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数据库与 DBMS 基础、NoSQL 的种类

低頻约 39 分钟8 个术语过去问 7 题

本单元目标

  • 能够区分并说明数据库(数据的集合)与 DBMS(管理数据库的软件)。
  • 能够说出使用 DBMS 的目的,以及 DBMS 承担的主要功能。
  • 能够根据数据的存储方式,分辨用表管理数据的 RDBMS 与不受表约束的 NoSQL 各类型。
术语总表(8 个)
术语一句话数据的存储方式
データベース为便于共享而整理、存储的数据集合不限方式(指数据本身)
DBMS管理数据库、在数据库与用户之间居中处理的软件负责数据的管理与操作(并非数据集合本身)
RDBMS基于关系数据模型、用表管理数据的 DBMS由行和列组成的表,表与表之间用共同的项目关联
NoSQL不采用关系数据模型的表的数据库总称因类型而异
キーバリューストア以键和值的组合保存数据的 NoSQL一个键对应一个值
KVS键值存储的缩写与键值存储相同
ドキュメント指向データベース以 JSON 等文档作为一条数据单位的 NoSQL每个文档的项目可以不同
グラフ指向データベース用节点和边保存数据之间联系的 NoSQL由点和线构成的网络

术语

数据库(データベース)是按目的整理并存储起来、可供多个用户和应用程序共享的数据集合。

如果各部门用各自的文件保存同一份客户信息,就可能出现只改了其中一处地址、导致两边内容不一致的情况。把数据集中到一处整理好,就能减少重复,任何人查看到的都是同样的最新内容。

类比就像不再让家人各自在记事本上记联系方式,而是在客厅放一本共用的通讯录。有人改了,所有人看到的都是同样的内容。

记法按字面记:database 的 base 是“基地”,也就是数据集中存放的地方。

考点

  • 易混数据库(データベース)是数据的集合本身,与管理它的软件 DBMS 是两回事。

该术语的过去问 1 题 データベース

DBMS(Database Management System,数据库管理系统)是管理数据库、代替用户和应用程序读写数据的软件。

  1. 应用程序
  2. DBMS
  3. 数据库

DBMS 读写数据库,并把结果返回给应用程序。

3 / 3

应用程序不直接处理数据的存放位置和格式,而是委托 DBMS 读取或改写数据。DBMS 负责并发控制(同時実行制御),通过让其他处理等待等方式进行协调,使多人同时更新同一数据时也不会产生矛盾。此外,利用备份等把因故障而损坏的数据恢复原状的故障恢复(障害回復),以及规定每个用户可操作范围的访问权限管理(アクセス権管理),也是 DBMS 的职责。

类比就像图书馆的书库管理员。读者不进书库,而是在柜台提出请求,由管理员找书交给读者,借还记录也由管理员登记。

记法Management 意为“管理”。名字里就带着“数据管理员”的,正是 DBMS。

考点

  • 常考DBMS 是根据应用程序的请求,查找或改写数据库(データベース)中数据的软件。
  • 常考使用 DBMS 的目的在于:即使许多用户和程序同时使用同一数据,也能在不破坏内容一致性的前提下共享数据。

该术语的过去问 3 题 DBMS

「数据库」与「DBMS」的区别

比较点数据库DBMS
关键本质经过整理并存储的数据集合管理数据库的软件
作用承载被共享的内容负责数据的读写与保护

RDBMS(关系数据库管理系统)是基于关系数据模型(関係データモデル)管理数据库的 DBMS,该模型以表(数据表)的形式保存数据。

商品编号商品名称单价
P01笔记本150
P02圆珠笔120
P03橡皮80

表中横向的一行是一条数据(记录),纵向的一列对应一个项目,列名和数据类型要事先确定。只要让一张表与另一张表拥有共同的项目(例如商品编号),就能把两张表关联起来取出数据。操作 RDBMS 使用名为 SQL 的语言。

类比就像在电子表格软件里准备好几张预先定好列标题的工作表,再用共同的编号把各张表的行对应起来。

记法R 是 Relational(关系)的首字母。在关系数据模型中,表本身就叫作“关系”(relation),所以可以读作“用表管理数据的 DBMS”。

考点

  • 常考关系数据模型(関係データモデル)是以表的形式表示数据的模型,一行对应一条数据,一列对应一个项目。

该术语的过去问 2 题 RDBMS

NoSQL 是对不采用关系数据模型的表、而以其他形式保存数据的各类数据库的总称。

  • NoSQL(代表性类型示例)
    • 键值存储(KVS)
    • 文档型数据库
    • 图型数据库

这一名称一般被解释为“Not only SQL”,它指的不是某一个产品,而是把数据存储方式各不相同的多种类型合在一起的称呼。许多类型不需要事先确定表的列,常用于处理形式不统一的数据,或分散存放在大量服务器上的海量数据。

类比如果说 RDBMS 是格子固定的稿纸,那么 NoSQL 就像一个文具架,上面放着空白笔记本、单词卡、便利贴等。

记法No 一般不理解为“否定”,而是读作 Not only(不仅是)。这样读,这个名字的意思就不是抛弃 SQL,而是也接纳表以外的存储方式。

考点

  • 易混NoSQL 不是特定的产品名称,而是对不采用表的各类数据库的总称。

「RDBMS」与「NoSQL」的区别

比较点RDBMSNoSQL
关键数据的存储方式关系数据模型的表(行与列)不依赖表的形式(因类型而异)
项目的确定方式事先确定列很多类型不必事先确定
范围用表管理数据的 DBMS多种类型的总称

キーバリューストア键值存储

在术语表中打开 キーバリューストア

键值存储(キーバリューストア)是把用于查找数据的键与其内容值(value)作为一组保存的 NoSQL。

键值
session:7731已登录用户的信息
cart:2048购物车中的商品
img:logo图像数据

指定键就会返回一个对应的值,机制简单,因此读写速度快。值的内容形式不由 DBMS 规定,所以不适合以值内部的项目为条件进行查找。

类比就像凭号码牌寄存物品的衣帽间。报出号码牌上的号码,物品马上就能取出,但不能请工作人员根据物品里装了什么来找。

记法和词典的“词条 → 释义”是同一个形式。词条是键,释义是值。

考点

  • 易混键值存储(キーバリューストア)专门用于凭键取值,而以值的内部为条件的查找,则是文档型数据库(ドキュメント指向データベース)更擅长。

KVS 取自 Key-Value Store 的首字母,是键值存储的缩写。

它所指的与键值存储相同,有的资料写日语名称(キーバリューストア),有的写缩写。以键和值的组合保存数据这一特点,也同样适用。

记法把 K(Key)、V(Value)、S(Store)这几个字母依次展开,就是正式名称。

ドキュメント指向データベース文档型数据库

在术语表中打开 ドキュメント指向データベース

文档型数据库(ドキュメント指向データベース)是以 JSON、XML 这类带有项目的文档(document)作为一条数据单位进行保存的 NoSQL。

文档包含的项目
会员 1姓名、电子邮件地址
会员 2姓名、电话号码、喜欢的类型

每个文档所包含的项目可以不同,不必像表那样统一各列。DBMS 能够读取文档中的项目,因此也可以以项目的值为条件进行查找。

类比它不像格式固定的申请表,而像一个文件夹,里面一张张装订着因人而异、栏目各不相同的自由填写卡片。

记法document 就是“文书”。一份文书原样就是一条数据。

考点

  • 易混文档型数据库(ドキュメント指向データベース)中每条数据的项目可以不同,这与先定好列的 RDBMS 表在存储方式上不同。

「键值存储」与「文档型数据库」的区别

比较点键值存储文档型数据库
一条数据的形式键与值的组合带有项目的文档
关键对内容的处理DBMS 不解析值的内容DBMS 能读取文档中的项目
查找凭键查取可以以项目的值为条件查找

グラフ指向データベース图型数据库

在术语表中打开 グラフ指向データベース

图型数据库(グラフ指向データベース)是把数据作为节点(点)、把数据之间的联系作为边(线)来保存的 NoSQL。

友人

友人

友人

利用者A

利用者B

利用者C

这里的“图”不是折线图,而是指用点和线连接起来的网络形状。由于把联系本身作为数据保存,它擅长沿着联系一层层追踪的处理,例如朋友的朋友,或者从一个车站到另一个车站的路线。

类比就像把一张人物关系图原样保存下来:人名用圆圈圈起,有关系的人之间用线相连。

记法这里的图不是柱状图或折线图,而是像铁路线路图那样由“车站(点)和线路(线)”构成的图。

考点

  • 易混RDBMS 用共同的项目把表与表关联起来表示联系,而图型数据库(グラフ指向データベース)则把联系作为边直接保存。

要点

  • 数据库是为了减少重复、实现共享,按目的整理并存储起来的数据集合。
  • DBMS 支撑数据共享,使许多用户同时使用同一数据也不会破坏一致性,还负责故障恢复和访问权限管理。
  • RDBMS 基于关系数据模型,用由行和列组成的表管理数据,并用 SQL 进行操作。
  • NoSQL 是不依赖表的数据库的总称,各类型以不同方式保存数据,如键与值的组合、文档、节点与边等。

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