2023学年完整公开课版数据库概述

主讲教师：傅志辉浙江商业职业技术学院快速消费品数据分析09拓展：数据库设计与数据存取———数据库概述数据库基本概念Mysql数据库Mysql工作原理010203Mysql基本操作0401-数据库基本概念数据(Data)数据库(Database)数据库管理系统(DBMS)数据库系统(DBS)数据数据（Data）的定义：

对客观事物的符号表示，如图形符号、数字、字母等，数据是数据库中存储的基本对象。

在日常生活中，人们直接用语言来描述事物；在计算机中，为了存储和处理这些事物，就要将事物的特征抽象出来组成一个记录来描述。。数据的种类文字、图形、图象、声音数据的特点数据与其语义是不可分的数据举例商品档案中的记录（2020/07，零食/坚果/特产，饼干/膨化，24743025，161862444，70718653，662901330，3607711，6131912，23163130，71475342，19684107，826008744，41.96

）数据的形式不能完全表达其内容数据的解释语义：统计时间、一级类目、二级类目、搜索人数、搜索次数、访客数、浏览量、收藏人数、收藏次数、加购人数、加购次数、支付人数、交易金额、客单价解释：数据库数据库(Database,简称DB)的定义：“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库”

J.Martin给数据库下了一个比较完整的定义：数据库是存储在一起的相关数据的集合，这些数据是结构化的，无有害的或不必要的冗余，并为多种应用服务数据库的发展史

人工管理阶段人力手工整理存储数据文件系统阶段使用磁盘文件来存储数据数据库系统阶段关系型数据库高级数据库阶段“关系-对象”型数据库数据库的类型纯文本数据库： 纯文本数据库是只用空格符、制表符和换行符来分割信息的文本文件。适用于小型应用，对于大中型应用来说它存在诸多限制：只能顺序访问，不能进行随机访问。查找数据和数据关系或多用户同时访问进行写操作时非常困难。关系数据库：

由于纯文本数据库存在诸多局限，所以人们开始研究数据模型，设计各种类型的使用方便的数据库。在数据库的发展史上，最具影响的数据库模型有：层次模型、网状模型和关系模型。其中，关系模型是目前应用最广泛和最有发展前途的一种数据模型，其数据结构简单，当前主流的数据库系统几乎都采用关系模型。数据库的优点数据按一定的数据模型组织、描述和储存可为各种用户共享冗余度较小，节省存储空间易扩展，编写有关数据库应用程序数据库管理系统

数据库管理系统(DatabaseManagementSystem)是一种操纵和管理数据库的大型软件，是用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS。关系型数据库管理系统称为RDBMS，R指RelationDBMS的作用它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。DBMS的主要功能数据定义功能： 提供数据定义语言(DDL)

定义数据库中的数据对象数据操纵功能:

提供数据操纵语言(DML)

操纵数据实现对数据库的基本操作

(查询、插入、删除和修改)DBMS的主要功能数据库的运行管理保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用发生故障后的系统恢复数据库的建立和维护功能(实用程序)数据库数据批量装载数据库转储介质故障恢复数据库的重组织性能监视等时下流行的DBMSOracle应用广泛、功能强大，分布式数据库系统“关系-对象”型数据库MySQL快捷、可靠开源、免费、与PHP组成经典的LAMP组合SQLServer针对不同用户群体的五个特殊的版本易用性好DB2应用于大型应用系统，具有较好的可伸缩性2020年3月数据库流行度排行榜

数据库系统数据库系统（DatabaseSystem，简称DBS）是一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统数据库系统构成DBMSDB应用软件数据库管理员用户MySQL的使用流程

02-MySQL数据库什么是MySQLMySQL是一个小型关系型数据库管理系统，开发者为瑞典MySQLAB公司。目前MySQL被广泛地应用在Internet上的中小型网站中。由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，许多中小型网站为了降低网站总体拥有成本而选择了MySQL作为网站数据库。Mysql逆袭原因开源MySQL源代码免费下载简单MySQL体积小，便于安装MySQL性能足够与商业数据库媲美功能强大MySQL提供的功能足够与商业数据库媲美性能优越MySQl特征性能快捷、优化SQL语言容易使用多线程和可靠性多用户支持可移植性和开放源代码遵循国际标准和国际化支持为多种编程语言提供APIMySQL特性子查询视图存储过程触发器事务处理热备份二进制Bit类型等等……MySQL不足不能直接处理XML数据一些功能上支持的不够完善和成熟不能提供任何OLAP（实时分析系统）功能等等….MySQL应用MySQL的官方网站引述MySQL是“世界上最受欢迎的开放源代码数据库”。这不是狂妄之语，数字可以证明它：目前，有超过1000万份的MySQL被安装用于支付高负荷的网站和其他关键商业应用，包括像阿尔卡特、爱立信、朗讯、亚马逊、Google、纽约证券交易所、迪斯尼、Yahoo、美国宇航局等这样的产业领袖。在下述网页你还能查看到MySQL和它竞争对手进行了短兵相接的比较。/information/crash-me.php/information/benchmarks.html03-MySQL工作原理03-MySQL工作原理MySQL的内部架构：Connectors（编程语言交互接口）：指的是不同语言与SQL的交互接口，如Java的JDBC、.Netframework的ODBC。ManagementServices&Utilities（系统管理和控制工具集合）：提供管理配置服务、备份还原、安全复制等功能。ConnectionPool（连接池）：接受客户端的请求，缓存请求，检查内存可利用情况，如果没有可用线程，就创建线程执行任务，有可用线程就重复利用。Parser（解析器）：解析验证SQL语法，分解SQL成相应的数据结构，以备后面处理。03-MySQL工作原理MySQL的内部架构（续前页）：Optimizer（查询优化器）：对SQL语句进行优化处理，优化执行路径，生成执行树，最终数据库会选择认为最优的方案执行并返回结果。PluggableStorageEngines（存储引擎）：是MySQL中具体的与文件打交道的子系统，可以看到它是以插件形式存在的，意味着可以自定义存储引擎，这是MySQL很特别的地方。MySQL提供了很多存储引擎，其优势各不一样，有的查询效率高、有的支持事务等，最常用的有MyISAM、InnoDB、BDB。FileSystem（文件系统）：是存放数据库表数据以及相关配置的地方。03-MySQL工作原理MySQL的内部架构（续前页）：Caches&Buffers（缓存）：如果查询缓存有命中的查询结果，查询语句就可以直接去查询缓存中取数据。这个缓存机制是由一系列小缓存组成的。比如表缓存，记录缓存，key缓存，权限缓存等。buffers是指用来给块设备做的缓冲大小。cached是用来给文件做缓冲。那就是说：buffers是用来存储，目录里面有什么内容，权限等等。而cached直接用来记忆我们打开的文件。Files&Logs（文件和日志）：保存数据集日志信息。mysql整体执行过程SQL执行顺序首先程序的请求会通过mysql的connectors与其进行交互，请求到处后，会暂时存放在连接池（connectionpool)中并由处理器（ManagementServeices&Utilities）管理。当该请求从等待队列进入到处理队列，管理器会将该请求丢给SQL接口（SQLInterface）。SQL接口接收到请求后，它会将请求进行hash处理并与缓存中的结果进行对比，如果完全匹配则通过缓存直接返回处理结果；否则，需要完整的走一趟流程：由SQL接口丢给后面的解释器（Parser），解释器会判断SQL语句正确与否，若正确则将其转化为数据结构。解释器处理完，便来到后面的优化