数据库系统原理之初步认识数据库
本科阶段没有好好学习,数据库的知识落下了不少,现在做前端,接触到 Node 的时候越来越频繁,有时候避免不了操作数据库。对于基本的操作增删改查没有太大的问题,但是对于数据库缺乏整体宏观的认识,导致了一些迷茫。 因此,我决定重新学习下数据库原理的课程,课程用的是网易云课堂上战德臣老师讲授的数据库系统原理。 我新建了一个针对数据库原理的文集,在这个文集中存放学习课程所做的笔记。
我们可以这样为(关系)数据库下一个定义:数据库是一个存放一系列具有相互的关联关系的数据集合。 只要是用来存放具有相互关联关系的数据集合,我们就可以称之为数据库,数据库并不只局限于计算机,还可以应用在多种存储媒介上。 对于计算机环境,我们主要从两个方面来考虑数据库:
关系型数据库起源于对规范化的表格的处理和分析,下面是一个简单的学生信息表:
上面这个表格,由以下一些元素构成:
表内容(值)由行和列构成,其中行又叫做元组或记录,列又叫做字段,属性或数据项。每一列由列名和列值组成。 关系型数据库存放数据的基本结构就是表,在关系型数据库中,表名和表格式共同称为模式,整个表称为关系。
关系型数据库是由一个个的表构成的,我们也可以这样下一个定义:关系型数据库就是相互之间具有关联关系的表的集合。 这个”关系“有两部分的含义:一个是表与表之间的关系,一个是表中存放的数据之间的关系。
在计算机上,数据库系统就是围绕着数据库的一系列环境集合,包含以下五个方面的内容:
上述的一系列环境,构成了数据库系统。需要注意数据库系统和数据库管理系统之间的区别。
对于一个数据库管理系统,可以从两个方面看待:
下面依次看下这两个方面的内容:
从用户的角度,数据库管理系统需要具有以下几个方面的功能。 1.数据库定义功能 用户需要对数据库以及数据库中的表进行定义(定义模式),包括表名,表标题,以及表名所对应的列的数据类型等。 为了实现数据库定义的功能,数据库管理系统提供了数据库定义语言 DDL(Database Definition Language),用来让用户对数据库进行定义。
2.数据库的操作功能 定义好数据库后,用户需要向表中插入数据,以及从已存在的数据中进行检索。
为了实现这个功能,数据库管理系统提供了数据库操作语言 DML。使用 DML,用户可以对表中的数据进行增删改查。 3.数据库的控制 数据库还应具有身份控制的功能,用来控制哪些用户能看到哪些数据。
为了实现这个功能,数据库管理系统提供了数据库控制语言 DCL。使用 DCL,可以对访问数据库的人员进行身份和权限的控制。 4.数据库维护的功能 为了对数据库进行维护,数据库管理系统还应该提供诸如转储/恢复/重组/备份/性能监控/分析等功能,提供一些实用的程序,通过这些工具,DBA 可以对数据库进行维护。
随着数据库管理系统的发展和演进,出现了一种将 DDL,DML 和 DCL 联合起来的语言:结构化查询语言(SQL),通过 SQL,可以更加方便的使用数据库管理系统。
在使用数据库管理系统的时候,根据使用的目的,有了 DDL,DML 和 DCL 的区别,这些语言是数据库管理系统提供的,用户使用这些语言(以及后面出现的 SQL 语言),可以实现对数据库的操作。 不论是 DDL,DML,DCL 还是 SQL,都是由数据库管理系统提供的,要想将这些语言转换为具体的执行操作,需要编译器对这些语言进行解释后交给执行引擎,执行引擎再进行底层的操作。
如数据的存储,缓存,建立索引等功能。 除了编译器,DBMS 为了对 DB 进行管理,还需要很多的工具或者功能:
为了实现对 DB 的管理,DBMS 需要实现一系列的功能,我们也可以认为 DBMS 就是一个程序包。
本文主要介绍了数据库相关的基本概念,包括数据库,表,数据库系统和数据库管理系统。以及从用户角度和系统角度对数据库管理系统的功能进行理解,通过这些概念,可以建立起对数据库的一个初步的认识。
