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数据库
数据库是结构化信息或数据的有组织的集合，通常以电子方式存储在计算机系统中。数据库通常由数据库管理系统 (DBMS) 来控制。数据、DBMS 及其关联应用一起被称为数据库系统，通常简称为数据库。
在当今最常见的数据库类型中，数据通常以行和列的形式在一系列表中建模，以使处理和数据查询更高效。然后就可以方便地访问、管理、修改、更新、控制和组织数据。大多数数据库使用结构化查询语言 (SQL) 来编写和查询数据。
结构化查询语言 (SQL) 是什么？
几乎所有关系数据库都使用 SQL 编程语言来查询、操作和定义数据，并提供访问控制。SQL 最初于 20 世纪 70 年代由 IBM 开发，当时 Oracle 是一个主要的贡献者，这推动了 SQL ANSI 标准的实施，而 SQL 的兴起也刺激了 IBM、Oracle 和 Microsoft 等公司开始全面扩张。虽然 SQL 在今天仍然被广泛使用，但是新的编程语言也开始崭露头角。
数据库的发展历程
数据库与电子表格有何区别？
数据库和电子表格（例如 Microsoft Excel）都是存储信息的便捷方式。两者的主要区别包括：
- 存储和操作数据的方式
- 谁可以访问数据
- 可以存储多少数据
从一开始，电子表格就是专门针对单一用户而设计的，其特性也反映了这一点。电子表格非常适合不需要执行太多高度复杂的数据操作的单一用户或少数用户。另一方面，数据库的设计是为了保存大量有组织的信息，有时是海量的。数据库允许多个用户同时使用高度复杂的逻辑和语言快速安全地访问和查询数据。
数据库的类型
数据库有许多不同的类型。至于各数据库之间孰优孰劣，主要取决于各企业希望如何使用数据。
- 关系数据库。关系数据库在 20 世纪 80 年代成为主流。关系数据库中的项被组织为一系列具有列和行的表。关系数据库技术为访问结构化信息提供了最有效和灵活的方法。
- 面向对象数据库。面向对象数据库中的信息以对象的形式表示，这与面向对象的编程相类似。
- 分布式数据库。分布式数据库由位于不同站点的两个或多个文件组成。数据库可以存储在多台计算机上，位于同一个物理位置，或分散在不同的网络上。
- 数据仓库。数据仓库是数据的中央存储库，是专为数据快速整合、快速查询和分析而设计的数据库。
- NoSQL 数据库。NoSQL，或称作非关系数据库，允许存储和操作非结构化及半结构化数据（与关系数据库相反，关系数据库定义了应如何组合插入数据库的所有数据）。随着 Web 应用的日益普及和复杂化，NoSQL 数据库得到了越来越广泛的应用。
- 图形数据库。图形数据库根据实体和实体之间的关系来存储数据。
- OLTP 数据库。OLTP 数据库是一种高速分析数据库，专为多个用户执行大量事务而设计。
这些只是目前投入使用的几十种数据库中的一小部分。另外还有许多针对具体的科学、财务或其他功能而定制的不太常见的数据库。除了不同的数据库类型之外，技术开发方法的变化以及云和自动化等重大进步也在推动数据库朝新的方向发展。一些最新的数据库包括
- 开源数据库。开源数据库系统是指源代码为开放源码的数据库系统，它可以是 SQL 或 NoSQL 数据库。
- 云数据库云数据库是指位于私有云、公有云或混合云计算平台上的结构化或非结构化数据集合。云数据库模式分为两类：传统模式和数据库即服务 (DBaaS)。在 DBaaS 中，管理任务和维护由服务提供商执行。
- 多模型数据库。多模型数据库将不同类型的数据库模型结合到一个集成的后端中。这意味着它们可以支持各种不同的数据类型。
- 文档/JSON 数据库。文档数据库专为存储、检索和管理面向文档的信息而设计，是一种以 JSON 格式存储数据的现代方法，而不是采用行和列的形式。
- 自治驾驶数据库。基于云的自治驾驶数据库（也称作自治数据库）是一种新的且极具革新性的数据库类型，它利用机器学习技术自动执行数据库调优、安全、备份、更新，以及传统上由数据库管理员 (DBA) 执行的其他常规管理任务。
数据库通常需要一种全面的数据库软件程序，也就是数据库管理系统 (DBMS)。DBMS 充当数据库与其用户或程序之间的接口，允许用户检索、更新和管理信息的组织和优化方式。此外，DBMS 还有助于监督和控制数据库，提供各种管理操作，例如性能监视、调优、备份和恢复。
常用数据库软件或 DBMS 的一些示例包括 MySQL、Microsoft Access、Microsoft SQL Server、FileMaker Pro、Oracle 数据库和 dBASE。
MySQL 是一种基于 SQL 的开源关系数据库管理系统。它专门针对 Web 应用进行设计和优化，可以在任何平台上运行。互联网的兴起带来许多新的和不同的需求，MySQL 开始成为 Web 开发人员以及基于 Web 的应用的首选平台。它可以处理数以百万计的查询和数以千计的事务，因此对于需要管理大量资金转账的电子商务企业来说，MySQL 是一个受欢迎的选择。随需应变的灵活性是 MySQL 的一项主要特点。
全球许多互联网巨头和基于网络的应用均采用 MySQL 作为 DBMS，包括 Airbnb、Uber、LinkedIn、Facebook、Twitter 和 YouTube。
使用数据库改善业务绩效和决策
从物联网收集的海量数据正在改变全球的生活和行业，当今企业获得的数据比以往任何时候都多。除了满足基本数据存储和事务需求之外，高瞻远瞩的企业已经开始使用数据库来分析来自多个系统的大量数据。借助数据库和其他计算及商务智能工具，企业现在可以利用所收集的数据来更加有效地开展业务、做出更加明智的决策以及提高灵活性和可扩展性。
自治驾驶数据库将大大提升这些能力。自治驾驶数据库可以自动执行耗时耗力的手动流程，而业务用户便可腾出时间来更加积极地运用其数据。用户可以直接控制数据库的创建和使用，从而在遵循重要安全标准的同时实现控制和自治。
数据库挑战
如今，大型企业数据库通常都会支持高度复杂的查询，并且有望针对这些查询提供近乎即时的响应。因此，数据库管理员经常需要采用各种方法来帮助企业改善性能。他们面临的一些常见挑战包括：
- 应对数据量的大幅增长。来自传感器、联网设备和许多其他来源的数据呈爆炸式增长，使数据库管理员忙于有效地管理和组织他们公司的数据。
- 确保数据安全。如今，数据泄露无处不在，黑客们也变得越来越有创造力。在确保数据安全的同时让用户能够轻松访问数据比以往任何时候都更重要。
- 满足不断变化的需求。在当今快速发展的商业环境中，企业需要能够实时访问其数据，以便于及时做出决策并抓住新机遇。
- 管理和维护数据库与基础设施。数据库管理员需要持续监视数据库中的问题并开展预防性维护，以及应用软件升级和打补丁。随着数据库的日益复杂和数据量的日益增长，企业需要招聘更多的人员来监视和调优数据库，开销也随之增加。
- 突破可扩展性限制。为了生存下去，企业需要不断谋求发展，而其数据管理也必须随之发展。然而，数据库管理员很难预测公司未来究竟需要多大的数据容量，尤其是在采用本地部署数据库的情况下。
应对所有这些挑战是一项极其耗时的任务，并且可能会阻碍数据库管理员开展更具战略性的工作。
自治技术如何改进数据库管理
自治数据库是未来的潮流，它为那些想要使用最好的数据库技术而不需要运行和操作该技术的组织提供了一种具有吸引力的可能性。
自治数据库利用基于云的技术和机器学习，自动执行管理数据库所需的各种日常任务，例如调优、安全性、备份、更新和其他日常管理任务。通过自动执行这些繁琐的任务，数据库管理员可以腾出时间去开展更具战略性的工作。自治数据库的自治驾驶、自治安全和自治修复功能有望彻底改变企业管理和保护数据的方式，从而建立性能优势、降低成本并提高安全性。
Oracle 自治数据库的荣誉
2017 年底，Oracle 宣布推出极具革新性的自治数据库，多家独立行业分析机构很快就对这项术及其在计算领域中的潜在影响力给予了认可。
2018 年 2 月 IDC 观点对自治数据库技术表示了赞许，指出该技术“简化了企业软件的部署、使用和管理，并利用人工智能和机器学习技术减少或消除了软件管理中的人工干预。”
同时，2018 年 1 月的 KuppingerCole 报告 (PDF) 指出，”这种方法具有巨大的潜在优势，不仅可以帮助客户减少劳动力和成本，而且还有助于大幅改善数据库的弹性，有效应对内部或外部人为错误和恶意活动。此外，每个数据库还默认启用了各种安全特性，并且会根据当前的安全优秀实践自动配置相关参数。“