2023學(xué)年完整公開課版數(shù)據(jù)庫概述

主講教師：傅志輝浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院快速消費品數(shù)據(jù)分析09拓展：數(shù)據(jù)庫設(shè)計與數(shù)據(jù)存取———數(shù)據(jù)庫概述數(shù)據(jù)庫基本概念Mysql數(shù)據(jù)庫Mysql工作原理010203Mysql基本操作0401-數(shù)據(jù)庫基本概念數(shù)據(jù)(Data)數(shù)據(jù)庫(Database)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)（Data）的定義：

對客觀事物的符號表示，如圖形符號、數(shù)字、字母等，數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫中存儲的基本對象。

在日常生活中，人們直接用語言來描述事物；在計算機中，為了存儲和處理這些事物，就要將事物的特征抽象出來組成一個記錄來描述。。數(shù)據(jù)的種類文字、圖形、圖象、聲音數(shù)據(jù)的特點數(shù)據(jù)與其語義是不可分的數(shù)據(jù)舉例商品檔案中的記錄（2020/07，零食/堅果/特產(chǎn)，餅干/膨化，24743025，161862444，70718653，662901330，3607711，6131912，23163130，71475342，19684107，826008744，41.96

）數(shù)據(jù)的形式不能完全表達其內(nèi)容數(shù)據(jù)的解釋語義：統(tǒng)計時間、一級類目、二級類目、搜索人數(shù)、搜索次數(shù)、訪客數(shù)、瀏覽量、收藏人數(shù)、收藏次數(shù)、加購人數(shù)、加購次數(shù)、支付人數(shù)、交易金額、客單價解釋：數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫(Database,簡稱DB)的定義：“按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫”

J.Martin給數(shù)據(jù)庫下了一個比較完整的定義：數(shù)據(jù)庫是存儲在一起的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合，這些數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化的，無有害的或不必要的冗余，并為多種應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)庫的發(fā)展史

人工管理階段人力手工整理存儲數(shù)據(jù)文件系統(tǒng)階段使用磁盤文件來存儲數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段關(guān)系型數(shù)據(jù)庫高級數(shù)據(jù)庫階段“關(guān)系-對象”型數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫的類型純文本數(shù)據(jù)庫： 純文本數(shù)據(jù)庫是只用空格符、制表符和換行符來分割信息的文本文件。適用于小型應(yīng)用，對于大中型應(yīng)用來說它存在諸多限制：只能順序訪問，不能進行隨機訪問。查找數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)關(guān)系或多用戶同時訪問進行寫操作時非常困難。關(guān)系數(shù)據(jù)庫：

由于純文本數(shù)據(jù)庫存在諸多局限，所以人們開始研究數(shù)據(jù)模型，設(shè)計各種類型的使用方便的數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)庫的發(fā)展史上，最具影響的數(shù)據(jù)庫模型有：層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。其中，關(guān)系模型是目前應(yīng)用最廣泛和最有發(fā)展前途的一種數(shù)據(jù)模型，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，當(dāng)前主流的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)幾乎都采用關(guān)系模型。數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲存可為各種用戶共享冗余度較小，節(jié)省存儲空間易擴展，編寫有關(guān)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DatabaseManagementSystem)是一種操縱和管理數(shù)據(jù)庫的大型軟件，是用于建立、使用和維護數(shù)據(jù)庫，簡稱DBMS。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)稱為RDBMS，R指RelationDBMS的作用它對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一的管理和控制，以保證數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性。DBMS的主要功能數(shù)據(jù)定義功能： 提供數(shù)據(jù)定義語言(DDL)

定義數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)操縱功能:

提供數(shù)據(jù)操縱語言(DML)

操縱數(shù)據(jù)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的基本操作

(查詢、插入、刪除和修改)DBMS的主要功能數(shù)據(jù)庫的運行管理保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、多用戶對數(shù)據(jù)的并發(fā)使用發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能(實用程序)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)批量裝載數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲介質(zhì)故障恢復(fù)數(shù)據(jù)庫的重組織性能監(jiān)視等時下流行的DBMSOracle應(yīng)用廣泛、功能強大，分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)“關(guān)系-對象”型數(shù)據(jù)庫MySQL快捷、可靠開源、免費、與PHP組成經(jīng)典的LAMP組合SQLServer針對不同用戶群體的五個特殊的版本易用性好DB2應(yīng)用于大型應(yīng)用系統(tǒng)，具有較好的可伸縮性2020年3月數(shù)據(jù)庫流行度排行榜

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DatabaseSystem，簡稱DBS）是一個實際可運行的存儲、維護和應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成DBMSDB應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)庫管理員用戶MySQL的使用流程

02-MySQL數(shù)據(jù)庫什么是MySQLMySQL是一個小型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，開發(fā)者為瑞典MySQLAB公司。目前MySQL被廣泛地應(yīng)用在Internet上的中小型網(wǎng)站中。由于其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點，許多中小型網(wǎng)站為了降低網(wǎng)站總體擁有成本而選擇了MySQL作為網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫。Mysql逆襲原因開源MySQL源代碼免費下載簡單MySQL體積小，便于安裝MySQL性能足夠與商業(yè)數(shù)據(jù)庫媲美功能強大MySQL提供的功能足夠與商業(yè)數(shù)據(jù)庫媲美性能優(yōu)越MySQl特征性能快捷、優(yōu)化SQL語言容易使用多線程和可靠性多用戶支持可移植性和開放源代碼遵循國際標(biāo)準和國際化支持為多種編程語言提供APIMySQL特性子查詢視圖存儲過程觸發(fā)器事務(wù)處理熱備份二進制Bit類型等等……MySQL不足不能直接處理XML數(shù)據(jù)一些功能上支持的不夠完善和成熟不能提供任何OLAP（實時分析系統(tǒng)）功能等等….MySQL應(yīng)用MySQL的官方網(wǎng)站引述MySQL是“世界上最受歡迎的開放源代碼數(shù)據(jù)庫”。這不是狂妄之語，數(shù)字可以證明它：目前，有超過1000萬份的MySQL被安裝用于支付高負荷的網(wǎng)站和其他關(guān)鍵商業(yè)應(yīng)用，包括像阿爾卡特、愛立信、朗訊、亞馬遜、Google、紐約證券交易所、迪斯尼、Yahoo、美國宇航局等這樣的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)袖。在下述網(wǎng)頁你還能查看到MySQL和它競爭對手進行了短兵相接的比較。/information/crash-me.php/information/benchmarks.html03-MySQL工作原理03-MySQL工作原理MySQL的內(nèi)部架構(gòu)：Connectors（編程語言交互接口）：指的是不同語言與SQL的交互接口，如Java的JDBC、.Netframework的ODBC。ManagementServices&Utilities（系統(tǒng)管理和控制工具集合）：提供管理配置服務(wù)、備份還原、安全復(fù)制等功能。ConnectionPool（連接池）：接受客戶端的請求，緩存請求，檢查內(nèi)存可利用情況，如果沒有可用線程，就創(chuàng)建線程執(zhí)行任務(wù)，有可用線程就重復(fù)利用。Parser（解析器）：解析驗證SQL語法，分解SQL成相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以備后面處理。03-MySQL工作原理MySQL的內(nèi)部架構(gòu)（續(xù)前頁）：Optimizer（查詢優(yōu)化器）：對SQL語句進行優(yōu)化處理，優(yōu)化執(zhí)行路徑，生成執(zhí)行樹，最終數(shù)據(jù)庫會選擇認為最優(yōu)的方案執(zhí)行并返回結(jié)果。PluggableStorageEngines（存儲引擎）：是MySQL中具體的與文件打交道的子系統(tǒng)，可以看到它是以插件形式存在的，意味著可以自定義存儲引擎，這是MySQL很特別的地方。MySQL提供了很多存儲引擎，其優(yōu)勢各不一樣，有的查詢效率高、有的支持事務(wù)等，最常用的有MyISAM、InnoDB、BDB。FileSystem（文件系統(tǒng)）：是存放數(shù)據(jù)庫表數(shù)據(jù)以及相關(guān)配置的地方。03-MySQL工作原理MySQL的內(nèi)部架構(gòu)（續(xù)前頁）：Caches&Buffers（緩存）：如果查詢緩存有命中的查詢結(jié)果，查詢語句就可以直接去查詢緩存中取數(shù)據(jù)。這個緩存機制是由一系列小緩存組成的。比如表緩存，記錄緩存，key緩存，權(quán)限緩存等。buffers是指用來給塊設(shè)備做的緩沖大小。cached是用來給文件做緩沖。那就是說：buffers是用來存儲，目錄里面有什么內(nèi)容，權(quán)限等等。而cached直接用來記憶我們打開的文件。Files&Logs（文件和日志）：保存數(shù)據(jù)集日志信息。mysql整體執(zhí)行過程SQL執(zhí)行順序首先程序的請求會通過mysql的connectors與其進行交互，請求到處后，會暫時存放在連接池（connectionpool)中并由處理器（ManagementServeices&Utilities）管理。當(dāng)該請求從等待隊列進入到處理隊列，管理器會將該請求丟給SQL接口（SQLInterface）。SQL接口接收到請求后，它會將請求進行hash處理并與緩存中的結(jié)果進行對比，如果完全匹配則通過緩存直接返回處理結(jié)果；否則，需要完整的走一趟流程：由SQL接口丟給后面的解釋器（Parser），解釋器會判斷SQL語句正確與否，若正確則將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。解釋器處理完，便來到后面的優(yōu)化