第1章　認識數據庫與MySQL

本章內容提要

隨著科學技術與社會經濟的飛速發展，人們需要掌握的信息量急劇增加，要充分地開發和利用這些信息資源，就必須有一種新技術能對大量的信息進行識別、存儲、處理和傳播。隨著計算機軟硬件技術的發展，數據庫技術應運而生，并得到迅速的發展和廣泛的應用。本章就帶大家來認識什么是數據庫，以及用于管理大量數據的數據庫工具—MySQL數據庫。

本章知識點

• MySQL數據庫。
• 下載MySQL數據庫軟件。
• 安裝與配置MySQL數據庫軟件。
• 啟動并登錄MySQL數據庫軟件。
• 卸載MySQL數據庫軟件。

1.1　認識數據庫

數據庫技術主要研究如何科學地組織和存儲數據，如何高效地獲取和處理數據。數據庫技術作為數據管理的最新技術，目前已廣泛應用于各個領域。本節就來認識數據庫，包括數據庫的基本概念、數據庫系統的組成等。

1.1.1　數據庫的基本概念

數據、數據庫、數據庫管理系統、數據庫系統、數據庫管理員等，都是數據庫技術中的基本概念。了解這些基本概念，有助于更深刻地學習數據庫技術。

1. 數據

數據（Data）是描述客觀事物的符號記錄，可以是數字、文字、圖形、圖像等，經過數字化后存入計算機。事物可以是可觸及的對象，如一個人、一棵樹、一個零件等，也可以是抽象事件，如一次球賽、一次演出等，還可以是事務之間的聯系，如一張借書卡、一張訂貨單等。

2. 數據庫

數據庫（Database，DB）是存放數據的倉庫，是長期存儲在計算機內的、有組織的、可共享的數據集合。在數據庫中集中存放了一個有組織的、完整的、有價值的數據資源，如學生管理、人事管理、圖書管理等。它可以供各種用戶共享，有最小冗余度、較高的數據獨立性和易擴展性。

3. 數據庫管理系統

數據庫管理系統（Database Management System，DBMS）是指位于用戶與操作系統之間的一層數據管理系統軟件。數據庫在建立、運行和維護時由數據庫管理系統統一管理、統一控制。實際上，數據庫管理系統是一組計算機程序，能夠幫助用戶方便地定義數據和操縱數據，并能夠保證數據的安全性和完整性。用戶使用數據庫是有目的的，而數據庫管理系統是幫助用戶達到這一目的的工具和手段。

4. 數據庫系統

數據庫系統（Database System，DBS）是指在計算機系統中引入數據庫后的系統構成，一般由數據、數據庫管理系統、應用系統、數據庫管理員和用戶構成。

5. 數據庫管理員

數據庫管理員（Database Administrator，DBA）是負責數據庫的建立、使用和維護的專門人員。

1.1.2　數據庫系統的組成

一般情況下，數據庫系統由數據、硬件、軟件和用戶四部分組成，其中，數據存放于數據庫管理系統當中。數據庫系統的示意圖如圖1-1所示。

（1）數據是構成數據庫的主體，是數據庫系統的管理對象。

（2）硬件是數據庫系統的物理支撐，包括CPU、內存、外存及I/O設備等。

（3）軟件包括系統軟件和應用軟件。系統軟件包括操作系統和數據庫管理系統。數據庫管理系統是數據庫系統中最重要的核心軟件。應用軟件是在數據庫管理系統的支持下由用戶根據實際需要開發的應用程序。

（4）用戶包括專業用戶、非專業用戶和數據庫管理員。其中，專業用戶是指應用程序員，主要負責設計和編制應用程序，通過應用程序存取和維護數據庫，為最終用戶準備應用程序；非專業用戶一般是指數據庫的最終用戶，他們通過應用系統提供的用戶接口界面來操作數據庫；數據庫管理員主要負責數據庫系統的管理、維護和正常使用，保持數據庫始終處于最佳的工作狀態。

1.1.3　數據庫系統的特點

數據庫系統具有自己的特點，如數據結構化、共享性高、冗余度低等，都是數據庫系統所獨有的特點。本節就來詳細介紹數據庫系統的特點。

1. 數據結構化

在數據庫中，描述數據時不僅要描述數據本身，還要描述數據之間的聯系。整個數據庫按一定的結構形式構成，數據在記錄內部和記錄類型之間相互關聯，用戶可以通過不同的路徑存取數據。數據庫系統主要實現整體數據的結構化。

2. 數據的共享性高，冗余度低，易擴展

數據庫系統的數據面向整個系統，所以可以為多用戶、多應用共享。每個用戶只與數據庫中的一部分數據發生聯系；用戶數據可以重疊，多個用戶可以同時存取數據而互不影響，因此大大提高了數據庫的使用效率。數據共享可以大大減少數據的冗余度、節約存儲空間，還可以避免數據之間的不一致性，這種數據的不一致性是指同一數據在每次復制時的值不一樣；數據共享還能使數據庫系統具有彈性大、易擴展的特點。

3. 數據獨立性高

數據獨立性主要從物理獨立性和邏輯獨立性兩方面體現。從物理獨立性角度來講，用戶的應用程序與存儲在磁盤上的數據庫是相互獨立的。當數據的存儲結構改變時，通過對映像的相應改變可以保持數據的邏輯結構不變，從而應用程序也不必改變。從邏輯獨立性角度來講，用戶的應用程序與數據庫的邏輯結構是相互獨立的，應用程序是依據數據的局部邏輯結構編寫的，即使數據的邏輯結構改變了，應用程序也不必修改。

4. 數據由數據庫管理系統統一管理和控制

數據庫管理系統提高以下幾方面的數據控制功能。

（1）數據庫的安全性保護。保護數據以防止不合法的使用造成數據泄密和破壞。

（2）數據的完整性檢查。數據的完整性是指數據的正確性和一致性。完整性檢查是指將數據控制在有效的范圍內，或保證數據之間滿足一定的關系。

（3）數據的并發控制。當多個用戶的并發進程同時存取，修改數據庫時，可能會發生相互干擾而得到錯誤的結果或使數據庫的完整性和一致性遭到破壞，因此必須對多用戶的并發操作加以控制和協調。

（4）數據庫的備份與恢復。當計算機系統遭遇硬件故障、軟件故障、操作員誤操作或惡意破壞時，可能會導致數據錯誤或數據丟失，此時，要求數據庫具有恢復功能。數據庫恢復是指數據庫管理系統將數據庫從錯誤狀態恢復到某一已知的正確的狀態，即完整性狀態。