这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 33 天
数据库基本概念
数据库是结构化信息或数据的有序集合，一般以电子形式存储在计算机系统中。通常由数据库管理系统 (DBMS) 来控制。在现实中，数据、DBMS 及关联应用一起被称为数据库系统，通常简称为数据库。
简单例子
- 数据解析整理成有序集合
- 数据的写入和读取，可以通过查询语言获取想要的信息
数据库的类型
第一大类
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关系数据库：关系型数据库是把数据以表的形式进行储存，然后再各个表之间建立关系，通过这些表之间的关系来操作不同表之间的数据。
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非关系数据库 ： NoSQL 或非关系数据库，支持存储和操作非结构化及半结构化数据。相比于关系型数据库，NoSQL没有固定的表结构，且数据之间不存在表与表之间的关系，数据之间可以是独立的。NoSQL的关键是它们放弃了传统关系型数据库的强事务保证和关系模型，通过所谓最终一致性和非关系数据模型（例如键值对，图，文档）来提高Web应用所注重的高可用性和可扩展性。
第二大类
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单机数据库：在一台计算机上完成数据的存储和查询的数据库系统。
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分布式数据库 ： 分布式数据库由位于不同站点的两个或多个文件组成。数据库可以存储在多台计算机上，位于同一个物理位置，或分散在不同的网络上。
第三大类
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OLTP 数据库 ： OLTP（Online transactional processing）数据库是一种高速分析数据库，专为多个用户执行大量事务而设计。
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OLAP 数据库：OLAP (Online analytical processing) 数据库旨在同时分析多个数据维度，帮助团队更好地理解其数据中的复杂关系
OLAP数据库
- 大量数据的读写，PB级别的存储
- 多维分析，复杂的聚合函数
4. 窗口函数，自定义UDF（User Define Function）
5. 离线/实时分析，对查询速度有要求
SQL
一种编程语言，目前几乎所有的关系数据库都使用 SQL (Structured Query Language ) 编程语言来查询、操作和定义数据，进行数据访问控制。
SQL结构
查询包含一系列含有最终结果的字段, 紧跟
SELECT关键词。星号（"*"）也可以用来指定查询应当返回查询表所有字段，可选的关键词和子句包括：
FROM子句指定了选择的数据表。FROM子句也可以包含JOIN二层子句来为数据表的连接设置规则。WHERE子句后接一个比较谓词以限制返回的行。WHERE子句仅保留返回结果里使得比较谓词的值为True的行。GROUP BY子句用于将若干含有相同值的行合并。GROUP BY通常与SQL聚合函数连用，或者用于清除数据重复的行。GROUP BY子句要用在WHERE子句之后。HAVING子句后接一个谓词来过滤从GROUP BY子句中获得的结果，由于其作用于GROUP BY子句之上，所以聚合函数也可以放到其谓词中。ORDER BY子句指明将哪个字段用作排序关键字，以及排序顺序(升序/降序)，如果无此子句，那么返回结果的顺序不能保证有序。
SQL优点
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标准化，ISO和ANSI是长期建立使用的SQL数据库标准
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高度非过程化，用SQL进行数据操作，用户只需提出“做什么”，而不必指明“怎么做”，因此用户无须了解存取路径，存取路径的选择以及SQL语句的操作过程由系统自动完成。这不但大大减轻了用户负担，而且有利于提高数据独立性。
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以同一种语法结构提供两种使用方式，用户可以在终端上直接输入SQL命令对数据库进行操作。作为嵌入式语言，SQL语句能够嵌入到高级语言（如C、C#、JAVA）程序中，供程序员设计程序时使用。而在两种不同的使用方式下，SQL的语法结构基本上是一致的。
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语言简洁，易学易用：SQL功能极强，但由于设计巧妙，语言十分简洁，完成数据定义、数据操纵、数据控制的核心功能只用了9个动词：CREATE、ALTER、DROP、SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE、GRANT、REVOKE。且SQL语言语法简单，接近英语口语，因此容易学习，也容易使用。
数据库架构
红色部分
Parser： 词法分析，语法分析，生成AST树 (Abstract syntax tree)
Analyzer：变量绑定、类型推导、语义检查、安全、权限检查、完整性检查等，为生成计划做准备
Optimizer：为查询生成性能最优的执行计划，进行代价评估
Executor: 将执行计划翻译成可执行的物理计划
存储引擎
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管理内存数据结构【index、内存数据、缓存（Query cache、Data cache、Index cache）】
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管理磁盘数据【磁盘数据的文件格式、磁盘数据的增删查改】
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读写算子【数据写入逻辑、数据读取逻辑】
