什么是数据库？

1.数据：描述事物的符号记录，可以是数字，文字，图形，图像，声音，语音等。数据有多种形式，它们都可以经过数字化后存入计算机。
2.数据库：存储数据的仓库，是长期存放在计算机内有组织、可共享的大量数据的集合。
注：数据库中的数据按照一定数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度，较高的独立性和易扩展性，并为各种用户共享。

总结为以下几点：
1.数据结构化
2.数据的共享性高，冗余度低，易扩充
3.数据独立性高
4.数据由DBMS统一管理和控制（安全性，完整性，并发控制，故障恢复）

数据库管理系统（DBMS）

数据库管理系统（DBMS）是管理数据库的一个软件。它充当所有数据的知识库，并对它的存储、安全、一致性、并发操作、恢复和访问负责。
DBMS有一个数据字典（有时被称为系统表），用于储存它拥有的每个事物的相关信息，例如名字、结io；构，位置和类型，这种数据的数据也杯称为元数据。

数据库系统与文件系统的区别

1.文件系统：文件系统时操作系统用于明确存储设备（常见的是磁盘）或分区上的文件的方法和数据结构；即在存储设备上组织文件的方法。
操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统
2.数据库系统：数据库管理系统是一种操作和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS。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。
对比区别：
1.管理对象不同：文件系统管理对象是文件，并非直接对数据进行管理，不同的数据结构需要使用不同的文件类型进行保存（举例：txt文件和doc文件不能通过修改文件名完成转换）；而数据库直接对数据进行存储和管理。
2.存储方式不同：文件系统使用不同的文件将数据分类（.doc/.mp4/.jpg） 保存在外部存储上；数据库系统使用标准统一的数据类型进行数据保存（字母，数字，符号，时间）
3.调用数据的方式不同：文件系统使用不同的软件打开不同类型的文件；数据库系统由DBMS统一调用和管理。

数据库的发展史

初始阶段：人工管理（人力手工整理存储数据）
萌芽阶段：文件系统（使用磁盘文件来存储数据）
初级阶段：第一代数据库（出现了网状模型、层次模型的数据库）
中级阶段：第二代数据库（关系型数据库和结构化查询语句）
高级阶段：新一代数据库（NOSQL型数据库）

常见数据库

关系性数据库

简单说，关系型数据库是由多张能互相联接的二维行列表格组成的数据库。关系模型就是指二维表格模型，当前主流的关系型数据库有Oracle、DB2、Microsoft SQL Server、MicrosoftAccess、MySQL、浪潮K-DB、武汉达梦、南大通用、人大金仓等等

关系型数据库的4大特性

1.原子性：事务里的所有操作要么全部做完，要么都不做。
2.一致性：数据库要一直处于一致的状态，事务的运行不会改变数据库原本的一致性约束。
3.隔离性：是指并发的事务之间不会相互影响（换句话说：不同事务按照提交的先后顺序执行）
4.持久性：一旦事务提交后，它所做的修改将会永久的保存在数据库上。

关系型数据库的优缺点

优点：
1.易于维护：都是使用表结构，格式一致
2.使用方便：sql语句通用，可用于复杂查询
3.复杂操作：支持sql，可用于一个表以及多个表之间非常复杂的查询
缺点：
1.读写性能比较差，尤其是海量数据的高效率读写
2.固定的表结构，灵活度稍欠
3.高并发读写需求，对于传统关系型数据库来说，硬盘I/O是一个很大的瓶颈

非关系型数据库

非关系型数据库，又被称为NoSQL，意为不仅仅是SQL。对NoSQL最普遍的定义是”非关联型的“，强调Key-Value存储和文档数据库的优点，是分布式数据库，近几年分布式数据库用的比较火的是Redis。
注：存储的方式有很多：”键值对“存储，列存储，文档存储，图形数据库等。
常见的非关系型数据库有：Redis、Amazon DynamoDB、Memcached、Microsoft Azure Cosmos DB和Hazelcast

非关系数据库的优点和缺点

优点：
高可扩展性，分布式计算，低成本，架构的灵活性，没有复杂的关系
缺点：
没有标准化，查询功能有限

DBMS支持的数据模型

1.层次模型
2.网状模型
3.关系模型
4.面向对象模型

MySQL体系架构

连接层

思想：为解决资源的频繁分配、释放所造成的问题，为数据库连接建立一个”缓冲池“
原理：预先在缓冲池中放入一定数量的连接，当需要建立数据库连接时，只需从”缓冲池“中取出一个，使用完毕之后再放回去。
作用：进行身份验证，线程重用，连接限制，检查内存，数据缓存，管理用户的连接，线程处理等需要缓存的需求

SQL层

管理服务和工具组件：从备份和恢复的安全性，复制，集群，管理，配置，迁移和元数据等方面管理数据库
SQL接口组件：进行DML，DDL，存储过程，视图，触发器等操作和管理；用户SQL命令接口
解析器组件：验证和解析SQL命令
查询优化器组件：对SQL语句查询进行优化”选取，投影和连接“
缓存和缓存区：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

插件式存储引擎

MySQL的存储引擎是插件式的。它根据MySQL AB公司提供的文件访问层的一个抽象接口来定制一种文件访问机制，这种访问机制就叫存储引擎。

myisam

它查询速度快，有较好的索引优化和数据压缩技术。但是它不支持事务。

innodb

它支持事务，并且提供行级的锁定，应用也相当广泛

物理文件层

1.支持的文件类型：
ext3，ext4，NTFS，NFS
2.文件内容
数据文件
日志文件
配置文件
其他文件

SQL语句分类

DDL

Data Definition Language：数据定义语言，定义对数据库对象 （库，表，列，索引） 的操作。create，drop，alter，rename，truncate等。

DQL

Data Query Language：数据查询语言，select语句

DCL

Data Control Language：数据库控制语言，定义对数据库、表，字段，用户的访问权限和安全级别。 grant，revoke等

DML

Data Manipulation Language：数据操作语言，定义对数据库记录的操作。insert，delete，update等

TCL

Transaction Control：事务控制。commit，rollback，savepoint等。

作业

1、显示所有职工的基本信息。   
mysql> select * from worker;

2、查询所有职工所属部门的部门号，不显示重复的部门号。
mysql> select distinct 部门号 from worker;
  
3、求出所有职工的人数。  
mysql> select count(*) from worker;

4、列出最高工资和最低工资。   
mysql> select max(工资),min(工资) from worker;

5、列出职工的平均工资和总工资。   
mysql> select avg(工资) as 平均工资, sum(工资) as 总工资 from worker;

6、创建一个只有职工号、姓名和工作时间的新表，名为工作日期表。
mysql> create table worker_date select 职工号,姓名,出生日期 from worker;

7、显示所有女职工的年龄。
mysql> select 性别,2023-year(出生日期) 年龄 from worker where 性别='F';

8、列出所有姓刘的职工的职工号、姓名和出生日期。
mysql> select 职工号,姓名,出生日期 from worker where 姓名='刘%';

9、列出1960年以前出生的职工的姓名、参加工作日期。
mysql> select 姓名,工作时间 from worker where year(出生日期) < 1960;

10、列出工资在1000－2000之间的所有职工姓名。
mysql> select 姓名 from worker where 工资 between 1000 and 2000;

11、列出所有陈姓和李姓的职工姓名。
mysql> select 姓名 from worker where 姓名 like '李%' or '陈%';

12、列出所有部门号为2和3的职工号、姓名、党员否。  
mysql> select 职工号,姓名,政治面貌,if(政治面貌='党员','是','否') 是否党员 from worker where 部门号 in (101,102);

13、将职工表worker中的职工按出生的先后顺序排序。
mysql> select * from worker order by year(出生日期) asc;

14、显示工资最高的前3名职工的职工号和姓名。
mysql> select 职工号,姓名 from worker order by 工资 desc limit 3;

15、求出各部门党员的人数。
mysql> select count(*) from worker where 政治面貌='党员';

16、统计各部门的工资和平均工资
mysql> select 部门号,sum(工资) 总工资,avg(工资) 平均工资 from worker group by 部门号;

17、列出总人数大于4的部门号和总人数。
mysql> select 部门号,count(*) 总人数 from worker group by 部门号 having count(*)>4;