1 数据库原理

1.1 数据的时代

存在的原因

涉及的数据量大
数据不随程序的结束而消失
数据被多个应用程序共享
大数据

数据的分类

结构化的数据：即有固定格式和有限长度的数据例如填的表格就是结构化的数据，国籍：中华人民共和国，民族：汉，性别：男，这都叫结构化数据
非结构化的数据：非结构化的数据越来越多，就是不定长、无固定格式的数据，例如网页，有时候非常长，有时候几句话就没了；例如语音，视频都是非结构化的数据
半结构化数据：比如：XML或者HTML的格式的数据

1.2 数据库基本概念

1.2.1 数据（Data）

描述事物的符号记录

包括数字，文字、图形、图像、声音、档案记录等

以“记录”形式按统一的格式进行存储

1.2.2 表

将不同的记录组织在一起

用来存储具体数据

1.2.3 数据库

表的集合，是存储数据的仓库

以一定的组织方式存储的相互有关的数据集合

2 数据库管理系统（DBMS）

数据库管理系统是实现对数据库资源有效组织、管理和存取的系统软件。

2.1 功能

数据库的建立和维护功能：包括建立数据库的结构和数据的录入与转换、数据库的转储与恢复、数据库的重组与性能监视等功能。

数据定义功能：包括定义全局数据结构、局部逻辑数据结构、存储结构、保密模式及信息格式等功能。保证存储在数据库中的数据正确、有效和相容，以防止不合语义的错误数据被输入或输出。

数据操纵功能：包括数据查询统计和数据更新两个方面。

数据库的运行管理功能：这是数据库管理系统的核心部分，包括并发控制、存取控制、数据库内部维护等功能。

通信功能：DBMS 与其他软件系统之间的通信,如 Access 能与其他 Office 组件进行数据交换。

2.2 数据库系统

是一个人机系统，由硬件、OS、数据库、DBMS、应用软件和数据库用户组成。

用户可以通过DBMS或应用程序操作数据库。

2.3 数据库的分类

数据库分两大类，关系型数据库和非关系型数据库。

2.4 关系数据库 SQL

操作命令：SQL语句

存储结构：二维表格

存储的数据：结构化数据

库 -> 表 -> 二维表格形式的结构化数据

每一行称为一条记录，用来描述一个对象的信息；

每一列称为一个字段，用来描述对象的一个属性。

2.5 非关系数据库 NoSQL

存储结构：键值对文档索引时间序列
缓存型 Redis Memcached
文档型 MongoDB
索引型 ElasticSearch
时序型 Prometheus InfluxDB

2.6 主键

主键（Primary Key）是一个数据库表中的一列或一组列，用于确保数据的唯一性和数据行的唯一标识。在表中，主键的值是唯一的。

主键具有以下特点： 1）唯一性：主键列中的值必须是唯一的，每一行的主键值都不相同。 2）非空性：主键列的值不能为空，也就是不允许为空值或NULL值。 3）唯一标识性：主键用于识别和区分表中的不同行数据，通过主键可以快速定位和访问表中的数据。

主键还可以用于建立表与表之间的关系，实现数据的关联和连接操作。

3 MySQL数据库简介

3.1 什么是MySQL？

一款深受欢迎的开源关系型数据库
Oracle旗下的产品
遵守GPL协议，可以免费使用与修改

3.2 MySQL的特点

性能卓越、服务稳定
开源、无版权限制、成本低
多线程、多用户
基于C/S（客户端/服务器）架构
安全可靠

3.3 常用的数据类型

int ：整型无符号[0,232-1]，有符号[-231,2^31-1]
float ：单精度浮点 4字节32位
double ：双精度浮点 8字节64位
char ：固定长度的字符类型
varchar ：可变长度的字符类型
text ：文本
image ：图片
decimal(5,2) ：5个有效长度数字，小数点后面有2位

3.4 SQL语句

SQL语句用于维护管理数据库，包括数据查询、数据更新、访问控制、对象管理等功能。

SQL语言分类：

DDL：数据定义语言，用于创建数据库对象，如库、表、索引等
DML：数据操纵语言，用于对表中的数据进行管理
DQL：数据查询语言，用于从数据表中查找符合条件的数据记录
DCL：数据控制语言，用于设置或者更改数据库用户或角色权限

3.5 MySQL的约束特性(六大约束)

primary key（主键约束）字段的值不能重复，且不能为null，一个表只能有一个唯一键
uniq key（唯一性约束）字段的值不能重复，可以为null,一个表可以有多个唯一键
not null (非空约束) 字段的值不能为null
default （默认值约束）字段的值如果没有设置，则使用默认值自动填充
auto_increment (自增约束) 字段的值如果没有设置，默认会从1开始，每次自动递增1，要求自增字段必须设置主键
int(N) zerofill (零填充)

4 数据库管理系统的基本功能

数据定义
数据处理
数据安全
数据备份

5 数据库系统的架构

单机架构
大型主机/终端架构
主从式架构（C/S）
分布式架构

5.1 常用关系数据库

MySQL: MySQL, MariaDB, Percona Server

PostgreSQL: 简称为pgsql，EnterpriseDB

Oracle

MSSQL sql server

DB2 IBM

6 MySQL的三大主要分支

mysql
mariadb
percona Server

版本演变

MySQL：5.1 --> 5.5 --> 5.6 --> 5.7 ----->6.0 - --->7.0 --> 8.0

MariaDB：5.1 -->5.5 -->10.0--> 10.1 --> 10.2 --> 10.3 --> 10.4 --> 10.5

初始MySQL数据库