[TOC] ### 引入 程序運行的時候，數據都是在內存中的。當程序終止的時候，通常都需要將數據保存到磁盤上，無論是保存到本地磁盤，還是通過網絡保存到服務器上，最終都會將數據寫入磁盤文件。 而如何定義數據的存儲格式就是一個大問題。如果我們自己來定義存儲格式，比如保存一個班級所有學生的成績單： ||| |---|---| |名字| 成績| |Michael| 99| |Bob |85| |Bart| 59| |Lisa| 87| ### 文件保存 你可以用一個文本文件保存，一行保存一個學生，用,隔開： ~~~ Michael,99 Bob,85 Bart,59 Lisa,87 ~~~ ### JSON 保存 你還可以用`JSON`格式保存，也是文本文件： ~~~ [ {"name":"Michael","score":99}, {"name":"Bob","score":85}, {"name":"Bart","score":59}, {"name":"Lisa","score":87} ] ~~~ ### 問題 你還可以定義各種保存格式，但是問題來了： 存儲和讀取需要自己實現，`JSON`還是標準，自己定義的格式就各式各樣了； 不能做快速查詢，只有把數據全部讀到內存中才能自己遍歷，但有時候數據的大小遠遠超過了內存（比如藍光電影，`40GB`的數據），根本無法全部讀入內存。 為了便于程序保存和讀取數據，而且，能直接通過條件快速查詢到指定的數據，就出現了數據庫（`Database`）這種專門用于集中存儲和查詢的軟件。 數據庫軟件誕生的歷史非常久遠，早在`1950`年數據庫就誕生了。經歷了網狀數據庫，層次數據庫，我們現在廣泛使用的關系數據庫是`20世紀70年代`基于關系模型的基礎上誕生的。 ### 關系模型 關系模型有一套復雜的數學理論，但是從概念上是十分容易理解的。舉個學校的例子： 假設某個`XX`省`YY`市`ZZ`縣第一實驗小學有`3`個年級，要表示出這`3`個年級，可以在`Excel`中用一個表格畫出來：  每個年級又有若干個班級，要把所有班級表示出來，可以在`Excel`中再畫一個表格：  這兩個表格有個映射關系，就是根據`Grade_ID`可以在班級表中查找到對應的所有班級：  也就是`Grade`表的每一行對應`Class`表的多行，在關系數據庫中，這種基于表（`Table`）的一對多的關系就是關系數據庫的基礎。 ### SQL 語句 根據某個年級的`ID`就可以查找所有班級的行，這種查詢語句在關系數據庫中稱為`SQL`語句，可以寫成： ~~~ SELECT * FROM classes WHERE grade_id = '1'; ~~~ 結果也是一個表： |||| |---|---|---| |grade_id | class_id | name| |1 | 11 | 一年級一班| |1 | 12 | 一年級二班| |1 | 13 | 一年級三班| 類似的，`Class`表的一行記錄又可以關聯到`Student`表的多行記錄：  由于本教程不涉及到關系數據庫的詳細內容，如果你想從零學習關系數據庫和基本的`SQL`語句，如果你想從零學習關系數據庫和基本的`SQL`語句，請自行搜索相關課程。 ### NoSQL 你也許還聽說過`NoSQL`數據庫，很多`NoSQL`宣傳其速度和規模遠遠超過關系數據庫，所以很多同學覺得有了`NoSQL`是否就不需要`SQL`了呢？千萬不要被他們忽悠了，連`SQL`都不明白怎么可能搞明白`NoSQL`呢？ ### 數據庫類別 既然我們要使用關系數據庫，就必須選擇一個關系數據庫。目前廣泛使用的關系數據庫也就這么幾種： 付費的商用數據庫： - Oracle，典型的高富帥； - SQL Server，微軟自家產品，Windows定制專款； - DB2，IBM的產品，聽起來挺高端； - Sybase，曾經跟微軟是好基友，后來關系破裂，現在家境慘淡。 這些數據庫都是不開源而且付費的，最大的好處是花了錢出了問題可以找廠家解決，不過在`Web`的世界里，常常需要部署成千上萬的數據庫服務器，當然不能把大把大把的銀子扔給廠家，所以，無論是`Google`、`Facebook`，還是國內的`BAT`，無一例外都選擇了免費的開源數據庫： - MySQL，大家都在用，一般錯不了； - PostgreSQL，學術氣息有點重，其實挺不錯，但知名度沒有MySQL高； - sqlite，嵌入式數據庫，適合桌面和移動應用。 作為Python開發工程師，選擇哪個免費數據庫呢？當然是`MySQL`。因為`MySQL`普及率最高，出了錯，可以很容易找到解決方法。而且，圍繞`MySQL`有一大堆監控和運維的工具，安裝和使用很方便。 為了能繼續后面的學習，你需要從`MySQL`官方網站下載并安裝[MySQL Community Server 5.6](http://dev.mysql.com/downloads/mysql/)，這個版本是免費的，其他高級版本是要收錢的（請放心，收錢的功能我們用不上）。