[TOC] ### 引入 程序运行的时候，数据都是在内存中的。当程序终止的时候，通常都需要将数据保存到磁盘上，无论是保存到本地磁盘，还是通过网络保存到服务器上，最终都会将数据写入磁盘文件。 而如何定义数据的存储格式就是一个大问题。如果我们自己来定义存储格式，比如保存一个班级所有学生的成绩单： ||| |---|---| |名字| 成绩| |Michael| 99| |Bob |85| |Bart| 59| |Lisa| 87| ### 文件保存 你可以用一个文本文件保存，一行保存一个学生，用,隔开： ~~~ Michael,99 Bob,85 Bart,59 Lisa,87 ~~~ ### JSON 保存 你还可以用`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} ] ~~~ ### 问题 你还可以定义各种保存格式，但是问题来了： 存储和读取需要自己实现，`JSON`还是标准，自己定义的格式就各式各样了； 不能做快速查询，只有把数据全部读到内存中才能自己遍历，但有时候数据的大小远远超过了内存（比如蓝光电影，`40GB`的数据），根本无法全部读入内存。 为了便于程序保存和读取数据，而且，能直接通过条件快速查询到指定的数据，就出现了数据库（`Database`）这种专门用于集中存储和查询的软件。 数据库软件诞生的历史非常久远，早在`1950`年数据库就诞生了。经历了网状数据库，层次数据库，我们现在广泛使用的关系数据库是`20世纪70年代`基于关系模型的基础上诞生的。 ### 关系模型 关系模型有一套复杂的数学理论，但是从概念上是十分容易理解的。举个学校的例子： 假设某个`XX`省`YY`市`ZZ`县第一实验小学有`3`个年级，要表示出这`3`个年级，可以在`Excel`中用一个表格画出来：  每个年级又有若干个班级，要把所有班级表示出来，可以在`Excel`中再画一个表格：  这两个表格有个映射关系，就是根据`Grade_ID`可以在班级表中查找到对应的所有班级：  也就是`Grade`表的每一行对应`Class`表的多行，在关系数据库中，这种基于表（`Table`）的一对多的关系就是关系数据库的基础。 ### SQL 语句 根据某个年级的`ID`就可以查找所有班级的行，这种查询语句在关系数据库中称为`SQL`语句，可以写成： ~~~ SELECT * FROM classes WHERE grade_id = '1'; ~~~ 结果也是一个表： |||| |---|---|---| |grade_id | class_id | name| |1 | 11 | 一年级一班| |1 | 12 | 一年级二班| |1 | 13 | 一年级三班| 类似的，`Class`表的一行记录又可以关联到`Student`表的多行记录：  由于本教程不涉及到关系数据库的详细内容，如果你想从零学习关系数据库和基本的`SQL`语句，如果你想从零学习关系数据库和基本的`SQL`语句，请自行搜索相关课程。 ### NoSQL 你也许还听说过`NoSQL`数据库，很多`NoSQL`宣传其速度和规模远远超过关系数据库，所以很多同学觉得有了`NoSQL`是否就不需要`SQL`了呢？千万不要被他们忽悠了，连`SQL`都不明白怎么可能搞明白`NoSQL`呢？ ### 数据库类别 既然我们要使用关系数据库，就必须选择一个关系数据库。目前广泛使用的关系数据库也就这么几种： 付费的商用数据库： - Oracle，典型的高富帅； - SQL Server，微软自家产品，Windows定制专款； - DB2，IBM的产品，听起来挺高端； - Sybase，曾经跟微软是好基友，后来关系破裂，现在家境惨淡。 这些数据库都是不开源而且付费的，最大的好处是花了钱出了问题可以找厂家解决，不过在`Web`的世界里，常常需要部署成千上万的数据库服务器，当然不能把大把大把的银子扔给厂家，所以，无论是`Google`、`Facebook`，还是国内的`BAT`，无一例外都选择了免费的开源数据库： - MySQL，大家都在用，一般错不了； - PostgreSQL，学术气息有点重，其实挺不错，但知名度没有MySQL高； - sqlite，嵌入式数据库，适合桌面和移动应用。 作为Python开发工程师，选择哪个免费数据库呢？当然是`MySQL`。因为`MySQL`普及率最高，出了错，可以很容易找到解决方法。而且，围绕`MySQL`有一大堆监控和运维的工具，安装和使用很方便。 为了能继续后面的学习，你需要从`MySQL`官方网站下载并安装[MySQL Community Server 5.6](http://dev.mysql.com/downloads/mysql/)，这个版本是免费的，其他高级版本是要收钱的（请放心，收钱的功能我们用不上）。