MySQL 属于哪种类型的数据库管理系统

什么是数据库？

数据库是数据的集合。数据以一种高效的方式组织，以便于检索。数据库的设计方式能够存储大量数据。以下是数据库的组成部分。

任何数据库的组成部分是什么？

• 数据：数据可以以任何形式存储，例如文本、数字或图像。
• 表：表由行和列组成。行代表记录，列代表属性。
• 字段：字段表示属性。表的任何列通常代表属性。
• 记录：记录表示您在表中输入的数据。表的任何行代表记录。
• 模式：任何数据库的结构称为模式。使用模式图，我们可以轻松识别数据之间的关系。
• 数据库管理系统：这是一种提供与数据库交互界面的软件。

什么是关系数据库？

关系数据库是一种数据库。在关系数据库中，数据根据数据之间的关系进行组织。1970年，埃德加·科德（Edgar F. Codd）提出了这个概念。以下是关系数据库的主要特征。

• 表
• 行
• 列
• 键
• 关系
• 规范化

让我们一一解释。

1. 表

数据库中的数据以行-列格式存储。例如 - 下面是学生表。ID、姓名、出生日期、性别和 CGPA 是表的属性。ID 是主键。

运行以下查询。

输出

2. 行

行就是记录。

这是一条水平记录。

3. 列

列是表的属性。它是一条垂直记录。

4. 键

在关系数据库管理系统（RDBMS）中，键用于在列和不同表之间建立关系。有许多键，例如主键、外键、复合键、候选键、唯一键和超键。

• 主键

主键是表中的一个唯一、非空值。一个表只能有一个主键。定义为主键的列不能有重复值。

示例

在上表中，ID 是一个唯一且非空值。ID 是主键。

• 外键

表中的外键引用另一个表的主键。通过定义外键，我们可以使两个表之间建立关系。

示例

Student 表

成绩表

在上表中，ID 正在建立两个表之间的关系。ID 是外键。

• 复合键

复合键由多个列组成，组合起来可以唯一地标识表中的一条记录。当单个列无法保证唯一性时，这很有用。

示例

在上表中，ID 和 Course_ID 一起构成了一个复合键。

• 候选键

候选键是一组一个或多个列，它们可以被唯一识别。其中一个候选键必须是主键。

示例

车辆表

在上表中，License_Plate 和 VIN 都可以是候选键。

• 唯一键

唯一键与主键相同，但唯一键可以包含空值。

示例

Student 表

在上表中，Email 是一个唯一键，但它也没有空值。

• 超键

超键是一组一个或多个列，它们组合起来可以唯一地标识一条记录。它可能包含比唯一标识一条记录所需的更多的列。

示例

产品表

在上表中，Product_ID 和 Supplier_ID 都可以是超键。

5. 关系

关系数据库管理系统（RDBMS）通过主键和外键建立关系，确保数据完整性和高效检索。常见类型包括主键和外键。一些常见的关系类型是

• 一对一（1:1）关系：在一对一（1:1）关系中，第一个表中的每个记录只对应第二个表中的一个记录。
• 一对多（1:M）关系：在一对多（1:M）关系中，第一个表中的每个记录对应第二个表中的多个记录。
• 多对一（M:1）关系：在多对一（M:1）关系中，第一个表中的多个记录对应第二个表中的一个记录。
• 多对多（M: M）关系：在多对多（M: M）关系中，第一个表中的每个记录都对应第二个表中的多个记录，反之亦然。

6. 规范化

规范化是关系数据库中用于减少冗余、依赖和异常的过程。它涉及分解表并将数据重组为不同的形式，每种形式都有特定的规则。

• 第一范式 (1NF)

对于第一范式（1NF），每一行包含一个单一的值。你不能有多个值。

示例

• 第二范式 (2NF)

对于第二范式（2NF），表必须是 1NF，并确保每个非键属性完全依赖于主键。

应用 2NF 后，表将是

讲师表

• 第三范式 (3NF)

对于第三范式（3NF），表必须是 2NF，并消除所有传递依赖。

什么是关系数据库管理系统（RDBMS）？

关系数据库管理系统（RDBMS）是数据库软件。它管理关系数据库。它还允许我们与数据库进行交互。我们可以插入、更新或删除数据。一些关系数据库管理系统（RDBMS）是 MySQL、PostgreSQL、Oracle DB、SQL Server 和 SQL Lite。

1. MySQL

MySQL 是一个开源软件。它以其速度和高性能而闻名。支持垂直和水平扩展。ACID 属性是 MySQL 的另一项重要功能。

2. PostgreSQL

PostgreSQL 是一种数据库软件，具有全文搜索 JSON 支持等高级功能。它是开源的，注重标准合规性，通过约束、触发器和规则维护数据完整性，并支持多版本并发控制以实现有效的事务处理。

3. Oracle DB

Oracle DB 是一个高度可扩展、安全、高可用、全面的数据仓库、商业智能和分析产品，具有强大的安全功能，通过 Oracle Real Application Clusters 实现高可用性，并为 PL/SQL（SQL 的过程语言扩展）提供广泛的支持。

4. SQL Server

与 Microsoft 的其他产品紧密集成，提供商业智能功能、可扩展的功能、强大的安全功能、全文搜索功能以及用于高效文本搜索、建模和查询图数据的图数据库支持。

5. SQL Lite

SQLite 是一个独立的、无服务器的、零配置的数据库引擎，推荐用于单用户应用程序和轻量级场景。在各种平台上，它需要最少的设置和管理，并支持 ACID 事务，它无缝地保证数据的一致性和可靠性。

在本教程中，我们将讨论 MySQL 作为关系数据库管理系统（RDBMS）

MySQL 的历史背景

MySQL 于 1995 年在瑞典创立，最初由 Unireg 开发，后来由 MySQL 公司开发。2000 年，它开源，Marten Mickos 于 2001 年担任首席执行官。2002 年，MySQL 将总部扩展到美国和瑞典。2003 年，它与 SAP 合作，开发了多项功能。2005 年，MySQL Network 上线，2008 年被 Sun Microsystems 收购。

MySQL 的特性

1. 易于访问

由于 MySQL 是开源的，任何人都可以下载、使用和修改该软件。它易于使用且免费。MySQL 的源代码可供学习和根据需要进行定制。它使用了 GPL（GNU 通用公共许可证），该许可证规定了对程序允许和不允许的行为的限制。

2. 快速可靠

MySQL 有效地将信息保存在内存中，以确保一致性并防止重复。MySQL 能够快速访问和操作数据。

3. 可适应性强

系统能够与大大小小的机器群以及其他类型的数据协同工作的能力称为可伸缩性。MySQL 服务器是为了处理大型数据库而设计的。

4. 数据格式

支持多种数据类型，包括浮点数（FLOAT）、双精度数（DOUBLE）、字符（CHAR）、可变字符（VARCHAR）、文本、日期、时间、日期时间、时间戳、年份，有符号和无符号整数，以及更多。

5. 字符集

它与其他字符集兼容，例如德语、Ujis、Latin 1（cp1252 字符编码）、其他 Unicode 字符集等。

6. 安全可靠

由于其可自定义的密码系统，该系统根据主机验证密码，然后才允许访问数据库，因此它提供了一个安全的接口。连接服务器时，密码会进行加密。

7. 支持大型数据库

该软件支持大型数据库，最多可达 5,000,000,000 行、150,000-200,000 张表以及 4000-5000 万条记录。

MySQL 的架构（客户端-服务器模型）

MySQL 的架构与客户端-服务器模型相同。MySQL 数据库主要分为三个部分：客户端、服务器和存储层。

客户端层

客户端层是所有层中的最高层。客户端层通过命令行或 GUI 从用户那里接收请求，并将其传递给服务器。客户端层的职责是

• 管理连接：服务器将请求传递给客户端，客户端在该时间接受该连接。连接后，客户端将生成自己的线程。
• 验证：如果客户端与服务器连接，它将使用用户名和密码进行验证。
• 提供安全性：验证后，授权服务器将与 MySQL 数据库进行交互。

服务器层

服务器层是紧随客户端层的第二层。这一层处理数据库的所有逻辑功能。有时，它被称为 MySQL 架构的“大脑”。以下是服务器层的组成部分。

• 线程管理：如果客户端将请求传递给服务器，服务器将接受该请求，然后服务器层接收线程连接模块。
• 解析器：解析器将输入生成一个解析树结构作为输出。
• 优化器：在解析树之后，将进行各种优化技术。
• 查询缓存：查询缓存存储输入查询语句的完整结果集，MySQL 服务器甚至在解析之前就会对其进行检查。
• 缓冲区和缓存：查询缓存缓冲用户查询，检查它们是否在缓存中可用，并在不干扰解析器或优化器的情况下提供输出。
• 表元数据缓存：元数据缓存是一个内存区域，用于跟踪关于数据库、索引或对象的信息，缓存越大，打开的数据库或对象的数量就越多。
• 键缓存：使用键缓存唯一标识对象，边缘服务器通常根据统一的资源路径和查询字符串缓存内容。

存储层

MySQL 独特的存储引擎层使其成为一种广泛使用的 RDBMS，并受到开发者的青睐。各种类型的存储引擎，如 InnoDB、MyISAM、NDB 和 Memory，用于不同的场景。

MySQL 组件

MySQL 是一个流行的开源关系数据库管理系统（RDBMS）。MySQL 的主要组件是 -

• MySQL 服务器

MySQL 服务器是 MySQL 面向客户端的主要组件。它负责执行查询和管理事务。

• 存储引擎

MySQL 支持多种存储引擎来存储、检索和索引数据。每个存储引擎都有其特点。一些常见的存储引擎是 InnoDB、MyISAM、MEMORY 等。

• 连接器

连接器是软件接口。它在 MySQL 服务器和其他平台之间提供了一个接口。一些常见的适配器有 MySQL Connector/J：Java，MySQL Connector/C++：C++ 等。