作者：南慕伦

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来源：知乎

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刚刚接触数据库的时候，我也有和你一样的困惑。现在想起来，主要还是因为教学模式存在一定的问题，没有把来龙去脉讲清楚，没头没脑的灌输知识，最后不知为何而学，没动力，学着也痛苦。

很多老师也没有想清楚这一点，照本宣科罢了。毕业几年之后，现在我也算是个数据库领域的工程师，来分享我个人的一点见解，结合我个人学习的经验和现在的理解谈谈为什么要学习数据库。

简而言之，因为你学的是《数据库系统原理》，而不是《数据库系统应用》，更不是《SQL从入门到精通》，只有掌握了原理，才能了解当前的数据库是如何实现的，存在哪些问题，进而不断优化，突破当前数据库系统的局限性，做出更优秀的数据库。

下面的内容会比较长，我会利用一些比较基础地例子和常见事物的类比，给你一个从感性到理性的认识，了解引入这些概念带来的优势以及这些概念的局限性。其中也包含很多我个人的理解，不一定对，权当抛砖引玉，是希望能够对你有所帮助。

常说，要“知其然还要知其所以然”。从你的提问来看，你已经初步做到了“知其然”，对数据库的功能有了一个初步的了解，知道数据库的基本功能就是“增删改查”。但是你要知道，关系型数据库只是数据库中的一种。广义上，任何能够满足对数据进行“增删改查”功能的程序，都叫数据库。这世界上就有很多数据库不是关系型数据库，你一定听说过『NoSQL』这个概念. 搜索引擎文档的存储、多媒体和地理信息的数据库，往往都不是使用关系型数据库。另外，最近正逐渐流行的图数据库，也是另一个门类。

这里插播几个趣闻吧，远在计算机庞大而夸张，数据库理论尚未普及的年代，就有了一些充满智慧的数据库技术的应用。下面举两个令我惊叹的例子。

在刘慈欣的小说《三体》中，有一段非常经典的人列计算机描写：

下面，贯穿人列计算机的系统总线上的轻转兵快速运动起来，总线立刻变成了一条湍急的河流．这河流沿途又分成无数条细小的支流，渗入到各个模块阵列之中。很快，黑白旗的涟漪演化成汹涌的浪潮，激荡在整块主板上。中央的CPU区激荡最为剧烈，像一片燃烧的火药。突然，仿佛火药燃尽，CPU区的扰动渐渐平静下来，最后竟完全静止了，以它为圆心，这静止向各个方向飞快扩散开来，像快速封冻的海面，最后整块主板大部分静止了，其间只有一些零星的死循环在以不变的节奏没有生气地闪动着，显示阵列中出现了闪动的红色。
——《三体》·刘慈欣

书中的描写通过形象地对计算机系统微观世界的类比，展示了一个宏大的场面。但是实际上，小说中用三千万人打造的人列计算机实在太浪费资源了，总共三千万士兵，一个人只表示一个比特位。实际上，以人的智商完全可以执行更复杂的指令，让这套系统的运转更加高效。

先来看一张图吧，估计第一眼大家一定不知道这个图是干什么的——这是1920年代的美国指纹数据库：美国“指纹工厂”：2万人管理着全国7000万指纹(组图)。

没错，现在我们去美国领事馆签证，或者入境美国的时候摁的指纹信息，早在100年前美国就开始收集了。这是现实版的人列计算机啊！

严格来说， 这个数据库不叫关系型数据库——至少，你不能简单地用MySQL去替代人力的查询。至于什么是关系型数据库，我们稍后再说。

下面来讲另一个，一个叫Calvin Mooers的计算机科学家，这个Mooers跟那个提出摩尔定律的 Moore不是一个摩尔。早在二战期间，电子计算机还有两层楼那么大的时候，他就发明了一套编码系统叫做Zatocoding，用来索引海量的文档——而且是纸质文档。

怎么做的呢？它先把相关文档的边缘统一打上洞：