COMP7240課程主要介紹數據庫概念以及設計和使用數據庫的一般技能，重點是關系數據庫概念和技術。課程結束時將介紹當前數據庫系統(tǒng)的行業(yè)發(fā)展情況，如 NoSQL 數據庫。如果大家在學習這門課程的時候遇到困難可以進行專業(yè)的留學生課程補習，推薦搜索HighMark課程輔導哦~

一、學習成果

1.解釋和說明關系模型的基本概念，理解其數學基礎、

2.應用 SQL 語言定義、查詢和操作關系數據庫、

3.應用概念數據庫建模方法(如實體-關系模型)設計關系數據庫、

4.研究、論證和應用有關功能依賴和正常形式的數據庫設計方法，以評估關系數據庫設計的質量、

5.解釋和討論關系數據庫管理系統(tǒng)中的查詢處理和優(yōu)化、事務和安全管理、

6.思考數據庫管理系統(tǒng)的最新技術和大數據管理的挑戰(zhàn)。

二、NoSQL 數據庫

NoSQL 也被稱為 "不僅是 SQL"、"非 SQL"，是一種數據庫設計方法，可以在關系數據庫的傳統(tǒng)結構之外存儲和查詢數據。雖然它仍然可以存儲關系數據庫管理系統(tǒng)(RDBMS)中的數據，但與 RDBMS 相比，它的存儲方式有所不同。決定使用關系數據庫還是非關系數據庫，主要取決于具體情況，并視使用情況而定。

NoSQL 數據庫將數據存儲在一個數據結構(如 JSON 文檔)中，而不是關系數據庫的典型表格結構。由于這種非關系型數據庫設計不需要模式，因此具有快速擴展能力，可以管理通常是非結構化的大型數據集。

NoSQL 也是分布式數據庫的一種，這意味著信息被復制并存儲在不同的服務器上，這些服務器可以是遠程的，也可以是本地的。這確保了數據的可用性和可靠性。如果部分數據離線，數據庫的其他部分可以繼續(xù)運行。

如今，企業(yè)需要高速管理大量數據，并能快速擴展，以運行幾乎所有行業(yè)的現(xiàn)代網絡應用程序。在這個云、大數據、移動和網絡應用不斷發(fā)展的時代，NoSQL 數據庫提供了這種速度和可擴展性，因其性能和易用性而成為熱門選擇。

三、NoSQL 與 SQL

結構化查詢語言(SQL)通常與 NoSQL 相關。為了更好地理解 NoSQL 和 SQL 之間的區(qū)別，了解一下 SQL 的歷史可能會有所幫助，SQL 是一種用于從數據庫中檢索特定信息的編程語言。

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

隨著時間的推移，對于新興技術(如電子商務應用)來說，更快、更分散地使用大型數據集的需求變得越來越重要。程序員需要比 SQL 數據庫(即關系數據庫)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，但這一進步絕不是取代 SQL 數據庫。例如，假設您正在管理一家公司的零售訂單。在關系模型中，各個表將分別管理客戶數據、訂單數據和產品數據，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和檢索數據，但需要大量內存。當你想增加內存時，SQL 數據庫只能縱向擴展，而不能橫向擴展，這意味著你增加內存的能力受限于你所擁有的硬件。其結果是，縱向擴展最終限制了公司的數據存儲和檢索。

相比之下，NoSQL 數據庫是非關系型數據庫，不需要連接表格，其內置的分片和高可用性功能便于橫向擴展。如果單個數據庫服務器不足以存儲所有數據或處理所有查詢，則可將工作量分到兩個或更多服務器上，從而使公司能夠橫向擴展數據。

雖然每種類型的數據庫都有自己的優(yōu)勢，但公司通常會在單個應用程序中同時使用 NoSQL 和關系型數據庫。如今的云提供商可以支持 SQL 或 NoSQL 數據庫。選擇哪種數據庫取決于您的目標。

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