第1章　認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與MySQL

本章內(nèi)容提要

隨著科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們需要掌握的信息量急劇增加，要充分地開(kāi)發(fā)和利用這些信息資源，就必須有一種新技術(shù)能對(duì)大量的信息進(jìn)行識(shí)別、存儲(chǔ)、處理和傳播。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并得到迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。本章就帶大家來(lái)認(rèn)識(shí)什么是數(shù)據(jù)庫(kù)，以及用于管理大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)工具—MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)。

本章知識(shí)點(diǎn)

• MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)。
• 下載MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)軟件。
• 安裝與配置MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)軟件。
• 啟動(dòng)并登錄MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)軟件。
• 卸載MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)軟件。

1.1　認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)主要研究如何科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，如何高效地獲取和處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)作為數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)，目前已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。本節(jié)就來(lái)認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成等。

1.1.1　數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念

數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員等，都是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)中的基本概念。了解這些基本概念，有助于更深刻地學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。

1. 數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)（Data）是描述客觀事物的符號(hào)記錄，可以是數(shù)字、文字、圖形、圖像等，經(jīng)過(guò)數(shù)字化后存入計(jì)算機(jī)。事物可以是可觸及的對(duì)象，如一個(gè)人、一棵樹(shù)、一個(gè)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(wù)之間的聯(lián)系，如一張借書(shū)卡、一張訂貨單等。

2. 數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)（Database，DB）是存放數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)，是長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。在數(shù)據(jù)庫(kù)中集中存放了一個(gè)有組織的、完整的、有價(jià)值的數(shù)據(jù)資源，如學(xué)生管理、人事管理、圖書(shū)管理等。它可以供各種用戶共享，有最小冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易擴(kuò)展性。

3. 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（Database Management System，DBMS）是指位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)軟件。數(shù)據(jù)庫(kù)在建立、運(yùn)行和維護(hù)時(shí)由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一控制。實(shí)際上，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是一組計(jì)算機(jī)程序，能夠幫助用戶方便地定義數(shù)據(jù)和操縱數(shù)據(jù)，并能夠保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性。用戶使用數(shù)據(jù)庫(kù)是有目的的，而數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是幫助用戶達(dá)到這一目的的工具和手段。

4. 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（Database System，DBS）是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)構(gòu)成，一般由數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員和用戶構(gòu)成。

5. 數(shù)據(jù)庫(kù)管理員

數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（Database Administrator，DBA）是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、使用和維護(hù)的專(zhuān)門(mén)人員。

1.1.2　數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成

一般情況下，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)、硬件、軟件和用戶四部分組成，其中，數(shù)據(jù)存放于數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)當(dāng)中。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的示意圖如圖1-1所示。

（1）數(shù)據(jù)是構(gòu)成數(shù)據(jù)庫(kù)的主體，是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的管理對(duì)象。

（2）硬件是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的物理支撐，包括CPU、內(nèi)存、外存及I/O設(shè)備等。

（3）軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中最重要的核心軟件。應(yīng)用軟件是在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的支持下由用戶根據(jù)實(shí)際需要開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序。

（4）用戶包括專(zhuān)業(yè)用戶、非專(zhuān)業(yè)用戶和數(shù)據(jù)庫(kù)管理員。其中，專(zhuān)業(yè)用戶是指應(yīng)用程序員，主要負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和編制應(yīng)用程序，通過(guò)應(yīng)用程序存取和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，為最終用戶準(zhǔn)備應(yīng)用程序；非專(zhuān)業(yè)用戶一般是指數(shù)據(jù)庫(kù)的最終用戶，他們通過(guò)應(yīng)用系統(tǒng)提供的用戶接口界面來(lái)操作數(shù)據(jù)庫(kù)；數(shù)據(jù)庫(kù)管理員主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的管理、維護(hù)和正常使用，保持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)始終處于最佳的工作狀態(tài)。

1.1.3　數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有自己的特點(diǎn)，如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、共享性高、冗余度低等，都是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)所獨(dú)有的特點(diǎn)。本節(jié)就來(lái)詳細(xì)介紹數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)。

1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化

在數(shù)據(jù)庫(kù)中，描述數(shù)據(jù)時(shí)不僅要描述數(shù)據(jù)本身，還要描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)按一定的結(jié)構(gòu)形式構(gòu)成，數(shù)據(jù)在記錄內(nèi)部和記錄類(lèi)型之間相互關(guān)聯(lián)，用戶可以通過(guò)不同的路徑存取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化。

2. 數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)展

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)面向整個(gè)系統(tǒng)，所以可以為多用戶、多應(yīng)用共享。每個(gè)用戶只與數(shù)據(jù)庫(kù)中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)生聯(lián)系；用戶數(shù)據(jù)可以重疊，多個(gè)用戶可以同時(shí)存取數(shù)據(jù)而互不影響，因此大大提高了數(shù)據(jù)庫(kù)的使用效率。數(shù)據(jù)共享可以大大減少數(shù)據(jù)的冗余度、節(jié)約存儲(chǔ)空間，還可以避免數(shù)據(jù)之間的不一致性，這種數(shù)據(jù)的不一致性是指同一數(shù)據(jù)在每次復(fù)制時(shí)的值不一樣；數(shù)據(jù)共享還能使數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有彈性大、易擴(kuò)展的特點(diǎn)。

3. 數(shù)據(jù)獨(dú)立性高

數(shù)據(jù)獨(dú)立性主要從物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性兩方面體現(xiàn)。從物理獨(dú)立性角度來(lái)講，用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)庫(kù)是相互獨(dú)立的。當(dāng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變時(shí)，通過(guò)對(duì)映像的相應(yīng)改變可以保持?jǐn)?shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)不變，從而應(yīng)用程序也不必改變。從邏輯獨(dú)立性角度來(lái)講，用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的，應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)編寫(xiě)的，即使數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了，應(yīng)用程序也不必修改。

4. 數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理和控制

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提高以下幾方面的數(shù)據(jù)控制功能。

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性保護(hù)。保護(hù)數(shù)據(jù)以防止不合法的使用造成數(shù)據(jù)泄密和破壞。

（2）數(shù)據(jù)的完整性檢查。數(shù)據(jù)的完整性是指數(shù)據(jù)的正確性和一致性。完整性檢查是指將數(shù)據(jù)控制在有效的范圍內(nèi)，或保證數(shù)據(jù)之間滿足一定的關(guān)系。

（3）數(shù)據(jù)的并發(fā)控制。當(dāng)多個(gè)用戶的并發(fā)進(jìn)程同時(shí)存取，修改數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，可能會(huì)發(fā)生相互干擾而得到錯(cuò)誤的結(jié)果或使數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性和一致性遭到破壞，因此必須對(duì)多用戶的并發(fā)操作加以控制和協(xié)調(diào)。

（4）數(shù)據(jù)庫(kù)的備份與恢復(fù)。當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遭遇硬件故障、軟件故障、操作員誤操作或惡意破壞時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)丟失，此時(shí)，要求數(shù)據(jù)庫(kù)具有恢復(fù)功能。數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)是指數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)將數(shù)據(jù)庫(kù)從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確的狀態(tài)，即完整性狀態(tài)。