【MySQL新手到通关】第一章 数据库概述

1. 为什么要使用数据库

• 持久化(persistence)：把数据保存到可掉电式存储设备中以供之后使用。大多数情况下，特别是企
  业级应用，数据持久化意味着将内存中的数据保存到硬盘上加以”固化”，而持久化的实现过程大多
  通过各种关系数据库来完成。
• 持久化的主要作用是将内存中的数据存储在关系型数据库中，当然也可以存储在磁盘文件、XML数
  据文件中。

2. 数据库与数据库管理系统

2.1 数据库的相关概念

2.2 数据库与数据库管理系统的关系

数据库管理系统(DBMS)可以管理多个数据库，一般开发人员会针对每一个应用创建一个数据库。为保
存应用中实体的数据，一般会在数据库创建多个表，以保存程序中实体用户的数据。

数据库管理系统、数据库和表的关系如图所示：

3. MySQL介绍

3.1 概述

• MySQL是一个开放源代码的关系型数据库管理系统 ，由瑞典MySQL AB（创始人Michael
  Widenius）公司1995年开发，迅速成为开源数据库的 No.1。
• 2008被 Sun 收购（10亿美金），2009年Sun被
  Oracle 收购。 MariaDB 应运而生。（MySQL 的 创造者担心 MySQL 有闭源的风险，因此创建了 MySQL 的分支项目
  MariaDB）
• MySQL6.x 版本之后分为 社区版 和 商业版 。
• MySQL是一种关联数据库管理系统，将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓 库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。
• MySQL是开源的，所以你不需要支付额外的费用。 MySQL是可以定制的，采用了 GPL（GNU General Public
  License） 协议，你可以修改源码来 开发自己的MySQL系统。 MySQL支持大型的数据库。可以处理拥有上千万条记录的大型数据库。
• MySQL支持大型数据库，支持5000万条记录的数据仓库，32位系统表文件最大可支持 4GB ，64位 系统支持最大的表文件为 8TB 。
• MySQL使用 标准的SQL数据语言 形式。
• MySQL可以允许运行于多个系统上，并且支持多种语言。这些编程语言包括C、C++、Python、 Java、Perl、PHP和Ruby等。

3.2 关于MySQL 8.0

MySQL从5.7版本直接跳跃发布了8.0版本 ，可见这是一个令人兴奋的里程碑版本。MySQL 8版本在功能
上做了显著的改进与增强，开发者对MySQL的源代码进行了重构，最突出的一点是多MySQL
Optimizer优化器进行了改进。不仅在速度上得到了改善，还为用户带来了更好的性能和更棒的体验。

3.3 为什么选择 MySQL

1. 开放源代码，使用成本低。
2. 性能卓越，服务稳定。
3. 软件体积小，使用简单，并且易于维护。
4. 历史悠久，社区用户非常活跃，遇到问题可以寻求帮助。
5. 许多互联网公司在用，经过了时间的验证。

3.4 Oracle vs MySQL

Oracle 更适合大型跨国企业的使用，因为他们对费用不敏感，但是对性能要求以及安全性有更高的要
求。
MySQL 由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，可处理上千万条记录的大型数据库，尤其是开放源
码这一特点，使得很多互联网公司、中小型网站选择了MySQL作为网站数据库（Facebook，Twitter，
YouTube，阿里巴巴/蚂蚁金服，去哪儿，美团外卖，腾讯）。

4. RDBMS 与 非RDBMS

从排名中我们能看出来，关系型数据库绝对是 DBMS 的主流，其中使用最多的 DBMS 分别是 Oracle、
MySQL 和 SQL Server。这些都是关系型数据库（RDBMS）。

4.1 关系型数据库

4.1.1 实质

• 这种类型的数据库是 最古老 的数据库类型，关系型数据库模型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）。
  

• 关系型数据库以 行(row) 和 列(column) 的形式存储数据，以便于用户理解。这一系列的行和列被
  称为 表(table) ，一组表组成了一个库(database)。

• 表与表之间的数据记录有关系(relationship)。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。关系型数据库，就是建立在 关系模型 基础上的数据库。

• SQL 就是关系型数据库的查询语言。

4.1.2 优势

• 复杂查询
  可以用SQL语句方便的在一个表以及多个表之间做非常复杂的数据查询。
• 事务支持
  使得对于安全性能很高的数据访问要求得以实现。

4.2 非关系型数据库(非RDBMS)

4.2.1 介绍

非关系型数据库，可看成传统关系型数据库的功能 阉割版本 ，基于键值对存储数据，不需要经过SQL层
的解析， 性能非常高 。同时，通过减少不常用的功能，进一步提高性能。
目前基本上大部分主流的非关系型数据库都是免费的。

4.2.2 有哪些非关系型数据库

相比于 SQL，NoSQL 泛指非关系型数据库，包括了榜单上的键值型数据库、文档型数据库、搜索引擎
和列存储等，除此以外还包括图形数据库。也只有用 NoSQL 一词才能将这些技术囊括进来。

4.3 小结

NoSQL 的分类很多，即便如此，在 DBMS 排名中，还是 SQL 阵营的比重更大，影响力前 5 的 DBMS
中有 4 个是关系型数据库，而排名前 20 的 DBMS 中也有 12 个是关系型数据库。所以说，掌握 SQL 是
非常有必要的。整套课程将围绕 SQL 展开。

5. 关系型数据库设计规则

• 关系型数据库的典型数据结构就是 数据表 ，这些数据表的组成都是结构化的（Structured）。
• 将数据放到表中，表再放到库中。
• 一个数据库中可以有多个表，每个表都有一个名字，用来标识自己。表名具有唯一性。
• 表具有一些特性，这些特性定义了数据在表中如何存储，类似Java和Python中 “类”的设计。

5.1 表、记录、字段

• E-R（entity-relationship，实体-联系）模型中有三个主要概念是： 实体集 、 属性 、 联系集 。
• 一个实体集（class）对应于数据库中的一个表（table），一个实体（instance）则对应于数据库
  表中的一行（row），也称为一条记录（record）。一个属性（attribute）对应于数据库表中的一
  列（column），也称为一个字段（field）。
  

ORM思想 (Object Relational Mapping)体现：
数据库中的一个表 <—> Java或Python中的一个类
表中的一条数据 <—> 类中的一个对象（或实体）
表中的一个列 <----> 类中的一个字段、属性(field)

5.2 表的关联关系

1. 一对一
   在实际的开发中应用不多，因为一对一可以创建成一张表。

2. 一对多
   常见实例场景： 客户表和订单表 ， 分类表和商品表 ， 部门表和员工表 。
   举例：
   员工表：编号、姓名、…、所属部门
   部门表：编号、名称、简介

3. 多对多
   要表示多对多关系，必须创建第三个表，该表通常称为 联接表 ，它将多对多关系划分为两个一对多关
   系。将这两个表的主键都插入到第三个表中。
   举例：
   学生-课程
   产品-订单