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【MySQL】第01章_数据库概述

作者：Carmen果果时代 | 来源：互联网 | 2023-10-10 10:31

目录第01章_数据库概述1.为什么要使用数据库2.数据库与数据库管理系统2.1数据库的相关概念2.2数据库与数据库管理系统的关系3.MySQL介绍3.1概述3.2关于MySQL8.

第01章_数据库概述
- 1.为什么要使用数据库
- 2.数据库与数据库管理系统
- - 2.1 数据库的相关概念
  - 2.2 数据库与数据库管理系统的关系
- 3.MySQL介绍
- - 3.1 概述
  - 3.2 关于MySQL 8.0
- 4. RDBMS 与非RDBMS
- - 4.1 关系型数据库(RDBMS)
  - - 4.1.1 实质
    - 4.1.2 优势
  - 4.2 非关系型数据库(非RDBMS)
  - - 4.2.1 介绍
    - 4.2.2 有哪些非关系型数据库 NoSQL
  - 4.3 小结
- 5. 关系型数据库设计规则
- - 5.1 表、记录、字段
  - 5.2 表的关联关系
  - - 5.2.1 一对一关联&＃xff08;one-to-one&＃xff09;
    - 5.2.2 一对多关系&＃xff08;one-to-many&＃xff09;
    - 5.2.3 多对多&＃xff08;many-to-many&＃xff09;
    - - 举例1&＃xff1a;学生-课程
      - 举例2&＃xff1a;产品-订单
      - 举例3&＃xff1a;用户-角色
    - 5.3.4 自我引用(Self reference)
- 6.练习

第01章_数据库概述

1.为什么要使用数据库

防止断电丢失数据&＃xff08;持久化&＃xff09;

持久化(persistence)&＃xff1a;把数据保存到可掉电式存储设备中以供之后使用。大多数情况下&＃xff0c;特别是企
业级应用&＃xff0c;数据持久化意味着将内存中的数据保存到硬盘上加以”固化”&＃xff0c;而持久化的实现过程大多
通过各种关系数据库来完成。
持久化的主要作用是将内存中的数据存储在关系型数据库中&＃xff0c;当然也可以存储在磁盘文件、XML数
据文件中。

2.数据库与数据库管理系统

2.1 数据库的相关概念

2.2 数据库与数据库管理系统的关系

DBMS管理多个DB

数据库管理系统(DBMS)可以管理多个数据库&＃xff0c;一般开发人员会针对每一个应用创建一个数据库。为保存
应用中实体的数据&＃xff0c;一般会在数据库创建多个表&＃xff0c;以保存程序中实体用户的数据。
数据库管理系统、数据库和表的关系如图所示&＃xff1a;

3.MySQL介绍

3.1 概述

MySQL是一个开放源代码的关系型数据库管理系统&＃xff0c;由瑞典MySQL AB&＃xff08;创始人Michael Widenius&＃xff09;公
司1995年开发&＃xff0c;迅速成为开源数据库的 No.1。
2008被Sun 收购&＃xff08;10亿美金&＃xff09;&＃xff0c;2009年Sun被Oracle 收购。MariaDB 应运而生。&＃xff08;MySQL 的创
造者担心 MySQL 有闭源的风险&＃xff0c;因此创建了 MySQL 的分支项目 MariaDB&＃xff09;
MySQL6.x 版本之后分为社区版和商业版。
MySQL是一种关联数据库管理系统&＃xff0c;将数据保存在不同的表中&＃xff0c;而不是将所有数据放在一个大仓库
内&＃xff0c;这样就增加了速度并提高了灵活性。
MySQL是开源的&＃xff0c;所以你不需要支付额外的费用。
MySQL是可以定制的&＃xff0c;采用了GPL&＃xff08;GNU General Public License&＃xff09; 协议&＃xff0c;你可以修改源码来
开发自己的MySQL系统。
MySQL支持大型的数据库。可以处理拥有上千万条记录的大型数据库。
MySQL支持大型数据库&＃xff0c;支持5000万条记录的数据仓库&＃xff0c;32位系统表文件最大可支持4GB &＃xff0c;64位系
统支持最大的表文件为8TB 。
MySQL使用标准的SQL数据语言形式。
MySQL可以允许运行于多个系统上&＃xff0c;并且支持多种语言。这些编程语言包括C、C&＃43;&＃43;、Python、
Java、Perl、PHP和Ruby等。

3.2 关于MySQL 8.0

性能和体验变好了

MySQL从5.7版本直接跳跃发布了8.0版本&＃xff0c;可见这是一个令人兴奋的里程碑版本。MySQL 8版本在功能上
做了显著的改进与增强&＃xff0c;开发者对MySQL的源代码进行了重构&＃xff0c;最突出的一点是对MySQL Optimizer优化
器进行了改进。不仅在速度上得到了改善&＃xff0c;还为用户带来了更好的性能和更棒的体验。

4. RDBMS 与非RDBMS

4.1 关系型数据库(RDBMS)

4.1.1 实质

RDBMS把复杂的数据结构归结为简单的二元关系&＃xff08;表&＃xff09;

这种类型的数据库是最古老的数据库类型&＃xff0c;关系型数据库模型是把复杂的数据结构归结为简单的
二元关系&＃xff08;即二维表格形式&＃xff09;。

关系型数据库以行(row) 和列(column) 的形式存储数据&＃xff0c;以便于用户理解。这一系列的行和列被
称为表(table) &＃xff0c;一组表组成了一个库(database)。
表与表之间的数据记录有关系(relationship)。现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用
关系模型来表示。关系型数据库&＃xff0c;就是建立在关系模型基础上的数据库。
SQL 就是关系型数据库的查询语言。

4.1.2 优势

RDBMS优势是可以做很复杂的查询&＃xff0c;以及安全

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。
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。

4.2 非关系型数据库(非RDBMS)

4.2.1 介绍

不需SQL层解析&＃xff0c;性能非常高

非关系型数据库&＃xff0c;可看成传统关系型数据库的功能阉割版本&＃xff0c;基于键值对存储数据&＃xff0c;不需要经过SQL层
的解析&＃xff0c; 性能非常高。同时&＃xff0c;通过减少不常用的功能&＃xff0c;进一步提高性能。
目前基本上大部分主流的非关系型数据库都是免费的。

NoSQL 对 SQL 做出了很好的补充&＃xff0c;比如实际开发中&＃xff0c;有很多业务需求&＃xff0c;其实并不需要完整的关系型数据
库功能&＃xff0c;非关系型数据库的功能就足够使用了。这种情况下&＃xff0c;使用性能更高、成本更低的非关系型数据
库当然是更明智的选择。比如&＃xff1a;日志收集、排行榜、定时器等。

4.2.2 有哪些非关系型数据库 NoSQL

相比于 SQL&＃xff0c;NoSQL 泛指非关系型数据库&＃xff0c;包括了榜单上的键值型数据库、文档型数据库、搜索引擎和
列存储等&＃xff0c;除此以外还包括图形数据库。也只有用 NoSQL 一词才能将这些技术囊括进来。

键值型数据库

优点&＃xff1a;查找速度快
缺点&＃xff1a;无法使用条件过滤
产品&＃xff1a;Redis
场景&＃xff1a;内存缓存

键值型数据库通过 Key-Value 键值的方式来存储数据&＃xff0c;其中 Key 和 Value 可以是简单的对象&＃xff0c;也可以是复
杂的对象。Key 作为唯一的标识符&＃xff0c;优点是查找速度快&＃xff0c;在这方面明显优于关系型数据库&＃xff0c;缺点是无法
像关系型数据库一样使用条件过滤&＃xff08;比如 WHERE&＃xff09;&＃xff0c;如果你不知道去哪里找数据&＃xff0c;就要遍历所有的键&＃xff0c;
这就会消耗大量的计算。
键值型数据库典型的使用场景是作为内存缓存。Redis 是最流行的键值型数据库。

文档型数据库

产品&＃xff1a;MongoDB

此类数据库可存放并获取文档&＃xff0c;可以是XML、JSON等格式。在数据库中文档作为处理信息的基本单位&＃xff0c;
一个文档就相当于一条记录。文档数据库所存放的文档&＃xff0c;就相当于键值数据库所存放的“值”。MongoDB
是最流行的文档型数据库。此外&＃xff0c;还有CouchDB等。

搜索引擎数据库

优点&＃xff1a;搜索效率高

产品&＃xff1a;Elasticsearch

虽然关系型数据库采用了索引提升检索效率&＃xff0c;但是针对全文索引效率却较低。搜索引擎数据库是应用在
搜索引擎领域的数据存储形式&＃xff0c;由于搜索引擎会爬取大量的数据&＃xff0c;并以特定的格式进行存储&＃xff0c;这样在检
索的时候才能保证性能最优。核心原理是“倒排索引”。
典型产品&＃xff1a;Solr、Elasticsearch、Splunk 等。

列式数据库

优点&＃xff1a;适合分布式文件系统
缺点&＃xff1a;功能有限
产品&＃xff1a;HBase

列式数据库是相对于行式存储的数据库&＃xff0c;Oracle、MySQL、SQL Server 等数据库都是采用的行式存储
&＃xff08;Row-based&＃xff09;&＃xff0c;而列式数据库是将数据按照列存储到数据库中&＃xff0c;这样做的好处是可以大量降低系统的
I/O&＃xff0c;适合于分布式文件系统&＃xff0c;不足在于功能相对有限。典型产品&＃xff1a;HBase等。

图形数据库

优点&＃xff1a;高效地解决复杂的关系

图形数据库&＃xff0c;利用了图这种数据结构存储了实体&＃xff08;对象&＃xff09;之间的关系。图形数据库最典型的例子就是社
交网络中人与人的关系&＃xff0c;数据模型主要是以节点和边&＃xff08;关系&＃xff09;来实现&＃xff0c;特点在于能高效地解决复杂的关
系问题。
图形数据库顾名思义&＃xff0c;就是一种存储图形关系的数据库。它利用了图这种数据结构存储了实体&＃xff08;对象&＃xff09;
之间的关系。关系型数据用于存储明确关系的数据&＃xff0c;但对于复杂关系的数据存储却有些力不从心。如社
交网络中人物之间的关系&＃xff0c;如果用关系型数据库则非常复杂&＃xff0c;用图形数据库将非常简单。典型产品&＃xff1a;
Neo4J、InfoGrid等。

4.3 小结

NoSQL 的分类很多&＃xff0c;即便如此&＃xff0c;在 DBMS 排名中&＃xff0c;还是 SQL 阵营的比重更大&＃xff0c;影响力前 5 的 DBMS 中有
4 个是关系型数据库&＃xff0c;而排名前 20 的 DBMS 中也有 12 个是关系型数据库。所以说&＃xff0c;掌握 SQL 是非常有
必要的。整套课程将围绕 SQL 展开。

5. 关系型数据库设计规则

关系型数据库的典型数据结构就是数据表&＃xff0c;这些数据表的组成都是结构化的&＃xff08;Structured&＃xff09;。
将数据放到表中&＃xff0c;表再放到库中。
一个数据库中可以有多个表&＃xff0c;每个表都有一个名字&＃xff0c;用来标识自己。表名具有唯一性。
表具有一些特性&＃xff0c;这些特性定义了数据在表中如何存储&＃xff0c;类似Java和Python中 “类”的设计。

5.1 表、记录、字段

E-R&＃xff08;entity-relationship&＃xff0c;实体-联系&＃xff09;模型中有三个主要概念是&＃xff1a; 实体集、属性、联系集。
- 一个实体集&＃xff08;class&＃xff09;对应于数据库中的一个表&＃xff08;table&＃xff09;
- 一个实体&＃xff08;instance&＃xff09;则对应于数据库表中的一行&＃xff08;row&＃xff09;&＃xff0c;也称为一条记录&＃xff08;record&＃xff09;。
- 一个属性&＃xff08;attribute&＃xff09;对应于数据库表中的一列&＃xff08;column&＃xff09;&＃xff0c;也称为一个字段&＃xff08;field&＃xff09;。

ORM思想 (Object Relational Mapping)体现&＃xff1a;
数据库中的一个表 <—> Java或Python中的一个类
表中的一条数据 <—> 类中的一个对象&＃xff08;或实体&＃xff09;
表中的一个列 <----> 类中的一个字段、属性(field)

5.2 表的关联关系

表与表之间的数据记录有关系(relationship)。现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用
关系模型来表示。
四种&＃xff1a;一对一关联、一对多关联、多对多关联、自我引用

5.2.1 一对一关联&＃xff08;one-to-one&＃xff09;

可以把一张表分为两张表&＃xff0c;需要主表的主键和从表的主键或外键关联

在实际的开发中应用不多&＃xff0c;因为一对一可以创建成一张表。
举例&＃xff1a;设计学生表&＃xff1a;学号、姓名、手机号码、班级、系别、身份证号码、家庭住址、籍贯、紧急
联系人、…
- 拆为两个表&＃xff1a;两个表的记录是一一对应关系。
- 基础信息表&＃xff08;常用信息&＃xff09;&＃xff1a;学号、姓名、手机号码、班级、系别
- 档案信息表&＃xff08;不常用信息&＃xff09;&＃xff1a;学号、身份证号码、家庭住址、籍贯、紧急联系人、…
两种建表原则&＃xff1a;
- 外键唯一&＃xff1a;主表的主键和从表的外键&＃xff08;唯一&＃xff09;&＃xff0c;形成主外键关系&＃xff0c;外键唯一。
- 外键是主键&＃xff1a;主表的主键和从表的主键&＃xff0c;形成主外键关系。

5.2.2 一对多关系&＃xff08;one-to-many&＃xff09;

常见实例场景&＃xff1a; 客户表和订单表&＃xff0c; 分类表和商品表&＃xff0c; 部门表和员工表。
举例&＃xff1a;
- 员工表&＃xff1a;编号、姓名、…、所属部门
- 部门表&＃xff1a;编号、名称、简介
一对多建表原则&＃xff1a;在从表(多方)创建一个字段&＃xff0c;字段作为外键指向主表(一方)的主键

一个课程有很多个学生的课程成绩&＃xff0c;把一对多的一方的主键作为多方的外键

5.2.3 多对多&＃xff08;many-to-many&＃xff09;

要创建第三张表&＃xff0c;这张表中需要放入其他两张表的主键作为外键

要表示多对多关系&＃xff0c;必须创建第三个表&＃xff0c;该表通常称为联接表&＃xff0c;它将多对多关系划分为两个一对多关
系。将这两个表的主键都插入到第三个表中。

举例1&＃xff1a;学生-课程

学生信息表&＃xff1a;一行代表一个学生的信息&＃xff08;学号、姓名、手机号码、班级、系别…&＃xff09;
课程信息表&＃xff1a;一行代表一个课程的信息&＃xff08;课程编号、授课老师、简介…&＃xff09;
选课信息表&＃xff1a;一个学生可以选多门课&＃xff0c;一门课可以被多个学生选择

联接表

学号课程编号 1 1001 2 1001 1 1002

举例2&＃xff1a;产品-订单

“订单”表和“产品”表有一种多对多的关系&＃xff0c;这种关系是通过与“订单明细”表建立两个一对多关系来
定义的。一个订单可以有多个产品&＃xff0c;每个产品可以出现在多个订单中。

产品表&＃xff1a;“产品”表中的每条记录表示一个产品。
订单表&＃xff1a;“订单”表中的每条记录表示一个订单。
订单明细表&＃xff1a;每个产品可以与“订单”表中的多条记录对应&＃xff0c;即出现在多个订单中。一个订单
可以与“产品”表中的多条记录对应&＃xff0c;即包含多个产品。

举例3&＃xff1a;用户-角色

多对多关系建表原则&＃xff1a;需要创建第三张表&＃xff0c;中间表中至少两个字段&＃xff0c;这两个字段分别作为外键指向
各自一方的主键。

5.3.4 自我引用(Self reference)

6.练习

说说你了解的常见的数据库
Oracle、MySQl、SQL Server、DB2、PGSQL&＃xff1b;Redis、MongoDB、ES…
谈谈你对MySQL历史、特点的理解
历史&＃xff1a;
由瑞典的MySQL AB 公司创立&＃xff0c;1995开发出的MySQL
2008年&＃xff0c;MySQL被SUN公司收购
2009年&＃xff0c;Oracle收购SUN公司&＃xff0c;进而Oracle就获取了MySQL
2016年&＃xff0c;MySQL8.0.0版本推出
特点&＃xff1a;
开源的、关系型的数据库
支持千万级别数据量的存储&＃xff0c;大型的数据库
说说你对DB、DBMS、SQL的理解
DB&＃xff1a;database&＃xff0c;看做是数据库文件。 &＃xff08;类似于&＃xff1a;.doc、.txt、.mp3、.avi、。。。&＃xff09;
DBMS&＃xff1a;数据库管理系统。&＃xff08;类似于word工具、wps工具、记事本工具、qq影音播放器等&＃xff09;
MySQL数据库服务器中安装了MySQL DBMS,使用MySQL DBMS 来管理和操作DB&＃xff0c;使用的是SQL语言。
你知道哪些非关系型数据库的类型呢&＃xff1f;&＃xff08;了解&＃xff09;
键值型数据库&＃xff1a;Redis
文档型数据库&＃xff1a;MongoDB
搜索引擎数据库&＃xff1a;ES、Solr
列式数据库&＃xff1a;HBase
图形数据库&＃xff1a;InfoGrid
表与表的记录之间存在哪些关联关系&＃xff1f;
ORM思想。&＃xff08;了解&＃xff09;
表与表的记录之间的关系&＃xff1a;一对一关系、一对多关系、多对多关系、自关联 &＃xff08;了解&＃xff09;