这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的第5篇笔记
什么是数据库
数据库(Database)就是按照数据结构来组织，存储和管理数据的仓库
专业的数据库是专门对数据进行创建，访问，管理，搜索等操作的软件，比起我们自己用文件读写的方 式对象数据进行管理更加的方便，快速，安全
作用
- 对数据进行持久化的保存
- 方便数据的存储和查询，速度快，安全，方便
- 可以处理并发访问
- 更加安全的权限管理访问机制
常见的数据库
数据库分两大类，一类是 关系型数据库。另一类叫做 非关系型数据库。
- 关系型数据库： MySQL（已被Oracle收购），Oracle，PostgreSQL，SQLserver...
- 非关系型数据库：Redis内存数据库，MongoDB文档数据库...
数据库存储的内部结构
传统的关系型数据将数据以B树的形式存储在磁盘上，它们也会在RAM上使用B树维护这些数据的索引，来保证更快的访问速度。插入的行存储在B树的叶子节点上，所有的中间节点用来存储用于导航查询语句的原数据。因此，当有数以百万计的数据被插入到数据库中时，索引和数据存储会变得十分大。因此，为了快速的访问，需要从磁盘中加载所有数据到内存，但是RAM一般没有这么大的空间来存储所有的数据。因此，数据库必须从磁盘中读取部分数据。
磁盘I/O花费的时间很长，是影响数据库性能的主要原因之一。B树是支持随机读写，in-place 替换,十分紧凑并且自平衡的数据结构，但是受磁盘I/O速度的限制。随机读意味着当访问磁盘数据时，磁头必须移动到柱面上的指定位置，因此会消耗大量时间。
B树被设计为使用block的形式存储数据，因为操作系统读取读取一个block的数据要比读取单独字节数据要快的多。MySQL的InnoDB存储引擎的block大小为16KB。这意味着每次你读取或者写入数据时，大小为16KB的block数据会被从磁盘加载到RAM中，它会被写入新的数据，并且再次写回到磁盘上。假设数据库表的每一行数据为128字节（实际大小会变化），一个block（叶子节点）为16KB，存储了(16 * 1024) / 128 = 128行数据。B树的高度一般小于10，但是每一层的节点数量却很多，由此可以管理数以万计的数据。基于上述特性，B树适合作为数据内部存储结构。
因此，在B树上进行读操作是相对来说比较快速的，因为该操作只需要遍历一些节点并且进行较少次数的磁盘I/O请求。而且，范围查询因为可以将数据以block的形式进行获取和操作而速度更快。
