数据库基础知识学习

关系型数据库和非关系型数据库的区别

关系型数据库

• 关系型数据库最典型的数据结构是表，由二维表及其之间的联系所组成的一个数据组织

优点

• 易于维护：都是使用表结构，格式一致；
• 使用方便：SQL语言通用，可用于复杂查询；
• 复杂操作：支持SQL，可用于一个表以及多个表之间非常复杂的查询。

缺点

• 读写性能比较差，尤其是海量数据的高效率读写；
• 固定的表结构，灵活度稍欠；
• 高并发读写需求，传统关系型数据库来说，硬盘I/O是一个很大的瓶颈。

非关系型数据库

• 非关系型数据库严格上不是一种数据库，应该是一种数据结构化存储方法的集合，可以是文档或者键值对等。

优点

• 格式灵活：存储数据的格式可以是key,value形式、文档形式、图片形式等等，文档形式、图片形式等等，使用灵活，应用场景广泛，而关系型数据库则只支持基础类型。
• 速度快：nosql可以使用硬盘或者随机存储器作为载体，而关系型数据库只能使用硬盘；
• 高扩展性；关系型数据库有类似join这样的多表查询机制的限制导致扩展很艰难。
• 成本低：nosql数据库部署简单，基本都是开源软件。

缺点

• 不提供sql支持，学习和使用成本较高；
• 无事务处理；
• 数据结构相对复杂，复杂查询方面稍欠。
  

非关系型数据库的分类和比较

• 文档型
• key-value型
• 列式数据库
• 图形数据库

非关系型数据库的优势

1. 性能NOSQL是基于键值对的，可以想象成表中的主键和值的对应关系，而且不需要经过SQL层的解析，所以性能非常高。2. 可扩展性同样也是因为基于键值对，数据之间没有耦合性，所以非常容易水平扩展。

关系型数据库的优势

• 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。2. 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。对于这两类数据库，对方的优势就是自己的弱势，反之亦然。

数据库事务的特性

• 1.原子性（Atomicity）
  原子性是指事务包含的所有操作要么全部成功，要么全部失败回滚。失败回滚的操作事务，将不能对事物有任何影响。
• 2.一致性（Consistency）
  一致性是指事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另一个一致性状态，也就是说一个事务执行之前和执行之后都必须处于一致性状态。
  一致性可以从一致读和一致写两个方面来理解。
  一致读 事务读取数据只能从一个状态中读取，不能从2个或者2个以上状态读取。也就是T(n)只能从C(n-1），C(n-2)… C(1)中的一个状态读取数据，不能一部分数据读取自C(n-1)，而另一部分数据读取自C(n-2)。
  一致写 事务执行的数据变更只能基于上一个一致的状态，且只能体现在一个状态中。T(n)的变更结果只能基于C(n-1)，C(n-2), …C(1)状态，且只能体现在C(n)状态中。也就是说，一个状态只能有一个事务变更数据，不允许有2个或者2个以上事务在一个状态中变更数据。至于具体一致写基于哪个状态，需要判断T(n)事务是否和T(n-1)，T(n-2),…T(1)有依赖关系。
• 3.隔离性（Isolation）
  隔离性是指当多个用户并发访问数据库时，比如同时访问一张表，数据库每一个用户开启的事务，不能被其他事务所做的操作干扰，多个并发事务之间，应当相互隔离。
  例如同时有T1和T2两个并发事务，从T1角度来看，T2要不在T1执行之前就已经结束，要么在T1执行完成后才开始。将多个事务隔离开，每个事务都不能访问到其他事务操作过程中的状态。
• 4.持久性（Durability）
  持久性是指事务的操作，一旦提交，对于数据库中数据的改变是永久性的，即使数据库发生故障也不能丢失已提交事务所完成的改变。

数据库引擎

• 数据库引擎是用于存储、处理和保护数据的核心服务。利用数据库引擎可控制访问权限并快速处理事务，从而满足企业内大多数需要处理大量数据的应用程序的要求。 使用数据库引擎创建用于联机事务处理或联机分析处理数据的关系数据库。这包括创建用于存储数据的表和用于查看、管理和保护数据安全的数据库对象（如索引、视图和存储过程）。可以使用 SQL Server Management Studio 管理数据库对象，使用 SQL Server Profiler 捕获服务器事件。