初识数据库

初始数据库

假设现在你已经是某大型互联网公司的高级程序员，让你写一个火车票购票系统，来hold住十一期间全国的购票需求，你怎么写？

由于在同一时段抢票的人数太多，所以你的程序不可能写在一台机器上，应该是多台机器一起分担用户的购票请求。

那么问题就来了，票务信息的数据存在哪里？存在文件里么？

如果存储在文件里，那么存储在哪一台机器上呢？是每台机器上都存储一份么？

首先，如果其中一台机器上卖出的票另外两台机器是感知不到的，

其次，是如果我们将数据和程序放在同一个机器上，如果程序和数据有一个出了问题都会导致整个服务不可用.。

最后，是操作文件，修改文件对python代码来说是一件很麻烦的事

基于上面这些问题，单纯的将数据存储在和程序同一台机器上的文件中是非常不明智的。

二、为什么用数据库

1. 将文件和程序存在一台机器上是很不合理的。
2. 操作文件是一件很麻烦的事

2.1 所以就出现了一个新的概念——数据

如此就帮助我们解决了上面出现的问题，如果将所有的数据都存储在一个独立的机器上，而对用户提供服务的机器只是存放你写的代码。

2.2 数据库的优势
三、认识数据库****3.1 什么是数据（Data）

描述事物的符号记录称为数据，描述事物的符号既可以是数字，也可以是文字、图片，图像、声音、语言等，数据由多种表现形式，它们都可以经过数字化后存入计算机

在计算机中描述一个事物，就需要抽取这一事物的典型特征，组成一条记录，就相当于文件里的一行内容，如：tank,不详,83,1935,广东,oldboy

单纯的一条记录并没有任何意义，如果我们按逗号作为分隔，依次定义各个字段的意思，相当于定义表的标题：

id,name,sex,age,birth,born_addr,company # 字段/列名
1,tank,不详,83,1935,山东,oldboy # 数据

这样我们就可以了解tank，性别不详，年龄83岁，出生于1935年，住的养老院是老男孩

3.2 什么是数据库（DataBase，简称DB）

过去人们将数据存放在文件柜里，现在数据量庞大，已经不再适用。

数据库是长期存放在计算机内、有组织、可共享的数据集合。

数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。

3.3 什么是数据库管理系统（DataBase Management System 简称DBMS）

这就用到了一个系统软件---数据库管理系统，如MySQL、Oracle、SQLite、Access、MS SQL Server。

• mysql主要用于大型门户，例如搜狗、新浪等，它主要的优势就是开放源代码，因为开放源代码这个数据库是免费的，他现在是甲骨文公司的产品。
• oracle主要用于银行、铁路、飞机场等。该数据库功能强大，软件费用高。也是甲骨文公司的产品。
• sql server是微软公司的产品，主要应用于大中型企业，如联想、方正等。

而对数据库管理的人员一般称之为：数据库管理员 DBA（Database Administrator）

3.4 数据库服务器、数据管理系统、数据库、表与记录的关系（重点）

表：userinfo,studentinfo,courseinfo（即文件）

数据库：db（即文件夹）

数据库管理系统：如mysql（是一个软件）

数据库服务器：一台计算机（对内存要求比较高）

总结：

• 数据库服务器：运行数据库管理软件
• 数据库管理软件：管理数据库
• 数据库：即文件夹，用来组织文件/表
• 表：即文件，用来存放多行内容/多条记录

四、数据库管理技术的发展历程(了解)

当时的硬件水平：外存只有纸带、卡片、磁带，没有磁盘等直接存取的存储设备

当时的软件状况：没有操作系统，没有管理数据的软件，数据的处理方式是批处理。

人工管理数据具有以下特点：

1. 数据不保存：计算机主要用于科学计算，数据临时用，临时输入，不保存
2. 应用程序管理数据：数据要有应用程序自己管理，应用程序需要处理数据的逻辑+物理结构，开发负担很重
3. 数据不共享：一组数据只对应一个程序，多个程序之间涉及相同数据时，必须各自定义，造成数据大量冗余
4. 数据不具有独立性：数据的逻辑结构或物理结构发生变化后，必须对应用程序做出相应的修改，开发负担进一步加大

4.2 文件系统阶段

硬件水平：有了磁盘、磁鼓等可直接存取的存储设备

软件水平：有了操作系统，并且操作系统中已经有了专门的数据管理软件，即文件系统；处理方式上不仅有了批处理，而且能够联机实时处理

文件系统管理数据具有以下优点：

1. 数据可以长期保存：计算机大量用于数据处理，因而数据需要长期保存，进行增删改查操作
2. 由文件系统管理数据：文件系统这个软件，把数据组织成相对独立的数据文件，利用按文件名，按记录进行存取。实现了记录内的结构性，但整体无结构。并且程序与数据之间由文件系统提供存取方法进行转换，是应用程序与数据之间有了一定的独立性，程序员可以不必过多考虑物理细节。

文件系统管理数据具有以下缺点：

1. 数据共享性差，冗余度大：一个文件对应一个应用程序，不同应用有相同数据时，也必须建立各自的文件，不能共享相同的数据，造成数据冗余，浪费空间，且相同的数据重复存储，各自管理，容易造成数据不一致性
2. 数据独立性差：一旦数据的逻辑结构改变，必须修改应用程序，修改文件结构的定义。应用程序的改变，也将引起文件的数据结构的改变。因此数据与程序之间缺乏独立性。可见，文件系统仍然是一个不具有弹性的无结构的数据集合，即文件之间是孤立的，不能反映现实世界事物之间的内存联系。

4.3 数据系统阶段

硬件水平：有了大容量磁盘，硬件架构下降

软件水平：软件价格上升（开发效率必须提升，必须将程序员从数据管理中解放出来），分布式的概念盛行。

数据库系统的特点：

1. 数据结构化（如上图odboy_stu）
2. 数据共享，冗余度低，易扩充
3. 数据独立性高
4. 数据由DBMS统一管理和控制
   1. 数据的安全性保护
   2. 数据的完整性检查
   3. 并发控制
   4. 数据库恢复