1）数据库
数据库（Data Base，DB）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的建立在计算机存储设备上的仓库。数据库中的数据是按照一定的数据模型组织、描述和存储的，有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性。
简单来说，数据库本身可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所，用户可以对文件中的数据进行新增、截取、更新和删除等操作。
在经济管理的日常工作中，常常需要把某些相关的数据放进这样的“仓库”，并根据管理的需要进行相应的处理。
如企事业单位的人事部门常常要把本单位职工的基本情况（职工号、姓名、年龄、性别、籍贯、工资、简历等）存放在表中，这张表就可以看成一个数据库。有了这个“数据仓库”，人们就可以根据需要随时查询某职工的基本情况，也可以查询工资在某个范围内的职工人数等。这些工作如果都能在计算机上自动进行，那人事管理就可以达到极高的水平。此外，在财务管理、仓库管理、生产管理中也需要建立众多的这种“数据库”，使其可以利用计算机实现财务、仓库、生产的自动化管理。
2）数据库基本概念
数据：描述事物的符号记录。数据包括文字、图形、图像及声音等。
数据库管理系统（Database Management System，DBMS）：使用和管理数据库的系统软件，负责对数据库进行统一的管理和控制。所有对数据库的操作都交由数据库管理系统完成，这使数据库的安全性和完整性得以保证。
数据库管理员（Database Administrator，DBA）：专门负责管理和维护数据库服务器的人。
数据库系统（Database Systems，DBS）：由数据库及其相关应用软件、支撑环境和使用人员所组成的系统，专门用于完成特定的业务信息处理。数据库系统通常由数据库、数据库管理系统、数据库管理员、用户和应用程序组成。
3）数据库的特点
（1）数据结构化
数据库系统实现了整体数据的结构化，这是数据库最主要的特征之一。这里所说的“整体”结构化，是指在数据库中的数据不再仅针对某个应用，而是面向全组织；不仅数据内部结构化，而且整体式结构化，数据之间有联系。
（2）数据的共享性高、冗余度低、易扩充
因为数据是面向整体的，所以数据可以被多个用户、多个应用程序共享使用，这可以大大减少数据冗余，节约存储空间，避免数据之间的不相容性与不一致性。
（3）数据独立性高
数据独立性包括数据的物理独立性和逻辑独立性。
物理独立性是指数据在磁盘上的数据库中如何存储是由DBMS 管理的，用户程序不需要了解，应用程序要处理的只是数据的逻辑结构，这样一来当数据的物理存储结构改变时，用户的程序不用改变。
逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的，也就是说，数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不改变。
数据与程序的独立，是指把数据的定义从程序中分离出去，加上存取数据是由DBMS负责提供，从而简化了应用程序的编制，大大减少了应用程序的维护和修改。
（4）数据由DBMS统一管理和控制
数据库的共享是并发的（concurrency）共享，即多个用户可以同时存取数据库中的数据，甚至可以同时存取数据库中的同一个数据。
4）常见的数据库模型
根据存储模型划分，数据库类型主要可分为层次模型、网状模型和关系模型。
（1）层次模型
层次模型将数据组织成一对多关系的结构，层次结构采用关键字来访问其中每一层次的每一部分。优点是存取方便且速度快；结构清晰，容易理解；数据修改和数据库扩展容易实现；检索关键属性十分方便。缺点是结构呆板，缺乏灵活性；同一属性数据要存储多次，数据冗余大（如公共边）；不适合于拓扑空间数据的组织。图5.1 是层次模型举例。
图5.1 层次模型表示组成结构图(www.xing528.com)
（2）网状模型
网状模型用连接指令或指针来确定数据间的显式连接关系，是具有多对多类型的数据组织方式。优点是能明确而方便地表示数据间的复杂关系；数据冗余小。缺点是复杂的网状结构增加了用户查询和定位的困难；需要存储数据间联系的指针，使得数据量增大；数据的修改不方便（指针必须修改）。图5.2 是网状模型举例。
图5.2 网状模型表示关系
（3）关系模型
关系模型以记录组或数据表的形式组织数据，以便于利用各种地理实体与属性之间的关系进行存储和变换，不分层也无指针，是建立空间数据和属性数据之间关系的一种非常有效的数据组织方法。优点是结构特别灵活，概念单一，满足所有布尔逻辑运算和数学运算规则形成的查询要求；能搜索、组合和比较不同类型的数据；增加和删除数据非常方便；具有更高的数据独立性、更好的安全保密性。缺点是数据库大时，查找满足特定关系的数据费时；对空间关系无法满足。
关系的数据结构：关系模型采用二维表来表示。二维表由表框架和表的元组组成。表框架由多个命名的表属性组成。每个属性有一个取值范围称为值域。二维表中的每一行数据称为元组。图5.3 是关系模型示例图。
关系操纵：关系模型的数据操纵是建立在关系上的数据操纵，一般有数据查询（基本单位是元组分量）、数据删除（基本单位是元组）、数据插入（基本单位是元组）和数据修改（基本单位是元组分量）4 种操作。
关系中的数据约束：关系模型中提供实体完整性约束、参照完整性约束和用户完整性约束3 种数据约束。
图5.3 左边是关系，可以转化为右边的二维表
5）常见关系型数据库
常见的关系型数据库有MySQL、SQL Server、Oracle、DB2 等。关系型数据库是目前最受欢迎的数据库管理系统，技术比较成熟。
（1）MySQL
MySQL是目前最受欢迎开源的SQL 数据库管理系统，与其他的大型数据库Oracle、DB2、SQL Server等相比，MySQL虽然有它的不足之处，但丝毫也没有减少它受欢迎的程度。目前MySQL被广泛地应用在Internet上的中小型网站中。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，许多中小型网站为了降低网站总体拥有成本而选择了MySQL作为网站数据库。
（2）SQL Server
SQL Server是由微软公司开发的关系型数据库管理系统，一般用于Web 上存储数据。SQL Server提供了众多功能，如对XML和Internet标准的丰富支持，通过Web对数据轻松安全的访问，具有灵活的、安全的和基于Web 的应用程序管理等，以及容易操作的操作界面，受到广大用户的喜爱。
（3）Oracle
Oracle能在所有主流平台上运行，是目前世界上流行的关系数据库管理系统，系统可移植性好、使用方便、功能强，适用于各类大、中、小、微机环境。它是一种高效率、可靠性好的适应高吞吐量的数据库解决方案。
（4）DB2
DB2 是美国IBM公司开发的一套关系型数据库管理系统，主要应用于大型应用系统，具有较好的可伸缩性。
以上数据库中Access 是小型数据库，MySQL、SQL Server 是中型数据库，Oracle、DB2、Sybase是大型数据库。图5.4 是百度云的TSDB 时序数据库，存储时序数据提高数据库性能。
图5.4 百度云TSDB时序数据库
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