沒有比喻地理解數據庫(DB)

没有比喻的情况下理解数据库(DB)的方法以及数据库的结构, 持久性, 高效查询, 完整性, 关系的技术定义

bamchi 474

没有比喻的情况下理解数据库(DB) - 结构化数据,永久存储和快速检索的系统

数据库(Database)是
“用于存储,管理和在需要时快速提供数据的系统”。
这里有三个核心原则。


1⃣ 数据的结构化(Structure)

数据不能以任何形式存储。
数据库必须根据确定的结构进行存储。

这个结构主要由三个元素组成:

Database

数据可以存在的最顶层空间。
一个数据库可以包含多种类型的数据集。

Table

具有相同属性(Attributes)的数据集合。
例如:建筑物列表,会员列表,帖子列表等。

每个表都有固定的结构(Schema)。
也就是说,哪些属性存在,名称是什么,数据类型是什么都已明确定义。

Record

存储在表中的单个数据单位。
记录根据表的模式进行存储
并且每个属性(Column)都有一个值(Value)。

总结一下:

数据库是存储空间,表是数据集,记录是单个数据。
(技术定义,非比喻)


2⃣ 数据的持久性(Persistence)

应用程序只能在运行时保留数据。
但是Web服务在关闭后
信息应该仍然可用。

数据库的一个核心目标之一是
永久保存数据

  • 即使重新启动服务器也会保留
  • 不会丢失随着时间的推移
  • 随时可以再次访问相同的值

这是与内存(RAM)或临时缓存不同的
数据库独有的本质角色。


3⃣ 数据的高效查询(Query)

数据库存在的最实用原因是
“快速从大量数据中找到所需数据”

查询由名为Query的命令组成。

在SQL中常用的形式:

SELECT *
FROM buildings
WHERE city = 'Seoul';

这个命令的意义非常结构化。

  • 从哪个表中(Buildings)
  • 仅显示满足条件的数据(city = ‘Seoul’)
  • 以何种方式显示(SELECT *)

数据库内部使用
索引,搜索算法,排序方式等
在数十万到数百万条数据中
非常快速地返回符合条件的结果。

这种速度决定了数据库的质量。


4⃣ 完整性(Integrity)

数据库不仅仅是存储空间。
存储的数据必须在逻辑上一致且可信

完整性通过以下元素进行管理。

  • NOT NULL: 必须有值
  • UNIQUE: 不能重复
  • PRIMARY KEY: 唯一标识每个记录
  • FOREIGN KEY: 确保与其他表的关系
  • CHECK约束: 值必须满足特定条件

通过这些规则
系统会自动过滤错误数据。

数据库不仅仅是存储
也是管理数据质量的系统


5⃣ 关系(Relationship)

关系型数据库(RDB)的核心是字面意思上的“关系”。

表之间相互连接
可以表示更复杂的结构。

主要关系:

  1. 1:N (一对多)
    例如:建筑物 → 房间
    一个建筑物有多个房间。

  2. N:N (多对多)
    例如:用户 ↔ 项目
    需要中间表。

  3. 1:1 (一对一)
    例如:用户 → 用户资料

这种关系导致
数据不仅仅是一个简单的列表
而是具有有机结构


6⃣ 事务(Transaction)

数据库提供“准确性”的最核心功能。

事务指的是逻辑上的一个操作单元
所有操作要么全部成功
要么全部失败

例如:账户转账

  • 取款成功
  • 存款失败 → 这种情况系统绝对不应该允许。

事务可以防止这种问题。

原子性 = 没有部分成功的完全成功或完全失败


7⃣ 总结 — 数据库的基本功能仅有三种

简而言之,没有比喻:

1) 使数据结构化存储

2) 永久保存

3) 有效快速地查找和管理数据

为了实现这三点
有关系,约束条件,索引,事务等功能。


为什么这种方式很重要?

Web服务的本质是
“接收,存储和展示数据”。

换句话说,理解概念上的数据库意味着
理解Web服务的核心结构

没有比喻的概念解释
读者可以自己在脑海中
建立逻辑结构
并进行系统性思考。

这就是
AI Native时代的核心能力。

Comments

Add Comment

Your email won't be published and will only be used for reply notifications.

继续阅读

Get notified of new posts

We'll email you when Bamchi Blog publishes new content.

Your email will only be used for new post notifications.