第1章　认识数据库与MySQL

本章内容提要

随着科学技术与社会经济的飞速发展，人们需要掌握的信息量急剧增加，要充分地开发和利用这些信息资源，就必须有一种新技术能对大量的信息进行识别、存储、处理和传播。随着计算机软硬件技术的发展，数据库技术应运而生，并得到迅速的发展和广泛的应用。本章就带大家来认识什么是数据库，以及用于管理大量数据的数据库工具—MySQL数据库。

本章知识点

• MySQL数据库。
• 下载MySQL数据库软件。
• 安装与配置MySQL数据库软件。
• 启动并登录MySQL数据库软件。
• 卸载MySQL数据库软件。

1.1　认识数据库

数据库技术主要研究如何科学地组织和存储数据，如何高效地获取和处理数据。数据库技术作为数据管理的最新技术，目前已广泛应用于各个领域。本节就来认识数据库，包括数据库的基本概念、数据库系统的组成等。

1.1.1　数据库的基本概念

数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统、数据库管理员等，都是数据库技术中的基本概念。了解这些基本概念，有助于更深刻地学习数据库技术。

1. 数据

数据（Data）是描述客观事物的符号记录，可以是数字、文字、图形、图像等，经过数字化后存入计算机。事物可以是可触及的对象，如一个人、一棵树、一个零件等，也可以是抽象事件，如一次球赛、一次演出等，还可以是事务之间的联系，如一张借书卡、一张订货单等。

2. 数据库

数据库（Database，DB）是存放数据的仓库，是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。在数据库中集中存放了一个有组织的、完整的、有价值的数据资源，如学生管理、人事管理、图书管理等。它可以供各种用户共享，有最小冗余度、较高的数据独立性和易扩展性。

3. 数据库管理系统

数据库管理系统（Database Management System，DBMS）是指位于用户与操作系统之间的一层数据管理系统软件。数据库在建立、运行和维护时由数据库管理系统统一管理、统一控制。实际上，数据库管理系统是一组计算机程序，能够帮助用户方便地定义数据和操纵数据，并能够保证数据的安全性和完整性。用户使用数据库是有目的的，而数据库管理系统是帮助用户达到这一目的的工具和手段。

4. 数据库系统

数据库系统（Database System，DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和用户构成。

5. 数据库管理员

数据库管理员（Database Administrator，DBA）是负责数据库的建立、使用和维护的专门人员。

1.1.2　数据库系统的组成

一般情况下，数据库系统由数据、硬件、软件和用户四部分组成，其中，数据存放于数据库管理系统当中。数据库系统的示意图如图1-1所示。

（1）数据是构成数据库的主体，是数据库系统的管理对象。

（2）硬件是数据库系统的物理支撑，包括CPU、内存、外存及I/O设备等。

（3）软件包括系统软件和应用软件。系统软件包括操作系统和数据库管理系统。数据库管理系统是数据库系统中最重要的核心软件。应用软件是在数据库管理系统的支持下由用户根据实际需要开发的应用程序。

（4）用户包括专业用户、非专业用户和数据库管理员。其中，专业用户是指应用程序员，主要负责设计和编制应用程序，通过应用程序存取和维护数据库，为最终用户准备应用程序；非专业用户一般是指数据库的最终用户，他们通过应用系统提供的用户接口界面来操作数据库；数据库管理员主要负责数据库系统的管理、维护和正常使用，保持数据库始终处于最佳的工作状态。

1.1.3　数据库系统的特点

数据库系统具有自己的特点，如数据结构化、共享性高、冗余度低等，都是数据库系统所独有的特点。本节就来详细介绍数据库系统的特点。

1. 数据结构化

在数据库中，描述数据时不仅要描述数据本身，还要描述数据之间的联系。整个数据库按一定的结构形式构成，数据在记录内部和记录类型之间相互关联，用户可以通过不同的路径存取数据。数据库系统主要实现整体数据的结构化。

2. 数据的共享性高，冗余度低，易扩展

数据库系统的数据面向整个系统，所以可以为多用户、多应用共享。每个用户只与数据库中的一部分数据发生联系；用户数据可以重叠，多个用户可以同时存取数据而互不影响，因此大大提高了数据库的使用效率。数据共享可以大大减少数据的冗余度、节约存储空间，还可以避免数据之间的不一致性，这种数据的不一致性是指同一数据在每次复制时的值不一样；数据共享还能使数据库系统具有弹性大、易扩展的特点。

3. 数据独立性高

数据独立性主要从物理独立性和逻辑独立性两方面体现。从物理独立性角度来讲，用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库是相互独立的。当数据的存储结构改变时，通过对映像的相应改变可以保持数据的逻辑结构不变，从而应用程序也不必改变。从逻辑独立性角度来讲，用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的，应用程序是依据数据的局部逻辑结构编写的，即使数据的逻辑结构改变了，应用程序也不必修改。

4. 数据由数据库管理系统统一管理和控制

数据库管理系统提高以下几方面的数据控制功能。

（1）数据库的安全性保护。保护数据以防止不合法的使用造成数据泄密和破坏。

（2）数据的完整性检查。数据的完整性是指数据的正确性和一致性。完整性检查是指将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。

（3）数据的并发控制。当多个用户的并发进程同时存取，修改数据库时，可能会发生相互干扰而得到错误的结果或使数据库的完整性和一致性遭到破坏，因此必须对多用户的并发操作加以控制和协调。

（4）数据库的备份与恢复。当计算机系统遭遇硬件故障、软件故障、操作员误操作或恶意破坏时，可能会导致数据错误或数据丢失，此时，要求数据库具有恢复功能。数据库恢复是指数据库管理系统将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确的状态，即完整性状态。