数据库简介：什么是数据库？

概述

• 数据库是结构化或非结构化的有组织数据的集合。数据库的主要目标是存储大量数据。
• 当今互联网上的许多动态网站都存储在数据库中。
• 本文介绍了许多类型的数据库。

什么是数据？

数据可以是从一个人转移到另一个人的任何信息、思想或媒体。我们所说的或交流的一切都是数据的形式。在计算机中，它可以以多种形式使用，如原始文本、数字、字符、字节、图像等。

数据可以是电子设备内存中的文本或数字或字节和位。每一种可能的通信都是数据传输，数据是计算机世界最关键的部分。

什么是数据库？

数据库是有组织的数据的集合，这些数据以电子方式结构化并存储在计算机系统上。数据库可以根据数据库的类型以表的形式存储数据。数据库的主要目标是存储大量数据。

数据库用于存储当今互联网上的大量动态网站。 然后，可以有效地访问、管理、更新、监管和组织数据。对于写入和检索数据，大多数数据库都使用结构化查询语言 （SQL）。这些数据主要由数据库管理员管理，并由数据科学家、数据分析师等访问。

一些数据库的例子：MySQL、Oracle、MongoDB、PostgreSQL、SQL Server等。

为什么要使用数据库？

有几点可以说我们应该使用数据库来管理我们的数据：

• 数据库能够有效地存储大量记录。
• 查找数据非常简单快捷。
• 添加新数据以及修改或删除可用数据非常简单。
• 可以使用索引、二进制搜索等技术在数据库中轻松搜索数据。
• 数据可以在数据库中快速轻松地排序。
• 数据可以很容易地导入到其他应用程序中。
• 数据库是多访问意味着多个人可以同时使用同一个数据库。
• 数据库中数据的安全性高于物理纸质文件的安全性，因为数据库为授权访问提供了额外的安全模式。
• 数据库也用于事务管理。事务是用于某些逻辑字的一组程序，数据库用于在事务过程中保持一致性和准确性。

其他一些优点是数据库提供的访问、完整性和安全性。因此，这就是为什么我们更喜欢数据库进行数据存储的原因。

数据库的演变

在50多年的时间里，数据库已经从平面文件系统发展到关系和对象关系系统。

第一个维护数据的系统是导航数据库，例如使用树状结构的分层数据库和使用允许许多关系的相对灵活的模型的网络数据库。

这些早期的系统尽管简单，但并不灵活。关系数据库在 1980 年代开始流行。在那之后，面向对象的数据库在 1990 年代开始流行。

NoSQL数据库是最近开发的，以应对互联网的扩展和对非结构化数据更快处理的更多需求。

如今，云数据库和自动驾驶数据库正被用于更快的处理和基于云的数据存储。

数据库的组件

数据库分为五个组件。每个组件在 DBMS 环境中都具有突出的作用和特定任务：

• 硬件：它是物理电子设备，如 I/O 设备、计算机和存储光盘，它们提供计算机和现实世界系统之间的接口。硬件包括用于存储数据库数据的数据服务器。 硬件是用于存储数据库数据的物理存储设备。

  

• 软件：软件是控制和管理数据库的一组程序。这包括数据库管理系统软件、操作系统、用于交换数据的网络软件以及用于访问 DBMS 中数据的软件应用程序。 该软件建立在硬件设备上，可与硬件服务器和 DBMS 软件集成以管理所有数据事务。

  

• 数据：数据是经过处理并转化为其他形式或手段的原始信息。数据可以是文本或数字，也可以是电子设备内存中的字节和位。 数据是存储在数据库硬件中的主要信息，并使用软件在前端流向硬件。

• 程序：这些规则和条例指导用户使用数据库以及如何使用定义的过程创建和运行数据库。 过程就像用户管理数据库的手册，例如存储过程。

  

• 数据库访问语言：数据库访问语言 （DAL） 是一种用于从数据库读取、更新和删除数据的编程语言。用户可以使用该语言创建新的数据库和表、添加属性和行、插入数据和删除数据。 通常是管理数据库并对其进行更改的查询语言，即 exp SQL。

  

数据库类型

在过去的 50 年中，数据库发生了很大变化。多年来，数据库的类型各不相同。数据库类型包括：

基于文件的数据库

基于文件的数据库于 1968 年首次开发。数据以平面文件的形式存储在基于文件的数据库中。它是最简单的存储技术，安全性和管理较少。 例如：Microsoft的NTFS，Apple的分层文件系统。

关系数据库

在 1980 年代，关系数据库开始流行。关系数据库的数据被结构化为具有列和行的表。它提供了访问结构化数据的最有效和最通用的方法。 示例：Oracle，MySQL，Microsoft SQLServer，PostgreSQL等。

面向对象的数据库

对象和类（OOPS 概念）用于表示面向对象数据库中的数据，就像在面向对象编程中一样。

在 OOPS 中，编程类具有显示数据库类属性的成员函数。

分布式数据库

在分布式数据库中，数据分布在多个地理位置，以提供高可用性和快速访问。

示例：Apache Ignite、Apache Cassandra、Apache HBase、Amazon SimpleDB。

NoSQL 数据库

非结构化和半结构化数据存储在 NoSQL 数据库中，即 No-SQL 数据库是不将数据存储为行和列的数据库。

NoSQL 代表“不仅仅是 SQL”。NoSQL 数据库可以处理各种数据模型。

随着在线应用程序变得越来越频繁和复杂，NoSQL 数据库变得越来越流行。

示例：MongoDB、CouchDB、CouchBase

图形数据库

它以图形的形式表示数据。它由节点和边组成。每条边表示两条边之间的关系，每个节点表示一个对象。在图形数据库中，每个节点都表示一个唯一的标识。

图形数据库的真实例子是社交媒体应用程序。它们显示了存储的数据与社交媒体应用程序中的朋友建议算法之间的关系，这些数据关系也适用于该数据关系。 示例：MarkLogic、Microsoft SQL Server 2017。

开源数据库

开源数据库系统是其源代码向公众开放的系统，这些数据库是 SQL 或 NoSQL。

公众可以做出开源贡献来改进系统的功能，这些贡献可以免费提供给普通公众。

云数据库

云数据库允许您通过互联网或云平台存储、管理和访问结构化数据（当您可以以行和列的形式存储数据时）和非结构化数据（我们不以行和列的形式存储数据）。此信息可以通过网络访问。由于云数据库是作为托管服务提供的，因此也称为数据库即服务 （DBaaS）。

示例：AWS（Amazon Web Services）云服务、Oracle Database Cloud Services、Google Cloud Spanner。

什么是数据库管理系统 （DBMS）？

数据库管理系统是通过存储、检索和操作数据库中的数据来管理数据库的软件。Oracle、MySQL等都是众所周知的DBMS工具。

数据库管理系统的一些功能包括：

• 数据库管理系统 （DBMS） 提供了一个接口，用于执行各种活动，例如数据的创建、删除和修改。
• 数据库管理系统 （DBMS） 允许用户设计满足其特定需求的数据库。
• 数据库管理系统 （DBMS） 是响应用户命令的程序的集合。
• 它通过提供密码保护和验证等安全模式来确保数据库的安全，以确保只有授权用户才能访问。
• 它可以通过查询轻松使用。

数据库挑战

在不断发展的互联网世界中，随着数据的增加，管理数据的需求也在增加。在使用数据库管理数据时，需要解决许多挑战。

• 数据隐私：数据泄露变得越来越普遍，黑客也变得越来越巧妙。现在比以往任何时候都更需要确保数据安全，同时让消费者能够轻松访问数据。
• 满足需求：在当今快节奏的商业环境中，公司需要实时访问其数据，以支持快速决策并利用新机会。
• 基础设施：维护数据服务器还需要大型基础设施，并且还需要大量员工来维护服务器。随着数据库变得越来越复杂，数据量越来越多，公司面临着雇用更多人来监控和调整数据库的费用。
• 可扩展性：如果一家公司想要生存，它必须扩张，其数据管理也必须随之扩展。但是，尤其是对于本地数据库，数据库管理员发现很难预测组织需要多少容量。
• 高可用性：如果您的服务器在单个服务器数据库中出现故障，则整个组织也会随之出现故障。一个好的数据库会考虑到这一点，并提出创造性的解决方案，以保持您的性能，同时确保持续的可用性。

结论

• 数据是经过处理并要转换为其他形式或手段的原始信息。
• 关系数据库是结构化的有组织数据的集合。为简单起见，数据以行和列的形式存储在数据库中的表中。
• 在50多年的时间里，数据库已经从平面文件系统发展到关系和对象关系系统。
• 数据库分为五个组件，每个组件在 DBMS 环境中都具有突出的作用和特定任务：
  • 硬件
  • 软件
  • 数据
  • 程序
  • 数据访问语言
• 多年来，已经引入了许多类型的数据库，每种数据库都有其特定的用途。
• 数据库管理系统是管理数据库的软件，意味着它存储、检索和操作数据库中的数据。
• 我们还面临着维护数据库的挑战，这些挑战必须随着时间的推移而克服。