数据库技术全解析：从基础到前沿

# 数据库技术全解析：从基础到前沿 ## 一、数据库基础与入门选择 在数据库领域，对于初学者而言，隐藏技术或许是处理小型数据库的有效策略，但对于专业人士来说，理解被隐藏的技术和组件至关重要。微软 Access 因包含在 Windows 版的 Microsoft Office 套件中，常成为学生接触的首个数据库管理系统（DBMS）。若不熟悉 Microsoft Access 2016，可先学习相关入门内容。 值得一提的是，从 Microsoft Access 2000 及后续版本开始，可使用其他 DBMS（如 Microsoft SQL Server）有效替代其数据库引擎（Jet 或 ADE）。Microsoft Access 2016 通过开放数据库连接（ODBC）标准实现连接。当需要处理大型数据库或使用 Microsoft SQL Server 的高级功能时，可进行这样的替换。 ## 二、企业级数据库系统剖析 ### 2.1 企业级数据库系统的构成 企业级数据库系统的应用程序和 DBMS 并非像 Microsoft Access 那样集成在一起，应用程序相互独立，且与 DBMS 分离。其主要组件包括通过企业网络运行的应用程序、Web 门户报告应用程序、XML Web 服务应用程序、移动应用和电子商务应用等。 ### 2.2 企业级数据库系统中的应用类型 - **客户端 - 服务器应用程序**：通过企业网络连接到数据库，采用客户端 - 服务器架构。应用程序作为客户端连接到数据库服务器，常使用 VB.NET、C++ 或 Java 等编程语言编写。 - **Web 服务器应用程序**：如电子商务应用，用户通过 Web 浏览器（如 Microsoft Edge、Mozilla Firefox 和 Google Chrome）连接。常见的 Web 服务器有 Microsoft 的 Internet Information Server (IIS) 和 Apache，常用语言包括 PHP、Java 和 Microsoft .NET 语言（如 C#.NET 和 VB.NET）。 - **报告应用程序**：将数据库查询结果发布在企业门户或其他网站上，常使用第三方报告生成和数字仪表盘产品（如 IBM 的 Cognos Business Intelligence 和 MicroStrategy 的 MicroStrategy 10）创建。 - **XML Web 服务应用程序**：结合 XML 标记语言和其他标准实现程序间通信，代码分布在多台计算机上，可使用 Java 或 .NET 语言编写。 - **移动应用**：在当今互联世界中愈发重要，虽未详细讨论，但发展前景广阔。 所有这些数据库应用程序通过向 DBMS 发送 SQL 语句来读写数据库数据，还可创建表单和报告，实现超越简单表单和报告处理的应用逻辑。 ### 2.3 企业级数据库系统中的 DBMS DBMS 负责管理数据库，处理 SQL 语句，并提供创建、处理和管理数据库的功能。常见的关系型 DBMS 产品按功能和使用难度递增排序如下： | DBMS 产品 | 特点 | | --- | --- | | Microsoft Access (ADE) | 最易使用，但功能最弱 | | Oracle MySQL | 功能强大的开源 DBMS，常用于 Web 应用 | | Microsoft SQL Server | 比 Microsoft Access 功能强大，能更快处理大型数据库，具备多用户控制、备份和恢复等管理功能 | | IBM DB2 | 性能比 SQL Server 快，能处理更大数据库，但使用难度更高 | | Oracle Database | 性能最快、功能最强，可配置为在超大型数据库上实现 24/7 运行，但使用和管理难度远超 Microsoft SQL Server | ### 2.4 DBMS 与操作系统的适配性 DBMS 产品的运行依赖于操作系统，选择 DBMS 时需考虑其与操作系统的兼容性。主要操作系统包括 Microsoft Windows、Microsoft Windows Server、Apple macOS 和各种版本的 Linux。Microsoft 的 DBMS 产品（Microsoft Access 和 Microsoft SQL Server）可在 Microsoft 操作系统上运行，Microsoft SQL Server 也支持 Linux 系统。Oracle Database 支持 Windows 和 Linux 系统，但不支持 Apple macOS。MySQL 是唯一能在这三种操作系统上运行的关系型 DBMS 产品。 ## 三、数据库设计的类型与方法 ### 3.1 数据库设计的重要性 数据库设计是创建数据库表的正确结构、表间关系、适当的数据约束和其他结构组件的过程。正确的数据库设计既重要又困难，设计不佳的数据库性能差，可能导致应用开发人员编写复杂 SQL 语句，难以适应新需求。 ### 3.2 数据库设计的三种类型 - **基于现有数据的数据库设计**：可从现有数据（如电子表格、文本文件或其他数据库的提取数据）构建数据库。在商业