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

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)，負責實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的組織、儲存、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)的主要對象。

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

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（Database System）則是指數(shù)據(jù)庫及其管理軟件，同時還涉及到一些與數(shù)據(jù)庫相關的硬件、網(wǎng)絡、安全等方面的技術，是一個更加全面的概念。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)和相應的應用程序組成的。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是實現(xiàn)應用程序和數(shù)據(jù)之間交互和數(shù)據(jù)的存儲、管理、維護、保護等的一個整體系統(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)進行存放，是有一定的規(guī)則的，否則查詢的效率會很低。當今世界是一個充滿著數(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)庫是一個按數(shù)據(jù)結構來存儲和管理數(shù)據(jù)的計算機軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫的概念實際包括兩層意思：

數(shù)據(jù)庫是一個實體，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數(shù)據(jù)，“數(shù)據(jù)”和“庫”兩個概念結合成為數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理的新方法和技術，它能更合適的組織數(shù)據(jù)、更方便的維護數(shù)據(jù)、更嚴密的控制數(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軟件，是確保計算機系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基石。

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)庫和關系數(shù)據(jù)庫等各個階段的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術在各個方面的快速的發(fā)展。特別是關系型數(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)品都支持關系型數(shù)據(jù)庫，即使一些非關系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品也幾乎都有支持關系數(shù)據(jù)庫的接口。這主要是傳統(tǒng)的關系型數(shù)據(jù)庫可以比較好的解決管理和存儲關系型數(shù)據(jù)的問題。隨著云計算的發(fā)展和大數(shù)據(jù)時代的到來，關系型數(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系型和非關系型數(shù)據(jù)需要用數(shù)據(jù)庫進行存儲管理，以此同時，分布式技術等新技術的出現(xiàn)也對數(shù)據(jù)庫的技術提出了新的要求，于是越來越多的非關系型數(shù)據(jù)庫就開始出現(xiàn)，這類數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)的關系型數(shù)據(jù)庫在設計和數(shù)據(jù)結構有了很大的不同， 它們更強調數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的高并發(fā)讀寫和存儲大數(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)的關系型數(shù)據(jù)庫在一些傳統(tǒng)領域依然保持了強大的生命力。

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)庫而設計的電腦軟件系統(tǒng)，一般具有存儲、截取、安全保障、備份等基礎功能。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，例如關系式、XML；或依據(jù)所支持的計算機類型來作分類，例如服務器群集、移動電話；或依據(jù)所用查詢語言來作分類，例如SQL、XQuery；或依據(jù)性能沖量重點來作分類，例如最大規(guī)模、較高運行速度；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，主要完成對數(shù)據(jù)庫的操作與管理功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫對象的創(chuàng)建、數(shù)據(jù)庫存儲數(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、權限管理等。它的安全直接關系到整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全，其防護手段主要有：

使用正版數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)并及時安裝相關補丁。做好用戶賬戶管理，禁用默認超級管理員賬戶或者為超級管理員賬戶設置復雜密碼；為應用程序分別分配專用賬戶進行訪問；設置用戶登錄時間及登錄失敗次數(shù)限制， 防止暴力破解用戶密碼。分配用戶訪問權限時，堅持最小權限分配原則，并限制用戶只能訪問特定數(shù)據(jù)庫，不能同時訪問其他數(shù)據(jù)庫。修改數(shù)據(jù)庫默認訪問端口，使用防火墻屏蔽掉對 外開放的其他端口，禁止一切外部的端口探測行為。對數(shù)據(jù)庫內存儲的重要數(shù)據(jù)、敏感數(shù)據(jù)進行加密存儲，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。對數(shù)據(jù)庫內的系統(tǒng)存儲過程進行合理管理，禁用掉不必要的存儲過程，防止利用存儲過程進行數(shù)據(jù)庫探測與攻擊。啟用數(shù)據(jù)庫審核功能，對數(shù)據(jù)庫進行全面的事件跟蹤和日志記錄。

4、關系型數(shù)據(jù)庫

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

5、非關系型數(shù)據(jù)庫（NoSQL）

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

指的是分布式的、非關系型的、不保證遵循ACID原則的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。NoSQL數(shù)據(jù)庫技術與CAP理論、一致性哈希算法有密切關系。所謂CAP理論，簡單來說就是一個分布式系統(tǒng)不可能滿足可用性、一致性與分區(qū)容錯性這三個要求，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，即工作完成質量會隨著節(jié)點的變化而產(chǎn)生波動，當節(jié)點過多時，相關工作結果就無法那么準確。這一問題使整個系統(tǒng)的工作效率受到影響，導致整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)亂碼與出錯率大大提高，甚至會出現(xiàn)數(shù)據(jù)節(jié)點的內容遷移，產(chǎn)生錯誤的代碼信息。但盡管如此，NoSQL數(shù)據(jù)庫技術還是具有非常明顯的應用優(yōu)勢，如數(shù)據(jù)庫結構相對簡單，在大數(shù)據(jù)量下的讀寫性能好；能滿足隨時存儲自定義數(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展性、業(yè)務多變的應用場景。對于非結構化數(shù)據(jù)的處理更合適，如文章、評論，這些數(shù)據(jù)如全文搜索、機器學習通常只用于模糊處理，并不需要像結構化數(shù)據(jù)一樣，進行精確查詢，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期的，而NoSQL數(shù)據(jù)庫的擴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。NoSQL數(shù)據(jù)庫利用key-value可以大量的獲取大量的非結構化數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)的獲取效率很高，但用它查詢結構化數(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，就是結合了數(shù)據(jù)庫技術與分布式技術的一種結合。具體指的是把那些在地理意義上分散開的各個數(shù)據(jù)庫節(jié)點，但在計算機系統(tǒng)邏輯上又是屬于同一個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結合起來的一種數(shù)據(jù)庫技術。既有著數(shù)據(jù)庫間的協(xié)調性也有著數(shù)據(jù)的分布性。這個系統(tǒng)并不注重系統(tǒng)的集中控制，而是注重每個數(shù)據(jù)庫節(jié)點的自治性，此外為了讓程序員能夠在編寫程序時可以減輕工作量以及系統(tǒng)出錯的可能性，一般都是完全不考慮數(shù)據(jù)的分布情況，這樣的結果就使得系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分布情況一直保持著透明性。