数据库定义
数据库（Database）是一个按特定数据结构组织、存储和管理的电子数据集合，具有长期存储、结构化、可共享、统一管理等特性，支持高效查询、更新和分析，是现代信息系统的核心组成部分。
通俗来讲，数据库如同高校图书馆是一个系统化存储和管理信息的核心枢纽。它将数据分门别类地组织（如书籍按学科、作者归档），通过结构化的存储方式（如图书馆的索引卡片）实现高效检索与访问。数据库支持多用户同时查询和使用数据（如同学生借阅同一本书籍），并由专业管理员维护其结构、安全与性能（如图书馆管理员管理藏书与借阅规则）。
数据库分类
01
按数据库模型分类
关系型数据库（RDBMS）：基于关系模型，数据以二维表形式组织（行 = 记录，列 = 字段），通过外键建立表间关联，如 MySQL/SQLite/Oracle/SQL server，其存储结构强调结构化与范式化，适合存储强关联的事务型数据。
表1 图书管理系统-图书借阅表（示例）
借阅编号 | 图书编号 | 图书名称 | 借阅时间 | … |
001 | TSBH1 | 数据库 | 2025315 | … |
002 | TSBH2 | 服务器 | 2025316 | … |
非关系型数据库（NoSQL）:采用非结构化或半结构化模型，可分为四类：
a.键值存储（如 Redis）：以键值对存储数据，访问速度极快
b.文档存储（如 MongoDB）：使用 JSON/BSON 格式存储文档
c.列存储（如 Hbase）：按列存储海量数据
d.图存储（如 Neo4j）：以节点和边表示关系网络
图1 Neo4j构建的数据库知识库
02
按数据库部署方式
本地自建数据库：采用物理服务器本地化部署，数据库存储于本地磁盘（如 MySQL 的.ibd 文件、SQL ite的.db文件、Oracle的.dbf文件）。
云数据库：数据存储和处理在云平台上进行，提供更灵活的资源调配和管理（如 AWS RDS、阿里云 PolarDB、腾讯云 TDSQL）。
图2 阿里云 PolarDB
（图片来源于网络）
数据库结构
01
数据库核心组件
表（table）：数据存储单元，由行（记录）和列（字段）组成（直接数据提取或残留数据恢复）
索引（index）：加速查询，可能残留已删除数据（残留数据的隐秘来源）
日志文件：记录所有操作痕迹（操作痕迹的黄金数据）
事务日志（如MySQL的binlog）：记录增删改操作（时间戳、用户IP）
错误日志：数据库运行异常信息（辅助判断攻击行为）
元数据：描述数据库自身结构（如表名、字段类型、权限配置）
02
数据库文件类型
数据文件：存储实际数据（如MySQL的.ibd、SQLite的.db、Oracle的.dbf、MongoDB的 .wt）
日志文件：操作记录（如MySQL的Binlog、SQL Server的LDF、MongoDB的Oplog.rs）
配置文件：数据库参数设置（如my.cnf/my.ini、PostreSQL.conf）
常见数据库
MySQL
简介：是开源的关系型数据库，小巧但性能强大。搭配PHP和Apache可组成良好的开发环境。MySQL也是中小型网站主要使用的数据库。
常见版本：5.5、5.7、8.0
关注文件：
.MYD（MyISAM表数据）
.MYI（MyISAM表索引）
.ibd（InnoDB表数据）
ibdata1（全局共享表空间）
.frm（表结构）
binlog.*（二进制日志，记录操作）
my.cnf/my.ini（配置文件）
mysql.user（用户权限信息）
PostgreSQL
简介：是一款功能强大的开源关系型数据库管理系统，以高度可扩展性、标准兼容性和对复杂查询的支持著称。 适用于企业级应用、大数据分析和高并发场景，被誉为“最先进的开源关系数据库”。
常见版本：14、15
关注文件：
PGDATA/base（存放数据库文件）
pg_wal（预写日志）
postgresql.conf（配置文件）
SQL Server
简介：Microsoft推出的一种关系型数据库系统。SQL Server是一个可扩展的、高性能的、为分布式客户机/服务器计算所设计的数据库管理系统，提供了基于事务的企业级信息管理系统方案。
常见版本：2005、2008 R2、2012、2014
关注文件：
.mdf（主数据库文件）
.ldf（日志文件）
.bak（备份文件）
ERRORLOG（错误日志）
master.mdf（存储用户账户信息）
MariaDB
简介：是一款开源、社区驱动的关系型数据库管理系统，由 MySQL 原开发者创建，旨在完全兼容 MySQL 并持续提升性能与功能。作为 MySQL 的替代方案，MariaDB 被广泛应用于企业级应用、云服务和分布式系统（如 Google、Wikipedia 等），其开源生态和活跃社区推动其持续演进，成为现代高可用、高性能数据库的优选之一。
常见版本：10.6、10.11
关注文件：
.ibd/.frm（数据/表结构，同MySQL）
mariadb-bin.*（二进制日志）
hostname.err（错误日志文件）
Oracle
简介：是一款关系型数据库管理系统。Oracle采用的是并行服务器模式，是大型网站的数据库首选。在效率、安全性和大数据支持方面具备优势。
常见版本：10g、11g、12c、18c、19c
关注文件：
.dbf（数据文件，包含表数据）
control.ctl（存储数据库结构信息）
alert.log（警告日志）
redo*.log（重做日志）
aud$（审计表）
SQLite
简介：是一款轻量级、嵌入式、无服务器的关系型数据库，支持跨平台使用，常用于移动端和桌面软件，如手机应用（微信、QQ）的本地数据存储和桌面浏览器（历史记录、书签）数据存储。
常见版本：3.x
关注文件：
主数据库文件：.db/.sqlite（主数据库文件）
*-wal和*-shm（未提交事务的临时文件）
*-journal（事务回滚记录）
sqlite_sequence表（判断数据表是否被清空）
MongoDB
简介：MongoDB 是一个基于分布式文件存储（BSON格式）的数据库，由 C++ 语言编写，旨在为 WEB 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。
常见版本：4.4、5.0
关注文件：
*.bson/*.wt（WiredTiger存储引擎文件）
mongod.conf（数据存储路径配置）
journal（预写日志）
mongod.log（操作日志，需启用--logpath）
Redis
简介：Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库。
常见版本：6.x、7.x
关注文件：
dump.rdb（RDB持久化数据）
appendonly.aof（AOF持久化操作记录）
redis.conf（持久化策略设置）
PolarDB
简介：新一代关系型云原生数据库，既拥有分布式设计的低成本优势，又具有集中式的易用性，计算与存储分离，兼容MySQL/PostgreSQL/Oracle。
常见版本：PolarDB MySQL版 8.0、PostgreSQL版 14
关注文件：
.csv/.sql/.parquet（平台备份数据格式）
OSS存储中的.xb文件（Percona XtraBackup格式）
分布式块存储（需从云平台获取快照文件）
polardb_audit.log（审计日志）
slow_query.log（慢查询日志）
END
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