数据库基础概念理解

作为服务器开发者，数据库管理是后端服务关键的一部分、同时也是最容易被忽视的一部分；
工作好些年、发现很多开发者对数据库拿来就用、对数据库的思考少之又少、或是永远千篇一律、总到了项目快速增长期才花大量的成本去做最基础的修改，而现实往往是残酷的、是改不动的，甚至是需要修改项目源码进行配合重构的…
为了减少这样的情况发生，本文希望对刚接触数据库、或准备接触数据库的开发者对数据库有一个全新的、基础性的认知。

一. 数据库是怎么来的？

数据库的概念其实不难理解，你可以试想：如果有人告诉你一串信息，你为了不轻易忘记，最简单地，你可以新建一个txt文件，然后把信息完好的存起来，等下次谁要了解的时候，再去打开文本进行查看；其实这样的一个行为就是简单的数据操作，我们把这样有着一定规律和特征的数据集中存储起来，就构成了我们需要的数据库（可以是txt、excel、mysql、sqlserver等等）；

二. 为什么需要专业的数据库软件？

那么可能就人会问，既然这么简单，为什么还需要专门的数据库软件呢？

1. 更好地分类
   数据库软件通过分库、分表、建立字段，将存在着一定规则的数据进行分类存储，并对字段进行描述、以便对数据进行合理地空间分配、同时进行一定地约束；（你可以理解为你有一个图书馆、为了方便管理，你放置了多排书架、每一个书架都有一定的规则，比如1、2、3排放历史，4、5放人文，6、7放科学）

2. 简洁高效的数据库指令
   有了物理存储之后，紧接着面对的难题就是：如何操作数据？
   最基本的操作数据有四种，就是俗称的CURD【代表创建（Create）、更新（Update）、读取（Retrieve）和删除（Delete）操作】
   1）创建 Create：存入一本书（INSERT）
   2）更新 Update：替换一本书（UPDATE）
   3）读取 Retrieve：查找一本书（SELECT）
   4）删除 Delete：拿走/销毁一本书（DELETE）

在这种约定下，当我们向数据库发送CURD指令时，它相当于帮我们封装好一行命令，然后对我们的存储介质进行数据操作；比如SELECT:
(举例）CAT mydatabase | grep on

SELECT * FROM mydatabase WHERE fields = 'on';

3. 更高效的查询
   在这里就要引入索引的概念了，因为索引用得好事半功倍；用得不好，简直是灾难性的负担；因为索引可以提高查询效率，但同时它的维护是需要代价的；

当我们的图书馆运行一段时间后，发现书本上架并不难，难的是如何在海量的书架里，快速地找出一本书，这个时候有个简单的做法，就是给每一列书架标记一个记号，比如根据开头字母（a/b/c..），我们在计算机里称之为索引。

索引（index）是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构,使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。

有了这样的规则，假设当有人来找《埃及1840》这本历史书，我们可以快速锁定到历史书籍中的1列1、2行，而其余的书架子我们都可以不用全部翻查，这就是索引的最基本实现；

学习到后面，你会发现索引其实十分有趣！
不同的数据库引擎所支持的索引结构是不一样的，常见的索引数据结构有（B+TREE、HASH、红黑树等等），他们的目的基本是在“维护”和“查找”尽可能地实现高效，具体选择哪种需要开发者对他们有一定的了解，而不是永远地盲目使用一种索引类型；

索引除了进一步的分类，他还被有组织有规律地加入到一种数据结构中（比如BTREE——限制了每个节点最多只有两个叶子节点、右边节点比左边“大”等等，通过不同的数据结构算法来提高查询的效率，以达到节省计算机查询数据的内存以及时间上开销）

当然建立索引是需要代价的，除了额外建立的.MYI索引文件需要暂用的磁盘空间，在我们每一次地新增、修改、删除，索引文件都是需要同步发生变化的，这一点有这个意识就可以了，后续在专门写索引的文章里，我们再细究，这里只是为了让开发者都有一个基础的认知。

三、打开数据库的探索之门

通过了解数据库的存储介质、操作方式、以及查询优化的原理，我们明白数据库的操作是即简单又十分不易的；

试想如果没有这些数据库软件、需要我们自己去实现一个数据库的服务、自己去存储数据、操作数据、查询数据、构建索引、事务、优化引擎等等，你还舍得这样漫不经心地设计你的库表吗？

所以希望各位数据库开发者，都能且用且珍惜，不要轻视数据库的操作，不要随意操作一些自己都不知道会发生什么后果的行为，可能你无意地一个设计，已经带来了不断地、无意义的服务器压力，轻者浪费资源，重者只能带来无止境地优化~

如有不对的地方欢迎指正、有存疑的地方欢迎来找我探讨，谢谢~

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