数据库的基本知识理论

一、数据库的演变史

1.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.把数据存在了文件中

文件名不规范

2.存数据的文件越来越多，放在db文件夹

随着用户的注册量越来越多，文件数量也会越来越多，会占用大量空间，以及查询和存储都不方便，还有速度很慢

3.数据库软件就能够解决以上所有问题

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

2.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，如果本台计算机出现了故障，换一台计算机你的游戏存档都没有了

2.网络游戏

数据储存于网络中，可以共享（数据库服务），登录账号密码就可以访问我们能储存数据库信息，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成，每个服务器被称作一个集群点，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，可以灵活的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

数据库服务集群的目的是：提高数据的安全性

二、数据库

1.什么是数据库

数据库是“按照数据结构来组织、储存和管理数据的仓库”。是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可以共享、统一管理的大量数据的集合。数据库时存放数据的仓库。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.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”。
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
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

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.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。

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）。

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。

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。

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。

3.数据库的基本概念

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

4.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

5.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客户端和服务端，可以做基本的操作交流。

1.站在底层原理角度
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（一些引用软件）
注意：不是特殊说明，数据库指的是数据库软件

6.数据库的分类

1.关系型数据库（简称RDBMS: Realtinal Database Management System）
具有固定的表结构，并且表与表之间可以通过外界建立关系

id      name		age     gender
1		kevin	    20       male
1		kevin	    20       male
1		kevin	    20       male
1		kevin	    20       male
1		kevin	    20       male
1		kevin	    20       male

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

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。

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。

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）

PostgreSQL
开源免费，支持二次开发，兼容性极高。

sqlserver
微软公司的产品，主要应用于大中型企业，如联想、方正等。

sqlite
小型数据库，主要用于本地测试

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。

{'name':'jack'}   {'username':'jack','pwd':123}

非关系型数据库有：redis、mongoDB、memcache

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

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）

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。