MySQL数据库——行业必备技术之一，概念介绍。

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前言

目前在行业中以三种数据库使用最为广泛——Oracle、MySQL、PostgreSQL，MySQL数据库以其开源、轻巧等特性在业内使用最为广泛。

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一、数据库的基本概念

1.1 数据

• 描述事物的符号记录称为数据（Data）。数字、文字、图形、图像、声音、档案记录等都是数据。
• 数据是以“记录”的形式按照统一的格式进行存储的，而不是杂乱无章的。
  相同格式和类型的数据统一存放在一起，而不会把两种不同的数据（例如“个人”数据和“书本”数据）混在一起存储。这样，数据的存储就能够井然有序。
• 使用一些介质进行存储，例如文字存在文档中
  数据库可以完成数据持久化保存+快速提取
  数据保存过程：最外层是MySQL服务—> MySQL数据库—> 数据表—> 记录为行，字段为列—> 数据保存在一行行记录中

1.2 表

• 记录：行
• 字段（属性）：列
• 以行+列的形式就组成了表（数据存储在表中）
• 关系数据库的表由记录组成，记录由字段组成，字段由字符或数字组成。它可以供各种用户共享，具有最小冗余和较高的数据独立性，它是统一管理的相关数据的集合。

1.3 数据库

• 数据库就是表的集合。它是以一定的组织方式存储的相互有关的数据集合
  举例：中央电视台（库） 各个CCTV频道（表）

1.4 数据库管理系统

数据库管理系统（Database Management System，DBMS）是实现对数据库资源有效组织、管理和存取的系统软件。它在操作系统的支持下，支持用户对数据库的各项操作。

DBMS主要包括以下功能：

• 数据库的建立和维护功能：包括建立数据库的结构和数据的录入与转换、数据库的转储与恢复、数据库的重组与性能监视等功能。

• 数据定义功能：包括定义全局数据结构、局部逻辑数据结构、存储结构、保密模式及信息格式等功能。保证存储在数据库中的数据正确、有效和相容，以防止不合语义的错误数据被输入或输出。

• 数据操纵功能：包括数据查询统计和数据更新两个方面。

• 数据库的运行管理功能：这是数据库管理系统的核心部分，包括并发控制、存储控制、数据库内部维护等功能。

• 通信功能：DBMS 与其他软件系统之间的通信，如 Access 能与其他 Office 组件进行数据交换。

1.5 数据库系统

数据库系统（Database System，DBS）是一个人机系统，一般由硬件、操作系统、数据库、DBS、应用软件和数据库用户（包括数据库管理员）组成。用户可以通过 DBMS 操作数据库，也可以通过应用程序操作数据库。

应用程序是利用 DBMS 为解决某个具体的管理或数据处理的任务而编制的一系列命令的有序集合。如果应用程序比较完善，能够提供友好的人机界面，编译成可执行文件发行，使得普通用户不需要具备计算机的专业知识，在较短时间就学会使用，那么就称为数据库应用软件。

常用的数据库应用软件有人事管理、财务管理、图书馆理等信息管理软件及各类信息咨询系统等。

数据库管理员（Database Administrator，DBA）负责数据库的更新和备份、数据库系统的维护、用户管理等工作，保证数据库系统的正常运行。DBA一般由业务水平较高、资历较深的人员担任。

需要注意的是数据库、数据库系统、数据库管理系统，甚至数据库表等名词，在日常讨论中通常不严格区别。遇到此情况时，可以根据具体情况，判断出实际所指的是什么。

DBMS的工作模式如下：
1.接受应用程序的数据请求和处理请求
2.将用户的数据请求（高级指令）转换为复杂机器代码（底层指令）
3.实现对数据库的操作
4.从数据库的操作中接受查询结果
5.对查询结果进行处理（格式转换）
6.将处理结果返回给用户

二、数据库系统发展史

2.1 第一代数据库

• 自20世纪60年代起，第一代数据库系统问世
• 是层次模型与网状模型的数据库系统
• 为统一管理和共享数据提供了有力的支撑

2.2 第二代数据库

• 20世纪70年代初，第二代数据库——关系数据库开始出现
• 20世纪80年代初，IBM公司的关系数据库系统DB2问世，开始逐步取代层次与网状模型的数据库，成为行业主流
• 到目前为止，关系数据库系统仍占领数据库应用的主要地位

2.3 第三代数据库

• 自20世纪80年代开始，适应不同领域的新型数据库系统不断涌现
• 面向对象的数据库系统，实用性强、适应面广
• 20世纪90年代后期，形成了多种数据库系统共同支撑应用的局面
• 一些新的元素被添加进主流数据库系统中
  例如：Oracle支持的“关系–对象”数据库模型

到现在为止主流数据库：

• SQL Server（微软公司产品）
  面向Windows操作系统
  简单、易用
  

• DB2（IBM公司产品）
  面向所有主流平台
  大型、安全、完善

• Oracle（甲骨文公司产品）
  面向所有主流平台
  安全、完善，操作复杂

• MySQL（甲骨文公司收购）
  免费、开源、体积小

三、关系型数据库

• 关系数据库系统是基于关系模型的数据库系统
• 关系模型的数据结构使用简单易懂的二维数据库
• 关系模型可用简单地“实体-关系”（E-R图）来表示
• E-R图中包含了实体（数据对象）、关系和属性三个要素
  
• 记录（行）表示了一个实体（的属性）
• 实体与实体之间的联系（关系）即表与表的关系

3.1 三要素

实体

• 也称为实例，对应现实世界中可区别于其他对象的“事件”或“事物”
  如学生、课程等

属性

• 实体所具有的某一特性，一个实体可以有多个属性
  如“学生”实体集中的每个实体均具有学号、年龄、性别等属性

联系

• 实体集之间的对应关系称为联系，也称为关系
  如学生和课程之间存在“成绩”的关系

所有实体及实体之间联系的集合构成一个关系数据库

3.2 二维表

• 关系数据库的存储结构是二维表格

• 在每个二维表中
  每一行称为一条记录，用来描述一个对象的信息
  每一列称为一个字段，用来描述对象的一个属性
  

3.3 关系型数据库应用

关系型数据库

• Oracle、MySQL
• PostgreSQL
• DB2、FoxPRO
• SQLServer、Sybase
• Informix、access

举例

• 淘宝
• 网站用户
• 银行用户
• 联通手机号
• 12306

四、非关系型数据库

• 非关系数据库也被称作NoSQL（Not Only SQL）
  适用于对关系很明确的数据库建立模型、定义、存储数据
  存储海量数据，给与“大数据”进行分析，筛选出有价值的部分

• 存储数据不以关系模型为依据，不需要固定的表格式

• 非关系型数据库的优点
  数据库可高并发读写
  对海量数据高效率存储与访问
  数据库具有高扩展性与高可用性

• 常用的非关系数据库：Redis、mongoDB等

Not Only SQL 不仅仅是数据库，还可以当做缓存数据使用；例如高德地图在使用时会用非关系型数据库存储，如果需要持久化，就会使用redis。

关系型数据库和非关系型数据库的区别

关系数据库：
关系数据库结构是二维数据库表，二维表当中每个字段（列）用来描述对象的一个属性，每个记录（行）用来描述一个对象的信息（完整信息），关系数据库写到哪里也就是存储在硬盘当中，读写系统就会受到 IO 限制或者瓶颈
关系型数据库最经典的数据结构是表，由二维表及其之间的联系所组成的一个数据组织
优点：
1、易于维护，都是使用表结构，格式一致
2、使用方便，SQL语言通用，可用于复杂询查
3、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：
1、读写性能比较差，尤其是海量数据的高效率读写
2、固定的表结构，灵活度稍欠
3、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

缓存加速软件
非关系型数据库（NoSQL）：
MongoDB、Redis（内存数据库/缓存数据库）K-V键值对、与之类似的Memcache，K-V键值对
redis-memecache对比：
相同点：存储高热数据（在内存中高速运行）
不同点：redis可以做持久化保存，可以存储对象
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：
1、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
2、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
3、高扩展性
4、成本低，nosql数据库部署简单，基本都是开源软件
缺点：
1、不提供sql支持，学习和使用成本较高
2、无事务处理
3、数据结构相对复杂，复杂查询方面稍欠
4、数据大都写在内存中，占用资源

五、MySQL数据库

• 一款深受欢迎的开源关系型数据库
• Oracle 旗下的产品
• 遵守GPL协议，可以免费使用与修改
• 特点：
  性能卓越、服务稳定
  开源、无版权限制、成本低
  多线程、多用户
  基于C/S（客户端/服务器）架构
  安全可靠

5.1 MySQL不同版本

• MySQL商业版是由MySQL AB公司负责开发与维护，需要付费才能使用

• MySQL社区版是由分散在世界各地的MySQL开发者、爱好者一起开发与维护，可以免费使用

• 区别：
  商业版组织管理与测试环节更加严格，会比社区版更稳定
  商业版不遵守GPL，社区版遵从GPL可以免费使用
  商业版可获得7*24小时的服务，社区版则没有

• MySQL产品阵营
  第一阵容：5.0-5.1 阵容，属于早期产品，现已弃用
  第二阵容：5.4-5.7 阵容，整合了MySQL AB公司、社区和第三方公司开发的存储引擎，从而提高性能
  第三阵容：6.0-7.1 阵容，就是MySQL Cluster版本，为适应新时代对数据库的集群需求而开发

• 下载网址 http://www.dev.mysql.com/downloads

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总结

主流的数据库系统
关系型数据库和非关系型数据库的区别