一个完整的数据库必须具备什么

数据库系统（Database System），是由数据库及其管理软件组成的系统。

一个完整的数据库系统包括

1 计算机硬件

计算机硬件是数据库系统的物质基础，是存储数据库及运行数据库管理系统的硬件资源，主要包括主机、存储设备、输入输出设备以及计算机网络环境。

2 计算机软件

数据库系统中的软件包括 *** 作系统、数据库管理系统及数据库应用系统等。

数据库管理系统是数据库系统的核心软件之一。它提供数据定义、数据 *** 作、数据库管理、数据库建立和维护以及通信等功能。DBMS提供对数据库中数据资源进行统一管理和控制的功能，将用户、应用程序与数据库中数据相互隔离，是数据库系统的核心，其功能的强弱是衡量数据库系统性能优劣的主要指标。DBMS必须运行在相应的系统平台上，有 *** 作系统和相关系统软件的支持。 DBMS功能的强弱随系统而异，在大型系统中功能较强、较全，在小型系统中功能较弱、较少。目前较流行的数据库管理系统有Visual FoxPro，Access，SQL Server，Oracle，Sybase等。

数据库应用系统是指系统开发人员利用数据库系统资源开发出来的，面向某一类实际应用的应用软件系统。它分为两类。

(1) 管理信息系统。这是面向机构内部业务和管理的数据库应用系统。例如，人事管理系统、教学管理系统等。

(2) 开放式信息服务系统。这是面向外部、提供动态信息查询功能，以满足不同信息需求的数据库应用系统。例如，大型综合科技信息系统、经济信息系统和专业的证券实时行情、商品信息系统。

3 数据库

数据库(DateBase，DB)是指数据库系统中按照一定的方式组织的、存储在外部存储设备上的、能为多个用户共享的及与应用程序相互独立的相关数据集合。它不仅包括描述事物的数据本身，而且还包括相关事物之间的联系。

数据库中的数据是面向多种应用，可以被多个用户、多个应用程序共享。其数据结构独立于使用数据的程序，对于数据的增加、删除、修改和检索由DBMS进行统一管理和控制，用户对数据库进行的各种 *** 作都是DBMS实现的。

4 数据库系统的有关人员

数据库系统的有关人员主要有3类：最终用户、数据库应用系统开发人员和数据库管理员(DataBase Administrator，DBA)。最终用户指通过应用系统的用户界面使用数据库的人员，他们一般对数据库知识了解不多。数据库应用系统开发人员包括系统分析员、系统设计员和程序员。系统分析员负责应用系统的分析，他们和用户、数据库管理员相配合，参与系统分析；系统设计员负责应用系统设计和数据库设计；程序员则根据设计要求进行编码。数据库管理员是数据管理机构的一组人员，他们负责对整个数据库系统进行总体控制和维护，以保证数据库系统的正

数据库管理系统软件的种类有很多，常用的数据库管理系统软件也那么三五种：ORACLE、MySQL、ACCESS、MSSQLServer这些是不同领域常用的数据库管理系统软件。

1、Oracle

Oracle系统，即是以Oracle关系数据库为数据存储和管理作为构架基础，构建出的数据库管理系统。Oracle，世界第一个支持SQL语言的商业数据库，定位于高端工作站，以及作为服务器的小型计算机。

2、MySQL

MySQL是一个关系型数据库管理系统，由瑞典MySQLAB公司开发，属于Oracle旗下产品。My是最流行的关系型数据库管理系统之一，在WEB应用方面，MySQL是最好的RDBMS(RelationalDatabaseManagementSystem，关系数据库管理系统)应用软件之一。

3、ACCESS

ACCESS数据库是微软研究发布的一款数据库管理软件，ACCESS的全称是MicrosoftOfficeAess，是微软比较有代表性的一款数据库管理软件，其优势为：界面友好、易 *** 作。

4、MSSQLServer

SQLserver数据库是美国微软公司发布的一款RMDBS数据库，也是关系型数据库系统。SQLserver的优点为：真正的客户服务器体系结构。图形化用户界面，更加直观、简单。

扩展资料：

数据库管理系统主要功能

1、数据定义：DBMS提供数据定义语言DDL（DataDefinitionLanguage），供用户定义数据库的三级模式结构、两级映像以及完整性约束和保密限制等约束。DDL主要用于建立、修改数据库的库结构。

2、数据 *** 作：DBMS提供数据 *** 作语言DML（DataLanguage），供用户实现对数据的追加、删除、更新、查询等 *** 作。

3、数据库的运行管理：数据库的运行管理功能是DBMS的运行控制、管理功能，包括多用户环境下的并发控制、安全性检查和存取限制控制、完整性检查和执行、运行日志的组织管理、事务的管理和自动恢复，即保证事务的原子性。这些功能保证了数据库系统的正常运行。

一、数据场景 1、表结构简介 任何工具类的东西都是为了解决某个场景下的问题，比如Redis缓存系统热点数据，ClickHouse解决海量数据的实时分析，MySQL关系型数据库存储结构化数据。数据的存储则需要设计对应的表结构，清楚的表结构，有助于快速开发业务，和理解系统。表结构的设计通常从下面几个方面考虑：业务场景、设计规范、表结构、字段属性、数据管理。

2、用户场景

例如存储用户基础信息数据，通常都会下面几个相关表结构：用户信息表、单点登录表、状态管理表、支付账户表等。

用户信息表

存储用户三要素相关信息：姓名，手机号，身份z，登录密码，邮箱等。

CREATE TABLE `ms_user_center` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '用户ID', `user_name` varchar(20) NOT NULL COMMENT '用户名', `real_name` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '真实姓名', `pass_word` varchar(32) NOT NULL COMMENT '密码', `phone` varchar(20) NOT NULL COMMENT '手机号', `email` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '邮箱', `head_url` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '用户头像URL', `card_id` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '身份z号', `user_sex` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '用户性别:0-女,1-男', `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间', `update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '更新时间', `state` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '是否可用,0-不可用,1-可用', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户表'; 单点登录表

用意是在多个业务系统中，用户登录一次就可以访问所有相互信任的业务子系统，是聚合业务平台常用的解决方案。

CREATE TABLE `ms_user_sso` ( `user_id` int(11) NOT NULL COMMENT '用户ID', `sso_id` varchar(32) NOT NULL COMMENT '单点信息编号ID', `sso_code` varchar(32) NOT NULL COMMENT '单点登录码,唯一核心标识', `log_ip` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '登录IP地址', `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间', `update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '更新时间', `state` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '是否可用,0-不可用,1-可用', PRIMARY KEY (`user_id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户单点登录表'; 状态管理表

系统用户在使用时候可能出现多个状态，例如账户冻结、密码锁定等，把状态聚合到一起，可以更加方便的管理和验证。

CREATE TABLE `ms_user_status` ( `user_id` int(11) NOT NULL COMMENT '用户ID', `account_status` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '账户状态：0-冻结,1-未冻结', `real_name_status` int(1) DEFAULT '0' COMMENT '实名认证状态：0-未实名,1-已实名', `pay_pass_status` int(1) DEFAULT '0' COMMENT '支付密码是否设置：0-未设置,1-设置', `wallet_pass_status` int(1) DEFAULT '0' COMMENT '钱包密码是否设置：0-未设置,1-设置', `wallet_status` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '钱包是否冻结:0-冻结,1-未冻结', `email_status` int(1) DEFAULT '0' COMMENT '邮箱状态:0-未激活,1-激活', `message_status` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '短信提醒开启：0-未开启,1-开启', `letter_status` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '站内信提醒开启：0-未开启,1-开启', `emailmsg_status` int(1) DEFAULT '0' COMMENT '邮件提醒开启：0-未开启,1-开启', `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间', `update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '更新时间', `state` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '是否可用,0-不可用,1-可用', PRIMARY KEY (`user_id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户状态表'; 支付账户表

用户交易的核心表，存储用户相关的账户资金信息。

CREATE TABLE `ms_user_wallet` ( `wallet_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '钱包ID', `user_id` int(11) NOT NULL COMMENT '用户ID', `wallet_pwd` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '钱包密码', `total_account` decimal(20,2) DEFAULT '000' COMMENT '账户总额', `usable_money` decimal(20,2) DEFAULT '000' COMMENT '可用余额', `freeze_money` decimal(20,2) DEFAULT '000' COMMENT '冻结金额', `freeze_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '冻结时间', `thaw_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '解冻时间', `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间', `update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '更新时间', `state` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '是否可用,0-不可用,1-可用', PRIMARY KEY (`wallet_id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户钱包'; 二、设计规范 1、涉及模块

通过上面几个表设计的案例，可以看到表设计关联到数据库的各个方面知识：数据类型，索引，编码，存储引擎等。表设计是一个很大的命题，不过也遵循一个基本规范：三范式。

2、三范式 基础概念

一范式

表的列的具有原子性,不可再分解，即列的信息，不能分解,关系型数据库MySQL、Oracle等自动的满足。

二范式

每个事实的数据记录只会出现一次, 不会冗余, 通常设计一个主键来实现。

三范式

要求一个表中不包含已经存在于其它表的非主键信息，例如部门和员工的信息，员工表包含部门表的主键ID，则可以关联获取相关信息，没必要在员工表保存相关信息。

优缺点对比

范式化设计

范式化结构设计通常更新快，因为冗余数据较少，表结构轻巧，也更好的写入内存中。但是查询起来涉及到关联，代价非常高，非常损耗查询性能。

反范式化设计

所有的数据都在一张表中，避免关联查询，索引的有效性更高，但是数据的冗余性极高。

建议结论

上述的两种设计方式在实际开发中都是不存在的，在实际开发中都是混合使用。比如汇总统计，缓存数据，都会基于反范式化的设计。

三、字段属性

合适的字段类型对于高性能来说非常重要，基本原则如下：简单的类型占用资源更少；在可以正确存储数据的情况下，选最小的数据类型。

1、数据类型选择 整数类型

TINYINT、SMALLINT、MEDIUMINT、INT、BIGINT，根据数据类型范围合理选择即可。

实数类型

FLOAT、DOUBLE、DECIMAL，建议资金货币相关类型使用高精度DECIMAL存储，或者把数据成倍扩大为整数，采用BIGINT存储，不过处理相对麻烦。

字符类型

CHAR、VARCHAR，长度不确定建议采用VARCHAR存储，不过VARCHAR类型需要额外开销记录字符串长度。CHAR适合存储短字符，或者定长字符串，例如MD5的加密结构。

时间类型

DATETIME、TIMESTAMP，DATETIME保存大范围的值，精度秒。TIMESTAMP以时间戳的格式，范围相对较小，效率也相对较高，所以通常情况建议使用。

MySQL的字段类型有很多种，可以根据数据特性选择合适的，这里只描述常见的几种类型。

2、基础用法 *** 作 数据类型

修改字段类型

ALTER TABLE ms_user_sso MODIFY state CHAR(1) DEFAULT '0' ; ALTER TABLE ms_user_sso MODIFY state INT(1) DEFAULT '1' COMMENT '状态：0不可用,1可用';

修改名称位置

ALTER TABLE ms_user_sso CHANGE log_ip login_ip VARCHAR(32) AFTER update_time ; 索引使用

索引类型：主键索引，普通索引，唯一索引，组合索引，全文索引。这里演示普通索引的 *** 作。MySQL的核心模块，后续详说。

添加索引

ALTER TABLE ms_user_wallet ADD INDEX user_id_index(user_id) ; CREATE INDEX state_index ON ms_user_wallet(state) ;

查看索引

SHOW INDEX FROM ms_user_wallet;

删除索引

DROP INDEX state_index ON ms_user_wallet ;

修改索引

不具有真正意义上的修改，可以把原有的索引删除之后，再次添加索引。

外键关联

用处：外键关联的作用保证多个数据表的数据一致性和完整性，建表时先有主表，后有从表；删除数据表，需要先删从表，再删主表。复杂场景不建议使用，实际开发中用的也不多。

添加外键

ALTER TABLE ms_user_wallet ADD CONSTRAINT user_id_out_key FOREIGN KEY(user_id) REFERENCES ms_user_center(id) ;

删除外键

ALTER TABLE ms_user_wallet DROP FOREIGN KEY user_id_out_key ; 四、表结构管理 1、查看结构 DESC ms_user_status ; SHOW CREATE TABLE ms_user_status ; 2、字段结构 添加字段 ALTER TABLE ms_user_status ADD `delete_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '删除时间' ; 删除字段 ALTER TABLE ms_user_status DROP COLUMN delete_time ; 3、修改表名 ALTER TABLE ms_user_center RENAME ms_user_info ; 4、存储引擎 存储引擎 SELECT VERSION() ; SHOW ENGINES ;

MySQL 56 支持的存储引擎有InnoDB、MyISAM、Memory、Archive、CSV、BLACKHOLE等。一般默认使用InnoDB，支持事务管理。该模块MySQL核心，后续详解。

修改引擎

数据量大的场景下，存储引擎修改是一个难度极大的 *** 作，容易会导致表的特性变动，引起各种后续反应，后续会详说。

ALTER TABLE ms_user_sso ENGINE = MyISAM ; 5、修改编码

表字符集默认使用utf8，通用，无乱码风险，汉字3字节，英文1字节，utf8mb4是utf8的超集，有存储4字节例如表情符号时使用。

查看编码 SHOW VARIABLES LIKE 'character%'; 修改编码 ALTER TABLE ms_user_sso DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4; 五、数据管理 1、增删改查

添加数据

INSERT INTO ms_user_sso ( user_id,sso_id,sso_code,create_time,update_time,login_ip,state ) VALUES ( '1','SSO7637267','SSO78631273612', '2019-12-24 11:56:57','2019-12-24 11:57:01','127001','1' );

更新数据

UPDATE ms_user_sso SET user_id = '1',sso_id = 'SSO20191224',sso_code = 'SSO20191224', create_time = '2019-11-24 11:56:57',update_time = '2019-11-24 11:57:01', login_ip = '127001',state = '1' WHERE user_id = '1';

查询数据

一般情况下都是禁止使用 select *** 作。

SELECT user_id,sso_id,sso_code,create_time,update_time,login_ip,state FROM ms_user_sso WHERE user_id = '1';

删除数据

DELETE FROM ms_user_sso WHERE user_id = '2' ;

不带where条件，就是删除全部数据。原则上不允许该 *** 作，优化篇会详解。TRUNCATE TABLE也是清空表数据，但是占用的资源相对较少。

2、数据安全 不可逆加密

这类加密算法，多用来做数据验证 *** 作，比如常见的密码验证。

SELECT MD5('cicada')='94454b1241ad2cfbd0c44efda1b6b6ba' ; SELECT SHA('cicada')='0501746a2e4fd34e1d14015fc4d58309585edc7d'; SELECT PASSWORD('smile')='B4FB95D86DCFC3F33A3852714DC742C77504479D' ; 可逆加密

安全性要求高的系统，需要做三级等保，对数据的安全性极高，数据在存储时必须加密入库，取出时候需要解密，这些就需要可逆加密。

SELECT DECODE(ENCODE('123456','key_salt'),'key_salt') ; SELECT AES_DECRYPT(AES_ENCRYPT('cicada','salt123'),'salt123');

上述数据安全的管理，也可以基于应用系统的服务(代码)层进行处理，相对专业的流程是从数据生成源头处理，规避数据传递过程泄露，造成不必要的风险。

access

的功能特点:

access

是微软公司推出的基于windows的桌面关系数据库管理系统（rdbms），是office系列应用软件之一。它提供了表、查询、窗体、报表、页、宏、模块7种用来建立数据库系统的对象；提供了多种向导、生成器、模板，把数据存储、数据查询、界面设计、报表生成等 *** 作规范化；为建立功能完善的数据库管理系统提供了方便，也使得普通用户不必编写代码，就可以完成大部分数据管理的任务。

access是一种关系型数据库管理系统，其主要特点如下：

（1）存储方式单一

access管理的对象有表、查询、窗体、报表、页、宏和模块，以上对象都存放在后缀为（mdb）的数据库文件种，便于用户的 *** 作和管理。

(2)面向对象

access是一个面向对象的开发工具，利用面向对象的方式将数据库系统中的各种功能对象化，将数据库管理的各种功能封装在各类对象中。它将一个应用系统当作是由一系列对象组成的，对每个对象它都定义一组方法和属性，以定义该对象的行为和外国，用户还可以按需要给对象扩展方法和属性。通过对象的方法、属性完成数据库的 *** 作和管理，极大地简化了用户的开发工作。同时，这种基于面向对象的开发方式，使得开发应用程序更为简便。

（3）界面友好、易 *** 作

access是一个可视化工具，是风格与windows完全一样，用户想要生成对象并应用，只要使用鼠标进行拖放即可，非常直观方便。系统还提供了表生成器、查询生成器、报表设计器以及数据库向导、表向导、查询向导、窗体向导、报表向导等工具，使得 *** 作简便，容易使用和掌握。

（4）集成环境、处理多种数据信息

access基于windows *** 作系统下的集成开发环境，该环境集成了各种向导和生成器工具，极大地提高了开发人员的工作效率，使得建立数据库、创建表、设计用户界面、设计数据查询、报表打印等可以方便有序地进行。

（5）access支持odbc（开发数据库互连，open

data

base

connectivity），利用access强大的dde（动态数据交换）和ole（对象的联接和嵌入）特性，可以在一个数据表中嵌入位图、声音、excel表格、word文档，还可以建立动态的数据库报表和窗体等。access还可以将程序应用于网络，并与网络上的动态数据相联接。利用数据库访问页对象生成html文件，轻松构建internet/intranet的应用。

1、DB2

IBM公司研制的一种关系型数据库系统。DB2主要应用于大型应用系统，具有较好的可伸缩性，可支持从大型机到单用户环境，应用于OS/2Windows等平台下。DB2提供了高层次的数据利用性、完整性、安全性、可恢复性，以及小规模到大规模应用程序的执行能力，具有与平台无关的基本功能和SQL命令。

2、Oracle

Oracle针对不同规模和应用需求的用户推出了不同功能组合的版本，而且所支持的 *** 作系统也可说是全面覆盖，UNIX、Linux和Windows都可以，所以Oracle数据库不仅适用大公司选择，可以满足各种不同规模的企业用户选择。

3、SQL

SQL的 *** 作系统环境是微软的Windows。SQLSever数据库管理系统具有功能全面、效率高，可以作为大中型企业和单位的数据库管理系统，它是由微软公司推出，继承了微软产品的界面友好、易学易用的特点。

4、Sybase

Sybase是美国Sybase公司研制的一种关系型数据库系统，是一种典型的UNIX或WindowsNT平台上客户机/服务器环境下的大型数据库系统。Sybase提供了一套应用程序编程接口，可以与非Sybase数据源及服务器集成，允许在多个数据库之间复制数据，适于创建多层应用。

5、MySQL

MySQL是一个小型关系型数据库管理系统，开发者为瑞典MySQLAB公司。MySQL的资源占用非常小，更加易于安装、使用和管理。

MySQL可以在windows环境下使用，不过其最经典的组合是ApachePHPMysql。

MySQL是一个关系型数据库管理系统，由瑞典 MySQL AB 公司开发，目前属于 Oracle 旗下公司。MySQL 最流行的关系型数据库管理系统，在 WEB 应用方面 MySQL 是最好的 RDBMS (Relational Database Management System，关系数据库管理系统) 应用软件之一。

MySQL 是一种关联数据库管理系统，关联数据库将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。MySQL 所使用的 SQL 语言是用于访问数据库的最常用标准化语言。MySQL 软件采用了双授权政策，它分为社区版和商业版，由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，一般中小型网站的开发都选择 MySQL 作为网站数据库。由于其社区版的性能卓越，搭配 PHP 和 Apache 可组成良好的开发环境。

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