資料庫是什么

• 一、我們身邊的資料庫
• 二、為什么 DBMS 那么重要
• 三、DBMS 的種類
• 請參閱

學習重點

• 資料庫是將大量資料保存起來，通過計算機加工而成的可以進行高效訪問的資料集合，

• 用來管理資料庫的計算機系統稱為資料庫管理系統（DBMS），

• 通過使用DBMS，多個用戶便可安全、簡單地操作大量資料，

• 資料庫有很多種類，本書將介紹如何使用專門的SQL語言來操作關系資料庫，

• 關系資料庫通過關系資料庫管理系統（RDBMS）進行管理，

一、我們身邊的資料庫

大家都有過下面這樣的經歷吧？

• 收到曾經為自己診治過的牙醫寄來的明信片，上面寫著“距上次檢查已有半年，請您再來做個牙齒健康檢查”，

• 在生日的前一個月，收到曾入住過的旅店或賓館發來的“生日當月入住優惠”的郵件或者明信片，

• 在網上商城購物之后，收到內附“推薦商品串列”的郵件，

這可能是因為牙醫、旅店或商城的經營者掌握了顧客上一次的就診日期、生日和購買歷史等資訊，并且擁有能夠從大量匯總資訊中快速獲取所需資訊（比如你的住址或愛好）的設備（計算機系統），如果利用人工完成同樣的作業，真不知道要多長時間呢，

另外，現在所有地區的圖書館都配備了計算機，實作了圖書的自動查詢，使用該系統，可以通過檢索書名或出版年份快速查找出希望借閱的圖書的所在位置，以及是否已經借出等資訊，正是因為擁有了可以保存圖書名稱、出版年份以及保管位置和外借情況等資訊，并且可以按需查詢的設備，才使這一切成為可能，

像這樣將大量資料保存起來，通過計算機加工而成的可以進行高效訪問的資料集合稱為資料庫（Database，DB），將姓名、住址、電話號碼、郵箱地址、愛好和家庭構成等資料保存到資料庫中，就可以隨時迅速獲取想要的資訊了，用來管理資料庫的計算機系統稱為資料庫管理系統（Database Management System，DBMS） ^[1]，

KEYWORD

• 資料

• 資料庫（DB）

• 資料庫管理系統（DBMS）

系統的使用者通常無法直接接觸到資料庫，因此，在使用系統的時候往往意識不到資料庫的存在，其實大到銀行賬戶的管理，小到手機的電話簿，可以說社會的所有系統中都有資料庫的身影（圖 1），

二、為什么 DBMS 那么重要

那么，為什么要使用專用系統（DBMS）來管理資料呢？我們通過計算機管理資料的時候，通常使用文本檔案 ^[2] 或者 Excel 那樣的電子制表軟體就可以完成了，非常簡單，

確實，通過文本檔案或者電子制表軟體來管理資料的方法非常簡便，但也有不足，下面就舉幾個有代表性的例子，

• 無法多人共享資料

  保存在已連接網路的計算機中的檔案，可以通過共享設定實作多個用戶在線閱讀或編輯，但是，當某個用戶打開該檔案的時候，其他用戶就無法進行編輯了，如果是網上商城的話，當某個用戶購買商品的時候，其他用戶就無法購買了，

• 無法提供操作大量資料所需的格式

  要想瞬間從幾十萬或者上百萬的資料中獲取想要的資料，必須把資料保存為適當的格式，但是文本檔案和 Excel 作業表等無法提供相應的格式，

• 實作讀寫自動化需要編程能力

  通過撰寫計算機程式（以下簡稱程式）可以實作資料讀取和編輯自動化，但這必須以了解資料結構為前提，還需具備一定的計算機編程技術，

• 無法應對突發事故

  當檔案被誤刪、硬碟出現故障等導致無法讀取的時候，可能會造成重要資料丟失，同時資料還可能被他人輕易讀取或竊用，

DBMS 可以克服這些不足，實作多個用戶同時安全簡單地操作大量資料（圖 2），這也是我們一定要使用 DBMS 的原因，

三、DBMS 的種類

DBMS 主要通過資料的保存格式（資料庫的種類）來進行分類，現階段主要有以下 5 種型別，

• 層次資料庫（Hierarchical Database，HDB）

  最古老的資料庫之一，它把資料通過層次結構（樹形結構）的方式表現出來，層次資料庫曾經是資料庫的主流，但隨著關系資料庫的出現和普及，現在已經很少使用了，

• 關系資料庫（Relational Database，RDB）

  關系資料庫是現在應用最廣泛的資料庫，關系資料庫在 1969 年誕生，可謂歷史悠久，和 Excel 作業表一樣，它也采用由行和列組成的二維表來管理資料，所以簡單易懂（表 1），同時，它還使用專門的 SQL（Structured Query Language，結構化查詢語言）對資料進行操作，

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  • 層次資料庫

  • 關系資料庫（RDB）

  • SQL

  表 1　關系資料庫中的資料

  商品編號	商品名稱	商品種類	銷售單價	進貨單價	登記日期
  0001	T 恤衫	衣服	1000	500	2009-09-20
  0002	打孔器	辦公用品	500	320	2009-09-11
  0003	運動 T 恤	衣服	4000	2800
  0004	菜刀	廚房用具	3000	2800	2009-09-20
  0005	高壓鍋	廚房用具	6800	5000	2009-01-15
  0006	叉子	廚房用具	500		2009-09-20
  0007	擦菜板	廚房用具	880	790	2008-04-28
  0008	圓珠筆	辦公用品	100		2009-11-11

  這種型別的 DBMS 稱為關系資料庫管理系統（Relational Database Management System，RDBMS），比較具有代表性的 RDBMS 有如下 5 種，

  • Oracle Database ：甲骨文公司的 RDBMS

  • SQL Server ：微軟公司的 RDBMS

  • DB2 ：IBM 公司的 RDBMS

  • PostgreSQL ：開源的 RDBMS

  • MySQL ：開源的 RDBMS

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  • RDBMS

  • 開源

    將軟體的內容（代碼）無償地公開在互聯網上，任何人都可以進行修改并再次發布，開發專案可以由志同道合的有志之士集體來運營，

  另外，Oracle Database 通常簡稱為 Oracle，因此，本教程在接下來的章節中也使用這一簡稱，

• 面向物件資料庫（Object Oriented Database，OODB）

  編程語言當中有一種被稱為面向物件語言的語言 ^[3]，把資料以及對資料的操作集合起來以物件為單位進行管理，因此得名，面向物件資料庫就是用來保存這些物件的資料庫，

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  • 面向物件資料庫（OODB）

• XML 資料庫（XML Database，XMLDB）

  最近幾年，XML ^[4] 作為在網路上進行互動的資料的形式逐漸普及起來，XML 資料庫可以對 XML 形式的大量資料進行高速處理，

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  • XML 資料庫（XMLDB）

• 鍵值存盤系統（Key-Value Store，KVS）

  這是一種單純用來保存查詢所使用的主鍵（Key）和值（Value）的組合的資料庫，具有編程語言知識的讀者可以把它想象成關聯陣列或者散列（hash），近年來，隨著鍵值存盤系統被應用到 Google 等需要對大量資料進行超高速查詢的 Web 服務當中，它正逐漸為人們所關注，

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  • 鍵值存盤系統（KVS）

本教程將向大家介紹使用 SQL 語言的資料庫管理系統，也就是關系資料庫管理系統（RDBMS）的操作方法，接下來還會深入講解 RDBMS，如無特殊說明，本教程所提到的資料庫以及 DBMS 都是指 RDBMS，

另外，有的 RDBMS 也可以像 XML 資料庫那樣操作 XML 形式的資料，或者具有面向物件資料庫的功能，本教程并不會介紹用于這些擴展功能的 SQL，如果要了解這些內容，請參考 RDBMS 附帶的 SQL 手冊或者針對不同的 RDBMS 介紹 SQL 的資料，

請參閱

• 資料庫是什么
• 資料庫的結構
• SQL 概要
• 表的創建
• 表的洗掉和更新

（完）

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