二、 数据库

2.1.1 数据库概述和作用

数据库 Database 是指长期存储在计算机内，有组织的、可共享的数据集合。它可视为一个电子化的文件柜，用来存储电子文件，用户可以对文件中的数据进行查询、新增、更新、删除等操作。

2.1.2 数据库的特点

1）实现了数据独立性：物理独立性和逻辑独立性
物理独立性：当数据的物理结构发生变化（包括存储结构、存取方式等）时，用户的应用程序不会改变
逻辑独立性：当数据的逻辑结构发生变化（包括新增的数据类型、改变数据间的联系等）时，用户的应用程序不会改变
2）实现了数据共享
是指不用的用户能够在不同地方，使用不同计算机，通过不同数据库访问接口，读取数据时并且在同一时间、同一数据可以被多人使用。
3）减少了数据冗余度
指减少大量重复数据
4）实现了数据的集中控制
通过数据模型将分散的数据进行集中控制和管理
5）维护了数据完整性
数据完整性是指数据的一致性、正确性、有效性和相容性。
a）数据的一致性：同一事物（如某个人）的相同属性（如性别、年龄）在数据库各表中应一致；
b）数据的有效性：在一定范围内有效。如，小学生入学年龄不能小于6岁，否则为无效数据；
c）数据的相容性：指同类数据的类型应该相容；
通过为数据库添加字段约束、记录约束和关系约束等来保持数据的完整性。
6）提高了数据的可恢复性
数据库有自己的一套机制，当出现存储介质损伤、操作出现错误、系统自身故障无法读取或丢失时，可以及时发现和修复。

2.1.3 数据模型

1. 数据模型的概念（抽象）

数据模型 Data Model 是对现实世界数据的模拟和抽象，是数据库系统中用于提供信息表示和操作手段的形式框架。

2. 数据模型的类型

1）概念数据模型：现实数据的概念化
2）逻辑数据模型：逻辑数据模型就是对概念数据模型的实化
3）物理数据模型：每一种物理数据模型对应一种逻辑数据模型

3.数据模型的三要素：数据结构（静态特征）、数据操作（动态特征）和完整性约束条件

1）数据结构：数据结构是数据模型的基础。用于描述数据库对象的静态特征（包括数据的一些属性：数据类型、内容、性质及数据之间的联系等）
2）数据操作：用于描述数据库对象的动态特征。（包括增删改查等操作以及实现操作的语言）
3）完整性约束条件：主要描述数据结构内数据间的语法、词义、联系、数据之间的制约和依存关系。

4.数据库类型

1.层次型数据库 （了解）
其数据结构像一棵“有向树”，根节点在最上端，层次最高，子节点在下，逐层排列。

2.网状型数据库（了解）
网状结构表示实体与实体之间的多种复杂联系

3.关系型数据库（Mysql为关系型数据库）
关系模型数据库的层次结构可分为四级：
数据库、表、记录、字段
1）数据库：
2）表：
3）记录：表中的一行作为一个记录（相当于数据）
4）字段：（也叫字段名）表中的一列作为一个字段（相当于属性）

2.2 数据库系统和数据库管理系统

2.2.1 概念

数据库系统 Database System简称DBS 通常由硬件、软件、数据库以及用户构成。
1）硬件：主机、存储器、显示器…
2）软件：应用程序、操作系统、数据库管理系统…
3）数据库：
4）用户：终端用户、程序开发人员、数据库管理人员…

数据库管理系统 Database Management System简称DBMS 是一种操作和管理数据库的大型软件，用于创建、使用和维护数据库。

2.2.2 常见的关系型数据库管理系统

1）Oracle
即Oracle RDBMS，是甲骨文公司的一款关系型数据库管理系统

2）DB2
IBM公司出品的关系型数据库管理系统，具有较好的可伸缩性，可支持从大型机到单用户环境
3）SQL Server

2.2.3 产生与发展

1996年，MySQL 1.0诞生；
1996年10月，MySQL 3.11.1发布；
2005年10月，代表MySQL里程牌的版本诞生——MySQL 5.0；
2009年4月20日，Oracle公司收购Sun公司；
2015年10月，MySQL 5.7 GA版本发布

2.2.4 SQL简介

结构化查询语言 Structued Query Language简称SQL是目前被广泛使用的关系型数据库标准语言,用于增删查改等操作。
SQL语句主要可分为以下4类：
1）数据定义语句（DDL）：负责定义数据结构与数据库对象的指令集。
常用语句关键字包括CREATE（创建数据库对象)、ALTER(修改)与DROP(删除)

2）数据操作语句（DML）：负责访问数据库对象中数据的指令集，实现对数据库的基本操作。
常用关键字包括INSERT（添加）、UPDATE（修改）、DELETE（删除）和SELECT（查询）

3）数据控制语句（DCL）：对数据库访问权进行控制的指令集，可以管理用户对数据表、预存程序、用户自定义函数等数据库对象的使用权限
常用关键字包括GRANT（授予语句权限）和REMOVE（收回权限）

4）事务处理语句：代表一组不可分割的操作，要么全部执行、要么全部不执行
常用关键字包括BEGIN TRANSACTION（事务的开启）、COMMIT（提交）、ROLLBACK（回滚）