数据库基础：基本概念

数据库、数据管理和数据管理系统

数据管理，是指对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护。

数据库，存储数据的容器。

数据管理系统，DBMS(Database Management System)，是管理数据库的软件。数据库管理系统是数据库系统的核心，实现把用户意义下抽象的逻辑数据处理，转换成为计算机中具体的物理数据处理的软件。

关系数据库管理系统

关系数据库管理系统，RDBMS(Relational Database Management System)，RDBMS的特点：

数据以表格的形式出现
每行为各种记录名称
每列为记录名称所对应的数据域
许多的行和列组成一张表单
若干的表单组成database

数据库管理系统的几个阶段

人工管理

不能长期保存
程序本身管理数据
不支持共享
缺乏独立性

文件管理

能够长期保存
文件系统管理数据
数据冗余大，共享性差
独立性差

数据库管理

能够长期保存
支持共享
独立性强
数据粒度变小

什么是数据库？

数据库（Database）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。

每个数据库都有一个或多个不同的 API 用于创建，访问，管理，搜索和复制所保存的数据。

我们也可以将数据存储在文件中，但是在文件中读写数据速度相对较慢。

所以，现在我们使用关系型数据库管理系统（RDBMS）来存储和管理的大数据量。所谓的关系型数据库，是建立在关系模型基础上的数据库，借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。

RDBMS 数据库程序

常用的数据库管理程序有 MS Access、SQL Server、MySQL等，其中MySQL最为典型。

RDBMS的一些术语如下：

数据库: 数据库是一些关联表的集合。
数据表: 表是数据的矩阵。在一个数据库中的表看起来像一个简单的电子表格。
列: 一列(数据元素) 包含了相同的数据, 例如邮政编码的数据。
行：一行（=元组，或记录）是一组相关的数据，例如一条用户订阅的数据。
冗余：存储两倍数据，冗余降低了性能，但提高了数据的安全性。
主键：主键是唯一的。一个数据表中只能包含一个主键。你可以使用主键来查询数据。
外键：外键用于关联两个表。
复合键：复合键（组合键）将多个列作为一个索引键，一般用于复合索引。
索引：使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构。类似于书籍的目录。
参照完整性: 参照的完整性要求关系中不允许引用不存在的实体。与实体完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，目的是保证数据的一致性。

数据库的锁

数据库有两种锁，共享锁【S】和排他锁【X】。

共享锁：又称读锁，若事务T对数据对象A加上S锁，则事务T可以读A但不能修改A。其他事务只能再对A加S锁，而不能加X锁，直到T释放A上的S锁。这保证了其他事务可以读A，但在T释放A上的S锁之前不能对A做任何修改。

排他锁：又称写锁。若事务T对数据对象A加上X锁，事务T可以读A也可以修改A。但其他事务不能再对A加任何锁，直到T释放A上的锁。这保证了其他事务在T释放A上的锁之前不能再读取和修改A。

共享锁允许多个线程同时获取一个锁，一个锁可以同时被多个线程拥有。排它锁，也称作独占锁，一个锁在某一时刻只能被一个线程占有，其它线程必须等待锁被释放之后才可能获取到锁。

ReentrantLock就是一种排它锁。CountDownLatch是一种共享锁。这两类都是单纯的一类，即，要么是排它锁，要么是共享锁。

ReentrantReadWriteLock是同时包含排它锁和共享锁特性的一种锁。使用ReentrantReadWriteLock的写锁时，使用的便是排它锁的特性；使用ReentrantReadWriteLock的读锁时，使用的便是共享锁的特性。

MySQL

MySQL 是一个关系型数据库管理系统，由瑞典 MySQL AB 公司开发，目前属于 Oracle 公司。MySQL 是一种关联数据库管理系统，关联数据库将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。

MySQL 是开源的，所以你不需要支付额外的费用。
MySQL 支持大型的数据库。可以处理拥有上千万条记录的大型数据库。
MySQL 使用标准的 SQL 数据语言形式。
MySQL 可以运行于多个系统上，并且支持多种语言。这些编程语言包括 C、C++、Python、Java、Perl、PHP、Eiffel、Ruby 和 Tcl 等。
MySQL 对PHP有很好的支持，PHP 是目前最流行的 Web 开发语言。
MySQL 支持大型数据库，支持 5000 万条记录的数据仓库，32 位系统表文件最大可支持 4GB，64 位系统支持最大的表文件为8TB。
MySQL 是可以定制的，采用了 GPL 协议，你可以修改源码来开发自己的 MySQL 系统。

MySQL 为关系型数据库(Relational Database Management System), 这种所谓的"关系型"可以理解为"表格"的概念, 一个关系型数据库由一个或数个表格组成, 如图所示的一个表格:

表头(header): 每一列的名称;
列(col): 具有相同数据类型的数据的集合;
行(row): 每一行用来描述某条记录的具体信息;
值(value): 行的具体信息, 每个值必须与该列的数据类型相同;
键(key): 键的值在当前列中具有唯一性。