COMP7240課程主要介紹數(shù)據(jù)庫概念以及設(shè)計(jì)和使用數(shù)據(jù)庫的一般技能，重點(diǎn)是關(guān)系數(shù)據(jù)庫概念和技術(shù)。課程結(jié)束時(shí)將介紹當(dāng)前數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的行業(yè)發(fā)展情況，如 NoSQL 數(shù)據(jù)庫。如果大家在學(xué)習(xí)這門課程的時(shí)候遇到困難可以進(jìn)行專業(yè)的留學(xué)生課程補(bǔ)習(xí)，推薦搜索HighMark課程輔導(dǎo)哦~

一、學(xué)習(xí)成果

1.解釋和說明關(guān)系模型的基本概念，理解其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、

2.應(yīng)用 SQL 語言定義、查詢和操作關(guān)系數(shù)據(jù)庫、

3.應(yīng)用概念數(shù)據(jù)庫建模方法(如實(shí)體-關(guān)系模型)設(shè)計(jì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫、

4.研究、論證和應(yīng)用有關(guān)功能依賴和正常形式的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法，以評估關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的質(zhì)量、

5.解釋和討論關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中的查詢處理和優(yōu)化、事務(wù)和安全管理、

6.思考數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的最新技術(shù)和大數(shù)據(jù)管理的挑戰(zhàn)。

二、NoSQL 數(shù)據(jù)庫

NoSQL 也被稱為 "不僅是 SQL"、"非 SQL"，是一種數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法，可以在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)之外存儲(chǔ)和查詢數(shù)據(jù)。雖然它仍然可以存儲(chǔ)關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)中的數(shù)據(jù)，但與 RDBMS 相比，它的存儲(chǔ)方式有所不同。決定使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫還是非關(guān)系數(shù)據(jù)庫，主要取決于具體情況，并視使用情況而定。

NoSQL 數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如 JSON 文檔)中，而不是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的典型表格結(jié)構(gòu)。由于這種非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)不需要模式，因此具有快速擴(kuò)展能力，可以管理通常是非結(jié)構(gòu)化的大型數(shù)據(jù)集。

NoSQL 也是分布式數(shù)據(jù)庫的一種，這意味著信息被復(fù)制并存儲(chǔ)在不同的服務(wù)器上，這些服務(wù)器可以是遠(yuǎn)程的，也可以是本地的。這確保了數(shù)據(jù)的可用性和可靠性。如果部分?jǐn)?shù)據(jù)離線，數(shù)據(jù)庫的其他部分可以繼續(xù)運(yùn)行。

如今，企業(yè)需要高速管理大量數(shù)據(jù)，并能快速擴(kuò)展，以運(yùn)行幾乎所有行業(yè)的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。在這個(gè)云、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不斷發(fā)展的時(shí)代，NoSQL 數(shù)據(jù)庫提供了這種速度和可擴(kuò)展性，因其性能和易用性而成為熱門選擇。

三、NoSQL 與 SQL

結(jié)構(gòu)化查詢語言(SQL)通常與 NoSQL 相關(guān)。為了更好地理解 NoSQL 和 SQL 之間的區(qū)別，了解一下 SQL 的歷史可能會(huì)有所幫助，SQL 是一種用于從數(shù)據(jù)庫中檢索特定信息的編程語言。

在使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫之前，公司使用的是數(shù)據(jù)表采用樹狀結(jié)構(gòu)的分層數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。這些早期的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)使用戶能夠組織大量數(shù)據(jù)。但是，這些系統(tǒng)非常復(fù)雜，往往是特定應(yīng)用的專有系統(tǒng)，而且在數(shù)據(jù)挖掘方面受到限制。這些局限性最終導(dǎo)致了關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的發(fā)展，該系統(tǒng)將數(shù)據(jù)排列在表格中。SQL 提供了與關(guān)系數(shù)據(jù)交互的接口，允許分析師通過合并共同字段來連接表格。

隨著時(shí)間的推移，對于新興技術(shù)(如電子商務(wù)應(yīng)用)來說，更快、更分散地使用大型數(shù)據(jù)集的需求變得越來越重要。程序員需要比 SQL 數(shù)據(jù)庫(即關(guān)系數(shù)據(jù)庫)更靈活的東西。NoSQL 就是這樣一種選擇。

雖然 NoSQL 提供了 SQL 的替代方案，但這一進(jìn)步絕不是取代 SQL 數(shù)據(jù)庫。例如，假設(shè)您正在管理一家公司的零售訂單。在關(guān)系模型中，各個(gè)表將分別管理客戶數(shù)據(jù)、訂單數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)，并通過唯一的公共鍵(如客戶 ID 或訂單 ID)將它們連接在一起。雖然這種方法非常適合快速存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)，但需要大量內(nèi)存。當(dāng)你想增加內(nèi)存時(shí)，SQL 數(shù)據(jù)庫只能縱向擴(kuò)展，而不能橫向擴(kuò)展，這意味著你增加內(nèi)存的能力受限于你所擁有的硬件。其結(jié)果是，縱向擴(kuò)展最終限制了公司的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索。

相比之下，NoSQL 數(shù)據(jù)庫是非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，不需要連接表格，其內(nèi)置的分片和高可用性功能便于橫向擴(kuò)展。如果單個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器不足以存儲(chǔ)所有數(shù)據(jù)或處理所有查詢，則可將工作量分到兩個(gè)或更多服務(wù)器上，從而使公司能夠橫向擴(kuò)展數(shù)據(jù)。

雖然每種類型的數(shù)據(jù)庫都有自己的優(yōu)勢，但公司通常會(huì)在單個(gè)應(yīng)用程序中同時(shí)使用 NoSQL 和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。如今的云提供商可以支持 SQL 或 NoSQL 數(shù)據(jù)庫。選擇哪種數(shù)據(jù)庫取決于您的目標(biāo)。

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