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1.什么是数据库?

数据库  

       数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,它产生于距今六十多年前,随着信息技术和市场的发展,特别是二十世纪九十年代以后,数据管理不再仅仅是存储和管理数据,而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。数据库有很多种类型,从最简单的存储有各种数据的表格到能够进行海量数据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。
在信息化社会,充分有效地管理和利用各类信息资源,是进行科学研究和决策管理的前提条件。数据库技术是管理信息系统、办公自动化系统、决策支持系统等各类信息系统的核心部分,是进行科学研究和决策管理的重要技术手段。

  数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,长期储存在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。

主要特点

⑴ 实现数据共享
数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据,也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库,并提供数据共享。
⑵ 减少数据的冗余度
澳门新浦京娱乐场网站,同文件系统相比,由于数据库实现了数据共享,从而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。
⑶ 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)。
⑷ 数据实现集中控制
文件管理方式中,数据处于一种分散的状态,不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用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。
⑸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:①安全性控制:以防止数据丢失、错误更新和越权使用;②完整性控制:保证数据的正确性、有效性和相容性;③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。
⑹ 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。

 数据库中的数据指的是以一定的数据模型组织、描述和储存在一起、具有尽可能小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性的特点并可在一定范围内为多个用户共享。

RDBMS(关系型数据库)和NoSQL(非关系型数据库)

2.主要特点

关系型数据库

        关系数据库,是建立在关系模型基础上的数据库,借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。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。关系模型是由埃德加·科德于1970年首先提出的,并配合“科德十二定律”。现如今虽然对此模型有一些批评意见,但它还是数据存储的传统标准。标准数据查询语言SQL就是一种基于关系数据库的语言,这种语言执行对关系数据库中数据的检索和操作。 关系模型由关系数据结构、关系操作集合、关系完整性约束三部分组成。

RDBMS 

  • 高度组织化结构化数据 
  • 结构化查询语言(SQL) (SQL) 
  • 数据和关系都存储在单独的表中。 
  • 数据操纵语言,数据定义语言 
  • 严格的一致性
  • 基础事务

⑴ 实现数据共享

NoSQL(非关系型数据库)

澳门新浦京娱乐场网站:MySQL学习之生龙活虎数据库简单介绍,数据库最基本原理。        NoSQL(NoSQL = Not Only SQL ),意即"不仅仅是SQL"。,泛指非关系型的数据库。随着互联网web2.0网站的兴起,传统的关系数据库在应付web2.0网站,特别是超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心,暴露了很多难以克服的问题,而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。NoSQL数据库的产生就是为了解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战,尤其是大数据应用难题。

NoSQL 

  • 代表着不仅仅是SQL
  • 没有声明性查询语言
  • 没有预定义的模式
    -键 - 值对存储,列存储,文档存储,图形数据库
  • 最终一致性,而非ACID属性
  • 非结构化和不可预知的数据
  • CAP定理 
  • 高性能,高可用性和可伸缩性

数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据,也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库,并提供数据共享。

关系型数据库遵循ACID规则

事务在英文中是transaction,和现实世界中的交易很类似,它有如下四个特性:

1、A (Atomicity) 原子性

原子性很容易理解,也就是说事务里的所有操作要么全部做完,要么都不做,事务成功的条件是事务里的所有操作都成功,只要有一个操作失败,整个事务就失败,需要回滚。

比如银行转账,从A账户转100元至B账户,分为两个步骤:1)从A账户取100元;2)存入100元至B账户。这两步要么一起完成,要么一起不完成,如果只完成第一步,第二步失败,钱会莫名其妙少了100元。

2、C (Consistency) 一致性

澳门新浦京娱乐场网站:MySQL学习之生龙活虎数据库简单介绍,数据库最基本原理。一致性也比较容易理解,也就是说数据库要一直处于一致的状态,事务的运行不会改变数据库原本的一致性约束。

例如现有完整性约束a b=10,如果一个事务改变了a,那么必须得改变b,使得事务结束后依然满足a b=10,否则事务失败。

3、I (Isolation) 独立性

所谓的独立性是指并发的事务之间不会互相影响,如果一个事务要访问的数据正在被另外一个事务修改,只要另外一个事务未提交,它所访问的数据就不受未提交事务的影响。

比如现有有个交易是从A账户转100元至B账户,在这个交易还未完成的情况下,如果此时B查询自己的账户,是看不到新增加的100元的。

4、D (Durability) 持久性

持久性是指一旦事务提交后,它所做的修改将会永久的保存在数据库上,即使出现宕机也不会丢失。

 

 

⑵ 减少数据的冗余度

同文件系统相比,由于数据库实现了数据共享,从而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。

⑶ 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)。

⑷ 数据实现集中控制

文件管理方式中,数据处于一种分散的状态,不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用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。

⑸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:①安全性控制:以防止数据丢失、错误更新和越权使用;②完整性控制:保证数据的正确性、有效性和相容性;③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。

⑹ 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.数据库种类

(1).比较流行的数据库模型有三种:层次式数据库,网络式数据库,关系型数据库.现在最常用的是关系型数据库和非关系型数据库,这两类就是现在用的最广泛的.

4.关系型数据库

关系型数据库就是把复杂的数据结构归结为简单的二元关系(即二维表格形式)。在关系型数据库中,对数据的操作几乎全部建立在一个或者多个关系表格上,通过对这些关联的表格分类,合并,连接或者选取等运算来实现数据的管理.主要的关系型数据库代表为:MySQL,Oracle.

MySQL:

被广泛的应用在Internet的大中小网站中,体积小,速度快,开源,所以很受欢迎,

主要使用者:互联网,各种网站,游戏公司,电商平台.

Oracle:

性能优越,不开源,价格昂贵.

主要是传统的大企业,大公司,政府,金融,证券等行业使用.

5.非关系型数据库(NOSQL)

        NoSQL,泛指非关系型的数据库。NoSQL(NoSQL = Not Only SQL ),意即“不仅仅是SQL”,是一项全新的数据库革命性运动,随着互联网web2.0网站的兴起,传统的关系数据库在应付web2.0网站,特别是超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心,暴露了很多难以克服的问题,而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。NoSQL数据库的产生就是为了解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战,尤其是大数据应用难题。

计算机体系结构在数据存储方面要求具备庞大的水平扩展性,而NoSQL致力于改变这一现状。Google的 BigTable 和Amazon 的Dynamo使用的就是NoSQL型数据库,Facebook的Cassandra,Apache的HBase.redis,mongodb.

6.数据库缓存机制:

      Memcached是一个高性能的分布式内存对象缓存系统,用于动态Web应用以减轻数据库负载。它通过在内存中缓存数据和对象来减少读取数据库的次数,从而提高动态、数据库驱动网站的速度。Memcached基于一个存储键/值对的hashmap。其守护进程(daemon )是用C写的,但是客户端可以用任何语言来编写,并通过memcached协议与守护进程通信。

由于memcached为纯内存软件,一旦重启所有数据都会丢失,所以新浪基于其开发了持久化存储机制,和异步主辅复制机制,使其具有事务恢复功能,持久化数据存储和分布式复制能力,最近几年逐步被redis所替代.

新浪基于这个开发了一个机制,断电之后,数据还是会保存.

redis是一个key-value存储系统。和Memcached类似,它支持存储的value类型相对更多,包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash(哈希类型)。

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