关系型和非关系型数据库

更新: 10/9/2025字数: 0 字 时长: 0 分钟

• 一、关系型数据库（Relational Database，RDBMS）
• 二、非关系型数据库（NoSQL）
• 三、关系型 vs 非关系型数据库对比
• 四、怎么理解主键和外键
  • 4.1 主键（Primary Key）
  • 4.2 外键（Foreign Key）
  • 4.3 例子：
• 五、实体，属性，关系简述
  • 5.1 实体（Entity）
  • 5.2 属性（Attribute）
  • 5.3 关系（Relationship）

一、关系型数据库（Relational Database，RDBMS）

关系型数据库是基于表格结构存储数据，每条数据称为一条记录（Row），每个字段称为列（Column），表之间通过主键、外键建立关系。

特点

特点	说明
结构化数据	数据存储在表中，字段类型固定
强一致性	支持 ACID（原子性、Consistency、一致性、Isolation、隔离性、Durability、持久性）
复杂查询	支持 SQL 语句，多表关联、聚合函数等
模式固定	数据库表的列结构需提前定义（Schema）

常见数据库

• MySQL
• PostgreSQL
• Oracle
• SQL Server

使用场景

• 金融系统（银行、交易）
• 企业 ERP / CRM 系统
• 高一致性要求的业务

简单示例：MySQL 用户表

CREATE TABLE users (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50) NOT NULL,
    email VARCHAR(100),
    created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

关系型数据库适合结构化、强一致性数据，方便复杂查询和事务处理。

二、非关系型数据库（NoSQL）

非关系型数据库（NoSQL）是一类非表格结构的数据库，通常用于存储非结构化或半结构化数据，支持高性能、高扩展性需求。

特点

特点	说明
灵活数据模型	可存储 JSON、键值对、文档、图等形式
高扩展性	水平扩展（Sharding）容易
弱一致性	通常遵循 BASE 原则（基本可用、柔性状态、最终一致性）
性能优先	适合海量数据快速读写

类型

类型	说明	常见数据库
键值（Key-Value）	以 key 存取 value	Redis、Memcached
文档（Document）	JSON/ BSON 形式存储	MongoDB、CouchDB
列族（Column-Family）	面向列存储	HBase、Cassandra
图数据库（Graph）	节点和边存储	Neo4j、JanusGraph

使用场景

• 高并发读写缓存（Redis）
• 社交关系数据（图数据库）
• 日志存储 / 大数据分析（HBase、Cassandra）
• 灵活文档存储（MongoDB）

简单示例：MongoDB 用户文档

{
  "_id": "64f1a2b5c3d4e5f6",
  "username": "alice",
  "email": "alice@example.com",
  "created_at": "2025-10-09T10:00:00Z"
}

非关系型数据库适合高并发、海量数据、灵活结构的场景，牺牲部分一致性来换取性能和扩展性。

三、关系型 vs 非关系型数据库对比

特性	关系型 (RDBMS)	非关系型 (NoSQL)
数据结构	表格（行列）	键值、文档、列族、图
模式	固定 Schema	灵活，可变字段
一致性	强一致性 ACID	弱一致性 BASE
扩展性	垂直扩展为主	水平扩展方便
查询语言	SQL	不同类型数据库有不同 API
性能	复杂查询强	高并发、大数据场景快
典型场景	金融、ERP	缓存、日志、大数据、社交关系

四、怎么理解主键和外键

4.1 主键（Primary Key）

主键是用来唯一标识表中每一行记录的字段。每个表只能有一个主键，主键值必须是唯一的且不能为 NULL。它确保表中的每一条记录都有唯一标识。

例子：在学生表中，Student_ID 可以作为主键，因为每个学生的学号都是唯一的。

4.2 外键（Foreign Key）

外键是一个表中的字段，它指向另一个表的主键，用来建立两个表之间的联系。外键确保数据的完整性和一致性，外键列的值必须在目标表的主键列中存在。

例子：在成绩表中，Student_ID 可以作为外键，指向学生表中的 Student_ID，表示成绩记录属于哪个学生。

4.3 例子：

假设我们有两个表：

1. 学生表（students）：

学号（Student_ID）	姓名（Name）	年龄（Age）
1001	张三	20
1002	李四	22
1003	王五	21

2. 成绩表（grades）：

学号（Student_ID）	课程（Course）	成绩（Grade）
1001	数学	90
1002	英语	85
1001	物理	88

在这个例子中，grades 表中的 Student_ID 是外键，它引用了 students 表中的 Student_ID 主键。这样，我们就能知道每一条成绩记录对应的是哪个学生。外键确保了成绩表中每个学生的学号必须存在于学生表中，从而保证数据的关联性和完整性。

五、实体，属性，关系简述

在数据库建模中，实体（Entity）属性（Attribute）和关系（Relationship）是三个基本概念，它们用来描述现实世界中的数据和数据之间的关系。

5.1 实体（Entity）

实体表示现实世界中的一个对象或事物，它可以是具体的也可以是抽象的，通常指的是我们需要存储数据的对象。

• 例子：学生、课程、员工、订单等。
• 实体通常被表示为表格中的一行。

5.2 属性（Attribute）

属性是描述实体特征的字段或数据项。每个实体通常有多个属性，用于详细描述该实体的特征。

• 例子：对于一个“学生”实体，属性可以是 Student_ID（学号）、Name（姓名）、Age（年龄）等。

5.3 关系（Relationship）

关系表示不同实体之间的联系或互动。在数据库中，关系通常表示表与表之间的关联。

• 例子：学生与课程之间的关系，可以是“选修”关系，表示哪个学生选了哪些课程。
• 关系在数据库中通过外键来实现。

总结：

• 实体：表示现实世界中的事物（例如：学生、课程）。
• 属性：描述实体的特征（例如：学生的姓名、年龄）。
• 关系：描述不同实体之间的联系（例如：学生选修课程）。