一、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的關(guān)系

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（Database Management System，DBMS）是指用于管理數(shù)據(jù)庫的軟件系統(tǒng)，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的組織、儲(chǔ)存、查詢、修改和刪除等基本操作。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心組成部分，它是介于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，是用戶和數(shù)據(jù)庫的接口，用于協(xié)調(diào)和管理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和操作。而數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要對(duì)象。

二、數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的關(guān)系

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（Database System）則是指數(shù)據(jù)庫及其管理軟件，同時(shí)還涉及到一些與數(shù)據(jù)庫相關(guān)的硬件、網(wǎng)絡(luò)、安全等方面的技術(shù)，是一個(gè)更加全面的概念。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和相應(yīng)的應(yīng)用程序組成的。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)之間交互和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、維護(hù)、保護(hù)等的一個(gè)整體系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫是在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)集合。

三、數(shù)據(jù)庫介紹

1、定義

數(shù)據(jù)庫是存放數(shù)據(jù)的倉庫。它的存儲(chǔ)空間很大，可以存放百萬條、千萬條、上億條數(shù)據(jù)。但是數(shù)據(jù)庫并不是隨意地將數(shù)據(jù)進(jìn)行存放，是有一定的規(guī)則的，否則查詢的效率會(huì)很低。當(dāng)今世界是一個(gè)充滿著數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)世界，充斥著大量的數(shù)據(jù)。即這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)世界就是數(shù)據(jù)世界。數(shù)據(jù)的來源有很多，比如出行記錄、消費(fèi)記錄、瀏覽的網(wǎng)頁、發(fā)送的消息等等。除了文本類型的數(shù)據(jù)，圖像、音樂、聲音都是數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫是一個(gè)按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫的概念實(shí)際包括兩層意思：

數(shù)據(jù)庫是一個(gè)實(shí)體，它是能夠合理保管數(shù)據(jù)的“倉庫”，用戶在該“倉庫”中存放要管理的事務(wù)數(shù)據(jù)，“數(shù)據(jù)”和“庫”兩個(gè)概念結(jié)合成為數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理的新方法和技術(shù)，它能更合適的組織數(shù)據(jù)、更方便的維護(hù)數(shù)據(jù)、更嚴(yán)密的控制數(shù)據(jù)和更有效的利用數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫作為最重要的基礎(chǔ)軟件，是確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基石。

2、發(fā)展現(xiàn)狀

在數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷史上，數(shù)據(jù)庫先后經(jīng)歷了層次數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫等各個(gè)階段的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術(shù)在各個(gè)方面的快速的發(fā)展。特別是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為目前數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品中最重要的一員，80年代以來， 幾乎所有的數(shù)據(jù)庫廠商新出的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品都支持關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，即使一些非關(guān)系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品也幾乎都有支持關(guān)系數(shù)據(jù)庫的接口。這主要是傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可以比較好的解決管理和存儲(chǔ)關(guān)系型數(shù)據(jù)的問題。隨著云計(jì)算的發(fā)展和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫越來越無法滿足需要，這主要是由于越來越多的半關(guān)系型和非關(guān)系型數(shù)據(jù)需要用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲(chǔ)管理，以此同時(shí)，分布式技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)也對(duì)數(shù)據(jù)庫的技術(shù)提出了新的要求，于是越來越多的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫就開始出現(xiàn)，這類數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有了很大的不同， 它們更強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的高并發(fā)讀寫和存儲(chǔ)大數(shù)據(jù)，這類數(shù)據(jù)庫一般被稱為NoSQL（Not only SQL）數(shù)據(jù)庫。 而傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在一些傳統(tǒng)領(lǐng)域依然保持了強(qiáng)大的生命力。

3、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是為管理數(shù)據(jù)庫而設(shè)計(jì)的電腦軟件系統(tǒng)，一般具有存儲(chǔ)、截取、安全保障、備份等基礎(chǔ)功能。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以依據(jù)它所支持的數(shù)據(jù)庫模型來作分類，例如關(guān)系式、XML；或依據(jù)所支持的計(jì)算機(jī)類型來作分類，例如服務(wù)器群集、移動(dòng)電話；或依據(jù)所用查詢語言來作分類，例如SQL、XQuery；或依據(jù)性能沖量重點(diǎn)來作分類，例如最大規(guī)模、較高運(yùn)行速度；亦或其他的分類方式。不論使用哪種分類方式，一些DBMS能夠跨類別，例如，同時(shí)支持多種查詢語言。?

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心組成部分，主要完成對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作與管理功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫對(duì)象的創(chuàng)建、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的查詢、添加、修改與刪除操作和數(shù)據(jù)庫的用戶管理、權(quán)限管理等。它的安全直接關(guān)系到整個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全，其防護(hù)手段主要有：

使用正版數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)并及時(shí)安裝相關(guān)補(bǔ)丁。做好用戶賬戶管理，禁用默認(rèn)超級(jí)管理員賬戶或者為超級(jí)管理員賬戶設(shè)置復(fù)雜密碼；為應(yīng)用程序分別分配專用賬戶進(jìn)行訪問；設(shè)置用戶登錄時(shí)間及登錄失敗次數(shù)限制， 防止暴力破解用戶密碼。分配用戶訪問權(quán)限時(shí)，堅(jiān)持最小權(quán)限分配原則，并限制用戶只能訪問特定數(shù)據(jù)庫，不能同時(shí)訪問其他數(shù)據(jù)庫。修改數(shù)據(jù)庫默認(rèn)訪問端口，使用防火墻屏蔽掉對(duì) 外開放的其他端口，禁止一切外部的端口探測行為。對(duì)數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲(chǔ)的重要數(shù)據(jù)、敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)，防止數(shù)據(jù)庫備份或數(shù)據(jù)文件被盜而造成數(shù)據(jù)泄露。設(shè)置好數(shù)據(jù)庫的備份策略，保證數(shù)據(jù)庫被破壞后能迅速恢復(fù)。對(duì)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的系統(tǒng)存儲(chǔ)過程進(jìn)行合理管理，禁用掉不必要的存儲(chǔ)過程，防止利用存儲(chǔ)過程進(jìn)行數(shù)據(jù)庫探測與攻擊。啟用數(shù)據(jù)庫審核功能，對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行全面的事件跟蹤和日志記錄。

4、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)的格式可以直觀地反映實(shí)體間的關(guān)系。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和常見的表格比較相似，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中表與表之間是有很多復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系的。 常見的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有Mysql，SqlServer等。在輕量或者小型的應(yīng)用中，使用不同的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對(duì)系統(tǒng)的性能影響不大，但是在構(gòu)建大型應(yīng)用時(shí)，則需要根據(jù)應(yīng)用的業(yè)務(wù)需求和性能需求，選擇合適的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。

5、非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（NoSQL）

隨著近些年技術(shù)方向的不斷拓展，大量的NoSql數(shù)據(jù)庫如MongoDB、Redis、Memcache出于簡化數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、避免冗余、影響性能的表連接、摒棄復(fù)雜分布式的目的被設(shè)計(jì)。

指的是分布式的、非關(guān)系型的、不保證遵循ACID原則的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。NoSQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)與CAP理論、一致性哈希算法有密切關(guān)系。所謂CAP理論，簡單來說就是一個(gè)分布式系統(tǒng)不可能滿足可用性、一致性與分區(qū)容錯(cuò)性這三個(gè)要求，一次性滿足兩種要求是該系統(tǒng)的上限。而一致性哈希算法則指的是NoSQL數(shù)據(jù)庫在應(yīng)用過程中，為滿足工作需求而在通常情況下產(chǎn)生的一種數(shù)據(jù)算法，該算法能有效解決工作方面的諸多問題但也存在弊端，即工作完成質(zhì)量會(huì)隨著節(jié)點(diǎn)的變化而產(chǎn)生波動(dòng)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)過多時(shí)，相關(guān)工作結(jié)果就無法那么準(zhǔn)確。這一問題使整個(gè)系統(tǒng)的工作效率受到影響，導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)亂碼與出錯(cuò)率大大提高，甚至?xí)霈F(xiàn)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容遷移，產(chǎn)生錯(cuò)誤的代碼信息。但盡管如此，NoSQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)還是具有非常明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，如數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，在大數(shù)據(jù)量下的讀寫性能好；能滿足隨時(shí)存儲(chǔ)自定義數(shù)據(jù)格式需求，非常適用于大數(shù)據(jù)處理工作。

NoSQL數(shù)據(jù)庫適合追求速度和可擴(kuò)展性、業(yè)務(wù)多變的應(yīng)用場景。對(duì)于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理更合適，如文章、評(píng)論，這些數(shù)據(jù)如全文搜索、機(jī)器學(xué)習(xí)通常只用于模糊處理，并不需要像結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)一樣，進(jìn)行精確查詢，而且這類數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)規(guī)模往往是海量的，數(shù)據(jù)規(guī)模的增長往往也是不可能預(yù)期的，而NoSQL數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展能力幾乎也是無限的，所以NoSQL數(shù)據(jù)庫可以很好的滿足這一類數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。NoSQL數(shù)據(jù)庫利用key-value可以大量的獲取大量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)的獲取效率很高，但用它查詢結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)效果就比較差。

延伸閱讀1：分布式數(shù)據(jù)庫

所謂的分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，就是結(jié)合了數(shù)據(jù)庫技術(shù)與分布式技術(shù)的一種結(jié)合。具體指的是把那些在地理意義上分散開的各個(gè)數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)，但在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)邏輯上又是屬于同一個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)合起來的一種數(shù)據(jù)庫技術(shù)。既有著數(shù)據(jù)庫間的協(xié)調(diào)性也有著數(shù)據(jù)的分布性。這個(gè)系統(tǒng)并不注重系統(tǒng)的集中控制，而是注重每個(gè)數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)的自治性，此外為了讓程序員能夠在編寫程序時(shí)可以減輕工作量以及系統(tǒng)出錯(cuò)的可能性，一般都是完全不考慮數(shù)據(jù)的分布情況，這樣的結(jié)果就使得系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分布情況一直保持著透明性。