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的行業發展情況，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中的查詢處理和優化、事務和安全管理、

6.思考數據庫管理系統的最新技術和大數據管理的挑戰。

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(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運行。

如今，企業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的現代網絡應用程序。在這個云、大數據、移動和網絡應用不斷發展的時代，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。這些早期的數據庫管理系統(DBMS)使用戶能夠組織大量數據。但是，這些系統非常復雜，往往是特定應用的專有系統，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的發展，該系統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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