数据库基础知识梳理

　　数据库技术是通过研究数据库的结构、存储、设计、管理以及应用的基本理论和实现方法，并利用这些理论来实现对数据库中的数据进行处理、分析和理解的技术。即：数据库技术是研究、管理和应用数据库的一门软件科学。数据库技术研究和管理的对象是数据，所以数据库技术所涉及的具体内容主要包括：通过对数据的统一组织和管理，按照指定的结构建立相应的数据库和数据仓库；利用数据库管理系统和数据挖掘系统设计出能够实现对数据库中的数据进行添加、修改、删除、处理、分析、理解、报表和打印等多种功能的数据管理和数据挖掘应用系统；并利用应用管理系统最终实现对数据的处理、分析和理解。

　　关系型、层次型、网状。主要了解关系型及层次型。常用的MySQL数据库就是关系型数据库。数据库类型根据数据结构划分及组织。逻辑结构主要四种：集合、线性、树型、图形（网状）结构。

　　一个数据结构是由数据元素依据某种逻辑关系组织起来的。对数据元素间逻辑关系的描述成为数据的逻辑结构。

　　一个逻辑数据结构可以有多重存储结构，且各种存储结构影响数据处理的效率。

　　<数据结构——<数据元素>——数据项>数据结构是同一数据元素类中各数据元素之间存在的关系。有时把逻辑结构简称为数据结构。

　　数据结构在计算机中的表示（映像）称为数据的物理（存储）结构。它包括数据元素的表示和关系的表示。数据元素之间的关系有两种不同的表示方法：顺序映象和非顺序映象，并由此得到两种不同的存储结构：顺序存储结构和链式存储结构。

　　算法的设计取决于数据（逻辑）结构，而算法的实现依赖于采用的存储结构。

　　非关系型数据库（NotOnlySQL）

　　四大类非关系型数据库

　　数据库技术产生于20世纪60年代末70年代初，其主要目的是有效地管理和存取大量的数据资源.数据库技术主要研究如何存储，使用和管理数据.数年来，数据库技术和计算机网络技术的发展相互渗透，相互促进，已成为当今计算机领域发展迅速，应用广泛的两大领域.数据库技术不仅应用于事务处理，并且进一步应用到情报检索，人工智能,专家系统,计算机辅助设计等领域.

　　发展应用

　　从20世纪60年代末期开始到如今，数据库技术已经发展了30多年。在这30多年的历程中，人们在数据库技术的理论研究和系统开发上都取得了辉煌的成就，而且已经开始对新一代数据库系统的深入研究。数据库系统已经成为现代计算机系统的重要组成部分。

　　数据库最初是在大公司或大机构中用作大规模事务处理的基础。后来随着个人计算机的普及，数据库技术被移植到PC机（PersonalComputer，个人计算机）上，供单用户个人数据库应用。接着，由于PC机在工作组内连成网，数据库技术就移植到工作组级。如今，数据库正在Internet和内联网中广泛使用。

　　20世纪60年代中期，数据库技术是用来解决文件处理系统问题的。当时的数据库处理技术还很脆弱，常常发生应用不能提交的情况。20世纪70年代关系模型的诞生为数据库专家提供了构造和处理数据库的标准方法，推动了关系数据库的发展和应用。1979年，Ashton-Tate公司引入了微机产品dBaseⅡ，并称之为关系数据库管理系统，从此数据库技术移植到了个人计算机上。20世纪80年代中期到后期，终端用户开始使用局域网技术将独立的计算机连接成网络，终端之间共享数据库，形成了一种新型的多用户数据处理，称为客户机/服务器数据库结构。如今，数据库技术正在被用来同Internet技术相结合，以便在机构内联网、部门局域网甚至WWW上发布数据库数据。

　　基本概念

　　数据库技术涉及到许多基本概念，主要包括：信息，数据，数据处理，数据库，数据库管理系统以及数据库系统等。

　　数据库技术是现代信息科学与技术的重要组成部分，是计算机数据处理与信息管理系统的核心。数据库技术研究和解决了计算机信息处理过程中大量数据有效地组织和存储的问题，在数据库系统中减少数据存储冗余、实现数据共享、保障数据安全以及高效地检索数据和处理数据。数据库技术的根本目标是要解决数据的共享问题。

　　发展

　　数据管理技术是对数据进行分类，组织，编码，输入，存储，检索，维护和输出的技术.数据管理技术的发展大致经过了以下三个阶段：人工管理阶段；文件系统阶段；数据库系统阶段.

　　人工管理阶段

　　20世纪50年代以前，计算机主要用于数值计算.从当时的硬件看，外存只有纸带，卡片，磁带，没有直接存取设备；从软件看（实际上，当时还未形成软件的整体概念），没有操作系统以及管理数据的软件；从数据看，数据量小，数据无结构，由用户直接管理，且数据间缺乏逻辑组织，数据依赖于特定的应用程序，缺乏独立性.

　　文件系统阶段

　　50年代后期到60年代中期，出现了磁鼓，磁盘等数据存储设备.新的数据处理系统迅速发展起来.这种数据处理系统是把计算机中的数据组织成相互独立的数据文件，系统可以按照文件的名称对其进行访问，对文件中的记录进行存取，并可以实现对文件的修改，插入和删除，这就是文件系统.文件系统实现了记录内的结构化,即给出了记录内各种数据间的关系.但是，文件从整体来看却是无结构的.其数据面向特定的应用程序，因此数据共享性，独立性差，且冗余度大，管理和维护的代价也很大.

　　数据库系统阶段

　　60年代后期，出现了数据库这样的数据管理技术.数据库的特点是数据不再只针对某一特定应用，而是面向全组织，具有整体的结构性，共享性高，冗余度小，具有一定的程序与数据间的独立性，并且实现了对数据进行统一的控制.

　　数据模型

　　⒈2.1数据模型的概念及要素数据模型是现实世界在数据库中的抽象，也是数据库系统的核心和基础.数据模型通常包括3个要素：

　　⑴数据结构.数据结构主要用于描述数据的静态特征，包括数据的结构和数据间的联系.

　　⑵数据操作.数据操作是指在数据库中能够进行的查询，修改，删除现有数据或增加新数据的各种数据访问方式，并且包括数据访问相关的规则.

　　⑶数据完整性约束.数据完整性约束由一组完整性规则组成.

　　⒈2.2常用的数据模型

　　数据库理论领域中最常见的数据模型主要有层次模型，网状模型和关系模型3种.

　　⑴层次模型（HierarchicalModel).层次模型使用树形结构来表示数据以及数据之间的联系.

　　⑵网状模型（NetworkModel).网状模型使用网状结构表示数据以及数据之间的联系.

　　⑶关系模型（RelationalModel).关系模型是一种理论最成熟，应用最广泛的数据模型.在关系模型中，数据存放在一种称为二维表的逻辑单元中，整个数据库又是由若干个相互关联的二维表组成的.

　　⒈2.2常用的数据模型

　　当前，已经有一些流行的，也比较成熟的软件产品能够很好地支持关系型数据模型，这些产品也因此称为关系型数据库管理系统(RelationalDataBaseManagementSystem,RDBMS).例如，微软公司的MicrosoftAccess和MS-SQLServer,Sybase公司的Sybase,甲骨文公司的Oracle以及IBM公司的DB2.其中，MicrosoftAccess是一个中小型数据库管理系统，适用于一般的中小企业；MS-SQLServer,Sybase和Oracle基本属于大中型的数据库管理系统；而DB2则属于大型的数据库管理系统，并且对计算机硬件有很高和专门的要求.

　　技术

　　信息技术（InformationTechnology，IT）是当今使用频率最高的名词之一，它随着计算机技术在工业、农业以及日常生活中的广泛应用，已经被越来越多的个人和企业作为自己赶超世界潮流的标志之一。而数据库技术则是信息技术中一个重要的支撑。没有数据库技术，人们在浩瀚的信息世界中将显得手足无措。

　　数据库技术是计算机科学技术的一个重要分支。从20世纪50年代中期开始，计算机应用从科学研究部门扩展到企业管理及政府行政部门，人们对数据处理的要求也越来越高。1968年，世界上诞生了第一个商品化的信息管理系统IMS(InformationManagementSystem），从此，数据库技术得到了迅猛发展。在互联网日益被人们接受的今天，Internet又使数据库技术、知识、技能的重要性得到了充分的放大。如今数据库已经成为信息管理、办公自动化、计算机辅助设计等应用的主要软件工具之一，帮助人们处理各种各样的信息数据。

　　共同特征

　　1.不需要预定义数据模式、表结构。数据中每条记录都可能有不同的属性和格式。

　　2.NoSQL往往将数据划分后存储在各个本地服务器上，无共享架构。

　　3.弹性可扩展，可以在系统运行的时候，动态增加或者删除节点，不需要停机维护，数据可以自动迁移。？？

　　4.分区：相对于将数据存放在同一个节点，NoSQL数据库需要将数据进行分区，将记录分散在多个节点上面。分区的同时还要进行复制。提高了并行性能，又能保证没有单点时效的问题。

　　5.异步复制：和RAID（磁盘阵列）存储系统不同的是，NoSQL中的复制往往是基于日志的异步复制。尽快写入一个节点？而不会被网络传输引起延迟。缺点是并不总是能保证一致性，这样的方式在出现故障的时候，可能会丢失少量的数据。

　　6.BASE：相对于事物严格的ACID（原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability））特性，NoSQL数据库保证的是BASE特性。最终一致性和软事物？？

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