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本节属于理论知识，介绍数据库的相关知识点，包括数据库的概念、SQL和NoSQL的不同之处。
数据库是以一定方式储存在一起，并能与多个用户共享，并具有尽可能小的冗余度，且与应用程序彼此独立的数据集合。可将其视为电子化的文件柜——存储电子文件的场所，用户可以对文件中的数据进行新增、查询、更新、删除等操作。
数据库是存放数据的仓库，它的存储空间很大，可以存放百万条、千万条、上亿条数据。数据库中的数据并不是随意存放的，而具有一定规则，否则查询的效率会很低，这也是数据库“索引”这个概念的由来。
对于一般用户来说，微软的Excel就类似于数据库，用来存放数据。不过从专业角度来看，Excel只是用于处理一些表格，实际开发中更常使用的数据库是微软的SQL Server，如图3-1所示。这里对SQL Server不多做介绍。
图3-1 SQL Server页面
对于网页开发者来说，经常使用的是开源数据库，原因有两点：
·省去了商业使用方面的巨额费用；
·能够获取数据库本身的源码，方便业务的优化和更改。
常见的开源数据库有MySQL、MariaDB、PostgreSQL、SQLite、MongoDB和Redis等，不同的数据库有自身的优点和不足，也有产品本身适用和不适用的场景，所以按需选择合适的数据库也是项目能否成功的关键点。
一般而言，数据库分为两类：SQL数据库和NoSQL数据库。
SQL（Structured Query Language，结构化查询语言）数据库称为关系型数据库，存储的格式可以直观地反映实体间的关系。关系型数据库和常见的表格比较相似，它的表与表之间有很多复杂的关联。常见的关系型数据库有MySQL、SQL Server和PostgreSQL等。
在轻量级或小型应用中，使用不同的关系型数据库对系统的性能影响不大，但是在构建大型应用时，则需要根据应用的业务需求和性能需求选择合适的数据库。
注意： 平常所说的SQL是关系型数据库的数据操作查询语言，不同的关系型数据库对SQL的支持程度不一样。
如图3-2所示为关系型数据库PostgreSQL。从图中可以看出，关系型数据库可以非常简单地反映出数据之间的关系、数据表之间的联系。这样的设计对结构化查询（如联合查询）来说，速度非常快。
图3-2 关系型数据库PostgreSQL
NoSQL数据库（非关系型数据库）是出于简化数据库的结构、避免冗余、摒弃复杂的分布式目的而设计的。MongoDB、Redis和Memcache都是NoSQL类型的数据库。
NoSQL数据库本身并不一定遵循ACID原则，其通过对一些特性的协调，极大地提高了海量数据的读取和存储性能，非常适合大数据和可扩展性业务多变的应用场景。NoSQL数据库使用Key-Value形式操作非结构化数据的效率很高，但操作结构化数据的效率很低。
说明： ACID原则是数据库事务正常执行的4个要素，分别指原子性、一致性、独立性及持久性。