DB01 Intro

鸽了很久，再一次打算补上了。去年在家看网课的时候遇上了手机脱焊，希望今年能平安无事地搞完。

Intro

DB 一般指有组织的数据，组织数据的软件则叫 DBMS。简单来说，DBMS 就是用户和数据之间的交互接口。

不难想象 DBMS 有很多应用，通常对 DBMS 的要求有这么几方面：

1. consistency：对同一数据的多个拷贝修改，应当使结果保持一致
2. integrity：修改操作不应该破坏数据原有的语义
3. confidentiality：机密数据不应泄露
4. 还有一些别的可以畅想的

Data model

讲的是用户和 DBMS 如何看待和描述 DB 中的数据。

以关系模型为例，DB 中的数据就是若干“关系”（或者有序集合），这些“关系”（集合）可以通过操作得到新的“关系”（集合）。用户通过提供“关系操作”来描述期望的查询结果。

relation 也叫 table，后者是更直观的名字。

Layering

就是你想的那样

• 物理层
• 逻辑层
• 用户层

DDL/DML

Data Definition Language，说的是用来定义和描述数据的语言。用 DDL 而不是直接写裸数据有这么些原因：

1. 描述数据的语义约束，例如身份证校验、邮箱格式
2. 提供一些数据的元信息，例如权限、名称
3. 易用

Data Manipulation Language，说的是用来操作数据的语言。操作包括大家都知道的增删查改，类型有大家喜爱的 declarative 和 procedural。

Schema/Instance

出现在这里显得很奇怪的两个词，找到的各种解释都不太满意

schema 给人的感觉是数据的组织结构，instance 就是你想的那个意思

DBMS structure

粗略地看，DBMS 和 OS 没有太大差别，都是一个 shell 用来交互用户和 kernel 状态，然后还要上并发和文件系统

Storage Management

负责

• 和存储设备交互
• 做一些 caching
• 权限检查

通常要实现一些特别的数据结构来提供这些服务

Query Management

负责

• 把查询翻译成数据查询操作
• 把 DDL 翻译成数据表示
• 做一些查询/修改的（语言上的）优化

简单地说，就是一个 SQL 编译器

Transaction Management

网红概念辨析

transaction 说的是实现了某个单一目标的一组操作。通常要求

1. Atomic：这一组操作要么全部完成，要么全部失败（实质是单一目标的原子性：要么成功，要么失败，没有中间态）
2. Consistent：应该叫 consistency-preservation，即 consistent 的数据库在操作后仍然 consistent
3. Isolation：多个目标对应的多组操作互不影响
4. Durability：操作的结果不会丢失

所以 Transaction Manager 需要负责

• 错误恢复
• 并发控制
• 和一些你懂得的活