver、sqlite、db2、access等

   1. 1 MySQL

      主要用于大型门户，例如搜狗、新浪等，它主要的优势就是开放源代码、使用最广以及性价比高。 因为开放源代码这个数据库是免费的，他现在是甲骨文公司的产品。

   2. 1 Oracle

      这个数据库是收费的，虽然维护成本高但是安全性也最高。大型公司可能会使用，主要用于银行、铁路、飞机场等，该数据库功能强大，软件费用高，也是甲骨文公司的产品。

   3. 1 MariaDB

      SUN被甲骨文收购后，MySQL 的原创人员有拉出另外一个分支，命名MariaDB 。该数据库被维基百科，Facebook 甚至 Google 等技术巨头使用。 MariaDB 是一种可为 MySQL 提供插件替换功能的数据库服务器。开发人员的首要关注点是安全性，在每个版本发布时，开发人员还会合并所有 MySQL 的安全修补程序，并在需要时对其进行增强。（开源免费）

   4. 1 PostgreSQL

      开源免费，支持二次开发，兼容性极高。

   5. 1 sqlserver

      微软公司的产品，主要应用于大中型企业，如联想、方正等。

   6. 1 sqlite

      小型数据库，主要用于本地测试

2. 非关系型数据库

   没有固定的表结构，数据存储采用K:V键值对的形式；数据之间无法建立数据库层面的关系。

   eg:{'name':'kiki'} {'username':'kimi','pwd':123}

   非关系型数据库有：redis、mongoDB、memcache

   2. 1 redis 目前最火的缓存数据库 具有很多数据结构 功能强大（多用来作为缓存），虽然缓存数据库史基于内存做数据库存取，但是具有持久化功能，有日志记录，不易丢失

   3. 2 mongoDB

      文档型数据库，最像关系型数据库的非关系型数据库，用在大数据和爬虫（可用来作为后端数据库管理软件）

   4. 3 memcache

      已经被redis淘汰（多用来作为缓存）

   注意：数据库软件很多，但是操作方式几乎差不多，其中以MySQL最为典型。