文章目錄

• • 一、什么是數據庫
  • 二、數據庫的4個基本概念
  • 三、數據庫的特點
  • 四、數據庫工作流程
  • 五、數據庫分類
  • • 1.關系型數據庫
    • • 1）關系型數據庫介紹
      • 2）關系型數據庫的存儲結構
      • 3）關系型數據庫的優缺點
      • 4）關系型數據庫代表
      • 5）關系型數據庫的應用
    • 2.非關系型數據庫
    • • 1）非關系型數據庫介紹
      • 2）非關系型數據庫代表
      • 3）非關系型數據庫的優缺點

一、什么是數據庫

數據庫是存放數據的倉庫。它的存儲空間很大，可以存放百萬條、千萬條、上億條數據。但是數據庫并不是隨意地將數據進行存放，是有一定的規則的，否則查詢的效率會很低。當今世界是一個充滿著數據的互聯網世界，充斥著大量的數據。即這個互聯網世界就是數據世界。數據的來源有很多，比如出行記錄、消費記錄、瀏覽的網頁、發送的消息等等。除了文本類型的數據，圖像、音樂、聲音都是數據。

數據庫是一個按數據結構來存儲和管理數據的計算機軟件系統。數據庫的概念實際包括兩層意思：

數據庫是一個實體，它是能夠合理保管數據的“倉庫”，用戶在該“倉庫”中存放要管理的事務數據，“數據”和“庫”兩個概念結合成為數據庫。

數據庫是數據管理的新方法和技術，它能更合適的組織數據、更方便的維護數據、更嚴密的控制數據和更有效的利用數據。

數據庫作為最重要的基礎軟件，是確保計算機系統穩定運行的基石。

二、數據庫的4個基本概念

數據（Data）：數據是數據庫中存儲的基本對象。官方解釋為描述事務的符號記錄稱為數據，它可以是數字、文字、圖形、圖像、音頻、視頻等。數據有多種表現形式，他們都可以經過數字化后存入計算機。記錄是計算機中表示和存儲數據的一種格式或一種方法。

數據庫（DataBase，DB）：顧名思義，數據庫就是存放數據的倉庫，只不過這個倉庫是在計算機存儲設備上，而且數據是按照一定的格式存放的。嚴格的講，數據庫是長期存儲在計算機中、有組織的、可共享的大量數據的集合。數據庫中的數據時按一定的數據模型組織、描述、存儲，具有較小的冗余度、較高的數據獨立性和易拓展性，并可為各種用戶共享。概括的講，數據庫數據具有永久存儲、有組織、可共享三個基本特點。

數據庫管理系統（DataBase Management System，DBMS）：數據庫管理系統是一個介于用戶和操作系統之間的一層數據管理軟件。它的主要功能包含以下幾個方面：

• 數據定義
• 數據組織、存儲、管理
• 數據操縱
• 數據庫的事務管理和運行管理
• 數據庫的建立和維護

數據庫系統（DataBase System，DBS）：數據庫系統是由數據庫、數據庫管理系統及其應用開發工具、應用程序和數據庫管理員（DataBase Administrator，DBA）組成的存儲、管理、處理、維護數據的系統。

三、數據庫的特點

數據結構化

數據的共享性高、冗余度低且易擴充

數據獨立性高

數據由數據庫管理系統統一管理和控制

四、數據庫工作流程

用戶通過應用程序發起數據庫的處理請求（增刪改查）

數據庫管理系統將處理請求轉換為機器語言實現對數據庫及數據的操作

在處理完畢后將結果通過數據庫管理系統返回給用戶

五、數據庫分類

1.關系型數據庫

1）關系型數據庫介紹

關系數據庫系統是基于關系模型的數據庫系統

關系模型的數據結構使用簡單易懂的二維數據表

關系模型可用簡單的“實體-關系”(E-R)圖來表示

E-R圖中包含了實體（數據對象）、聯系和屬性三個要素

實體：客觀存在并可相互區別的事物成為實體。實體可以是具體的人、事、物，也可以是抽象的概念或聯系，例如一個學生、一個部門、一門課等都是實體。

實體集：同一類型的實體的集合稱為實體集。例如，全體學生就是一個實體集。

屬性：實體所具有的某一特性稱為屬性。一個實體可以有若干個屬性來刻畫。例如，學生實體可以由學號、姓名、性別、出生年月、所在院系、入學時間等屬性組成，這些屬性表征了一個學生。

聯系：在現實世界中，事物內部以及事物之間是有聯系的，這些聯系在信息世界中反應為實體內部的聯系和實體之間的聯系。實體內部的聯系通常是指組成實體的各屬性之間的聯系，實體之間的聯系通常是指不同實體集之間的聯系。實體之間的聯系有一對一、一對多、多對多等多種類型。

一 對一聯系：如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中至多有1個（可以沒有）實體與之聯系，反之亦然，則稱實體集A與實體集B具有一對一聯系，記為1:1。例如，一個班級只有一個班長，而一個班長只在一個班級中任職，則班級與班長之間具有一對一聯系。

一對多聯系：如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（n>=0）與之聯系；反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中至多有1個實體與之聯系，則稱實體集A與實體集B具有一對多聯系，記為1:n。例如，一個班級有n個學生，而每個學生只在一個班級中學習，則班級與學生之間具有一對多聯系。

多對多聯系：如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（n>=0）與之聯系；反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中也有m個實體（m>=0）與之聯系，則稱實體集A與實體集B具有多對多聯系，記為m:n。例如，一個學生可以選修多門課程，而一門課程可以有多個學生選修，則課程與學生之間具有多對多聯系。

2）關系型數據庫的存儲結構

關系型數據庫的存儲結構是二維表格。

在每個二維表中：

• 每一行稱為一條記錄，用來描述一個對象的信息。
• 每一列稱為一個字段，用來描述對象的一個屬性。

3）關系型數據庫的優缺點

優點：

易于維護：都是使用表結構，格式一致；

使用方便：SQL語言通用，可用于復雜查詢；

復雜操作：支持SQL，可用于一個表以及多個表之間非常復雜的查詢。

缺點：

讀寫性能比較差，尤其是海量數據的高效率讀寫；

固定的表結構，靈活度稍欠；

高并發讀寫需求，傳統關系型數據庫來說，硬盤I/O是一個很大的瓶頸。

4）關系型數據庫代表

Oracle，MySQL

SQLServer、Sybase

Informix、access

DB2、FoxPRO

5）關系型數據庫的應用

12306鐵路購票系統

淘寶賬號系統

銀行用戶賬號系統

2.非關系型數據庫

1）非關系型數據庫介紹

非關系數據庫也被稱作NoSQL （Not Only SQL）

存儲數據不以關系模型為依據，不需要固定的表格式。

2）非關系型數據庫代表

Redis、Memcache：緩存型數據庫

mongoDB：文檔型數據庫

Elasticsearch（ES）：索引型數據庫

3）非關系型數據庫的優缺點

優點：

數據庫可高并發讀寫。

對海量數據高效率存儲與訪問。nosql可以使用硬盤或者隨機存儲器作為載體，而關系型數據庫只能使用硬盤

數據庫具有高擴展性與高可用性。

成本低：nosql數據庫部署簡單，基本都是開源軟件。

格式靈活，存儲數據的格式可以是key/value（鍵值對）形式、文檔形式、圖片形式等等，使用靈活，應用場景廣泛，而關系型數據庫則只支持基礎類型。

缺點：

不提供sql支持，學習和使用成本較高；

無事務處理；

數據結構相對復雜，復雜查詢方面稍欠。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的数据库理论知识的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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