【七天入门数据库】第二天 数据库理论基础

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【七天入门数据库】第二天 数据库理论基础

【七天入门数据库】第三天 MySQL的库表操作

文章目录

一、什么是数据库

二、数据库管理系统DBMS

三、数据库与文件系统的区分

四、数据库的发展史

五、常见的数据库

六、DBMS支持的数据类型

七、MyQSL的体系结构

一、什么是数据库

数据库： 存储数据的仓库，是长期存放在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合。数据库中的数 据按照一定数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度，较高的独立性和易扩展性，并为各种用户共享，总结为以下几点：

• 数据结构化

• 数据的共享性高，冗余度低，易扩充

• 数据独立性高

• 数据由 DBMS 统一管理和控制（安全性、完整性、并发控制、故障恢复）

二、数据库管理系统DBMS

数据库系统成熟的标志就是数据库管理系统的出现。

数据库管理系统（DBMS）是管理数据库的一个软件，它充当所有数据的知识库，并对它的存储、安全、一致性、并发操作、恢复和访问负责。是对数据库的一种完整和统一的管理和控制机制。数据库管理系统不仅让我们能够实现对数据的快速检索和维护，还为数据的安全性、完整性、并发控制和数据恢复提供了保证。数据库管理系统的核心是一个用来存储大量数据的数据库。

DBMS是所有数据的知识库，并对数据的存储、安全、一致性、并发操作、恢复和访问负责。

DBMS有一个数据字典（有时被称为系统表），用于贮存它拥有的每个事物的相关信息，例如名字、结构、位置和类型，这种关于数据的数据也被称为元数据。

三、数据库与文件系统的区分

（一）文件系统

文件系统是操作系统用于明确存储设备（常见的是磁盘）或分区上的文件的方法和数据结构；即在存储设备上组织文件的方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。

（二）数据库系统

 数据库管理系统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，简称 DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。

（三）对比区别

1. 管理对象不同： 文件系统的管理对象是文件，而数据库直接对数据进行存储和管理。

2. 存储方式不同：文件系统使用不同的文件将数据分类，保存在外部存储上；而数据库系统使用标准统一的数据类型进行数据保存（字母、 数字、符号、时间）。

3. 调用数据的方式不同：文件系统使用不同的软件打开不同类型的文件；而数据库系统由 DBMS 统一调用和管理。

（四）优缺点总结

• 由于 DBMS 的存在，用户不再需要了解数据存储和其他实现的细节，直接通过 DBMS 就能获取数据，为数据的使用带来极大便利。

• 具有以数据为单位的共享性，具有数据的并发访问能力。 DBMS 保证了在并发访问时数据的一致性。

• 低延时访问，典型例子就是线下支付系统的应用，支付规模巨大的时候，数据库系统的表现远远优于文件系统。

• 能够较为频繁的对数据进行修改，在需要频繁修改数据的场景下，数据库系统可以依赖 DBMS 来对数据进行操作且对性能的消耗相比文件系统比较小。

• 对事务的支持。 DBMS 支持事务，即一系列对数据的操作集合要么都完成， 要么都不完成。在DBMS上对数据的各种操作都是原子级的。

四、数据库的发展史

第一代数据库：出现了网状模型、层次模型的数据库

第二代数据库：关系型数据库和结构化查询语言

新一代数据库：NOSQL型数据库

五、常见的数据库

（一）关系型数据库

实体关系模型简称 E-R 模型，是一套数据库的设计工具，他运用真实世界中事物与关系的观念，来解释数据库中的抽象的数据架构。实体关系模型利用图形的方式（实体-关系图）来表示数据库的概念设计，有助于设计过程中的构思及沟通讨论。

（二）非关系型数据库

又被称为 NoSQL，意为不仅仅是 SQL， 是一种轻量、开源、不兼容 SQL 功能的数据库， 对 NoSQL 最普遍的定义是“非关联型的”，强调 Key-Value 存储和文档数据库的优点，而不是单纯地反对 RDBMS（关系型数据库管理系统）。

六、DBMS支持的数据类型

（一）层次模型

（二）网状模型

（三）关系模型

七、MyQSL的体系结构

（一）连接层

1、思想

为解决资源的频繁分配，释放所造成的问题，为数据库连接建立一个"缓冲池"。

2、原理

预先在缓冲池中放入一定数量的连接，当需要建立数据库连接时，只需从"缓冲池"中取出一个，使用完毕之后再放回去。
3、作用

进行身份验证、线程重用◇连接限制◇检查内存◇数据缓存◇管理用户的连接，线程处理等需要缓存的需求

（二）SQL层

1、管理服务和工具组件：从备份和恢复的安全性、复制、集群、管理、配置、迁移和元数据等方面管理数据库

2、SQL 接口组件：进行 DML 、 DDL ，存储过程、视图、触发器等操作和管理；用户 SQL 命令接口

3、解析器组件：验证和解析 SQL 命令

4、查询优化器组件：对 SQL 语句查询进行优化"选取、投影和连接"

5、缓存和缓冲区：由一系列小缓存组成的。比如表缓存，记录缓存， key 缓存，权限缓存等

（三）插件式存储引擎

MyISAM：应用于以读写操作为主， 很少更新 、 删除 ， 并对事务的完整性、 并发性要求不高的情况

InnoDB:：应用于对事务的完整性要求高,在并发条件下要求数据的一致性的情况。现在的默认值。

MEMORY：表的数据存放在内存中，访问效率高 ，但一旦服务关闭，表中的数据全部丢

MERGE: 是一组MyISAM表的组合。 可以突破对单个MyISAM表大小的限制， 并提高访问效率

（四）物理文件层

支持的文件类型：EXT3、EXT4、NTFS、NF5

文件内容：数据文件、日志文件、配置文件、其他文件

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