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框架工程师关系型数据库与非关系型数据库的基本原理
目录01数据库概述02关系型数据库原理03非关系型数据库原理04关系型与非关系型数据库的对比分析05框架工程师在数据库领域的技能要求06总结与展望
01数据库概述
数据库是存储在计算机存储设备上、按照一定的数据结构组织、存储和管理的数据的集合。
它能够被电子设备识别和处理，以支持数据的检索、更新、删除和查询等操作。
数据库可以是结构化的，也可以是非结构化的，其中结构化数据库通常指的是关系型数据库。数据库的概念关系型数据库使用表格结构存储数据，每个表格称为一个关系，表中的列对应数据属性，行对应具体的数据记录。
非关系型数据库则包括了文档型数据库、键值对数据库、图形数据库等多种形式，提供了更加灵活的数据模型。
关系型数据库通常通过SQL语言进行操作，而非关系型数据库则有各自特定的查询语言或API。关系型数据库与非关系型数据库的区别关系型数据库适用于需要强一致性、复杂查询和事务处理的场景，如金融、电子商务等。
非关系型数据库适用于大数据处理、高并发访问、快速迭代的互联网应用等场景。数据库的应用场景数据库的定义与分类
关系型数据库起源于20世纪70年代，以MySQL、Oracle、SQL?Server等为代表。
它们通过ACID特性保证数据的一致性和可靠性，支持复杂的?joins?和事务操作。传统的关系型数据库NoSQL数据库于20世纪90年代末兴起，以MongoDB、Redis、Cassandra等为代表。
它们提供了更加灵活的数据模型，适用于处理大规模、高性能的数据存储需求。NoSQL数据库的兴起分布式数据库通过在多个服务器上分布数据和计算任务，提高了数据处理的性能和可扩展性。
云数据库服务提供了即取即用的数据库解决方案，用户无需管理数据库的硬件和软件设施。分布式数据库与云数据库的发展数据库的发展历程
MongoDB：开源的非关系型数据库，以文档形式存储数据，适用于内容管理系统。
Redis：开源的键值存储数据库，支持多种数据结构，适用于缓存和消息队列。
Cassandra：开源的分布式非关系型数据库，适用于处理大量数据的分布式系统。常见的非关系型数据库管理系统数据库管理系统（DBMS）负责数据的组织、存储、检索和维护。
它提供用户接口、数据控制功能、数据转换和数据恢复等功能。数据库管理系统的功能MySQL：开源的关系型数据库，适用于中小型网站和应用。
Oracle：企业级关系型数据库，提供强大的数据处理和分析能力。
SQL?Server：由微软开发的关系型数据库，适用于Windows平台。常见的关系型数据库管理系统020301数据库管理系统
02关系型数据库原理
关系模型的基本概念实体和属性：现实世界中的对象及其特征。
关系：实体之间的联系，表现为表格形式。
范式：设计数据库时遵循的规则，提高数据的一致性和减少数据冗余。表结构的定义与创建表结构定义：由行和列组成，行代表记录，列代表字段。
创建表：使用CREATE?TABLE语句定义表结构，包括字段名、数据类型等。
完整性约束：主键、外键、唯一性、非空等约束。数据类型与约束条件数据类型：整数、浮点数、字符串、日期时间等，决定了数据的存储方式。
约束条件：主键约束确保唯一性，外键约束维护关系一致性，其他如唯一性、非空等。表结构与关系模型
SQL：结构化查询语言，用于管理和操作关系型数据库。
功能：数据查询、数据操纵、数据定义、数据控制。
核心元素：SELECT,?FROM,?WHERE,?GROUP?BY,?HAVING等。SQL语言简介插入数据：INSERT?INTO语句添加新记录。
更新数据：UPDATE语句修改现有记录。
删除数据：DELETE语句移除记录。数据操纵语句选择数据：SELECT语句，可配合DISTINCT、AGGREGATE函数使用。
数据投影：FROM子句指定查询的表。
数据筛选：WHERE子句根据条件筛选数据。数据查询语句创建表：CREATE?TABLE定义新表。
修改表：ALTER?TABLE修改表结构。
删除表：DROP?TABLE移除表。数据定义语句数据库操作语言
事务的概念与属性事务：执行的一系列操作，要么全部成功，要么全部失败。
ACID属性：原子性、一致性、隔离性、持久性。
事务控制：BEGIN?TRANSACTION开始，COMMIT提交，ROLLBACK回滚。并发控制技术并发操作：多个事务同时访问数据库。
锁定机制：悲观锁、乐观锁控制数据冲突。
并发级别：READ?UNCOMMITTED,?READ?COMMITTED,?REPEATABLE?READ,?SERIALIZABLE。事务隔离级别隔离级别：定义事务之间的隔离程度，减少并发操作产生的冲突。
性能与一致性的权衡：不同隔离级别有不同的性
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