MySQL第1章——数据库概述

数据库概述

为什么要使用数据库

什么是数据持久化？
数据持久化就是把数据保存到可掉电式存储设备中供以后使用。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。

为什么用数据库来存储数据？

• 数据库的特点：
  
  
  
  • 数据库存储的数据量非常庞大。以单表来说，我们可以存储几千万甚至上亿条数据。与文件存储相比，当数据量特别庞大的时候，数据库查询数据的效率更高。
    
  • 数据库存储数据的类型更更富。例如整数类型、浮点类型、字符串类型，甚至是图片，大文本等等。
    
  
  
• 文件存储的弊端：有些文件需要特定的程序才可以打开。例如，excel。
  

数据库和数据库管理系统

数据库、数据库管理系统、结构化查询语言

• 数据库（Database，DB）：DB是存储数据的“仓库”，其本质是一个文件系统。
  
• 数据库管理系统（Database Management System，DBMS）：DBMS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数据表的数据。
  
• 结构化查询语言（Structured Query Language，SQL）：SQL是专本用来与数据库通信的语言。
  

数据库与数据库管理系统的关系

数据库管理系统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。为了保证应用中实体的数据，一般会在数据库创建多个数据表，以保证程序中实体用户的数据。
客户通过Web服务器访问数据库管理系统，数据库管理系统通过SQL访问数据库中的数据表。

常见的数据库管理系统

常见的DBMS有Oracle、MySQL、SQL server、Db2、PostgreSQL等。

MySQL介绍


RDMBS与非RDBMS

RDBMS

关系型数据库（RDBMS）：RDBMS是最古老的数据库类型，它把复杂的数据结构归结为简单的二元关系（二维表格形式）。

• RDBMS以行（row）和列（column）的形式存储数据，以便于用户理解。一些列的行和列被称为表（table），一组表组成一个库（database）。
  
• 表和表之间存在关系。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。
  

关系型数据库的优势：

• 便于复杂查询：可以使用SQL语句方便在一个或多个表之间进行复杂的查询。
  
• 支持事务：使得对于安全性能要求很高的数据访问要求得以实现。
  

非RDBMS

非关系型数据库（非RDBMS）：可以看成是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。
目前基本大部分主流的非RDBMS都是免费的。
非关系型数据库的分类：

• 键值型数据库：键值型数据库通过Key-Value键值的方式来存储数据。在查找速度上优于关系型数据库；但是无法像关系型数据库一样使用条件过滤。键值型数据库常在内存缓存中使用。Redis是代表性的键值型数据库。
  
• 文档型数据库：文档型数据库可以存放并获取文档，可以是XML、JSON等格式。一个文档相当于一条记录。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是最主流的文档型数据库。
  
• 搜索引擎数据库：虽然关系型数据库采用了索引提高检索效率，但是针对全文索引的效率却较低。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”。Elasticsearch是最主流的搜索引擎数据库。
  
• 列式数据库：可以大量降低系统的I/O，适合于分布式文件系统。典型的列式数据库：HBase。
  
• 图形数据库：典型的图形数据库：Neo4J等。
  

关系型数据库设计规则

E-R（实体-联系）模型

E-R（实体-联系）模型：

• 实体集
  
• 属性
  
• 联系集
  

一个实体集对应一个表；一个实体对应一行，也叫一条记录；一个属性对应一列，也叫字段。

表的关联关系

一对一关系

• 在实际开发中应用不多，因为一对一可以创建一张表。
  
• 举例：设计学生表：学号、姓名、手机号、班级、系别、身份证号码、家庭住址、籍贯、紧急联系人、...
  
  
  
  • 拆分成两个表：两个表的记录是一一对应关系。
    
  • 基础信息表（常用信息）：学号、姓名、手机号码、班级、系别
    
  • 档案信息表（不常用信息）：学号、身份证号码、家庭住址、籍贯、紧急联系人、...
    
  
  
• 两种建表原则：
  
  
  
  • 外键唯一：
    
  • 外键是主键：主表的主键和从表的外键（唯一），形成主外键关系，外键唯一。
    
  • 外键是主键：主表的主键和从表的主键，形成主外键关系。
    
  
  

一对多关系

• 常见实例场景： 客户表和订单表 ， 分类表和商品表 ， 部门表和员工表 。
  
• 举例：
  
  
  
  • 员工表：编号、姓名、...、所属部门
    
  • 部门表：编号、名称、简介
    
  
  
• 一对多建表原则：在从表(多方)创建一个字段，字段作为外键指向主表(一方)的主键
  

多对多关系

要表示多对多关系，必须创建第三个表，该表通常称为联接表，它将多对多关系划分为两个一对多关系。将这两个表的主键都插入到第三个表中。

• 举例1：学生-课程
  
  
  
  • 学生信息表 ：一行代表一个学生的信息（学号、姓名、手机号码、班级、系别...）
    
  • 课程信息表 ：一行代表一个课程的信息（课程编号、授课老师、简介...）
    
  • 选课信息表 ：一个学生可以选多门课，一门课可以被多个学生选择
    
  
  

• 举例2：产品-订单
  “订单”表和“产品”表有一种多对多的关系，这种关系是通过与“订单明细”表建立两个一对多关系来定义的。一个订单可以有多个产品，每个产品可以出现在多个订单中。
  
  
  
  • 产品表 ：“产品”表中的每条记录表示一个产品。
    
  • 订单表 ：“订单”表中的每条记录表示一个订单。
    
  • 订单明细表 ：每个产品可以与“订单”表中的多条记录对应，即出现在多个订单中。一个订单可以与“产品”表中的多条记录对应，即包含多个产品。
    
  
  

• 举例3：用户-角色
  多对多关系建表原则：需要创建第三张表，中间表中至少两个字段，这两个字段分别作为外键指向各自一方的主键。
  

自我引用



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