Coursera 笔记

Module 01 · Relational Database Concepts

Database Usage Patterns数据库使用模式

看完本视频后，您将能够：

识别主要的数据库用户类别及其访问数据库的用例。
解释不同类型数据库用户使用的接口和工具。

一、数据库用户的主要类别

不同的工作角色使用不同的工具来访问数据库。数据库用户主要分为三类：

数据工程师和数据库管理员 (DBA)
数据科学家和业务分析师 (Business Analysts)
应用程序开发人员 (Application Developers)

二、角色与使用工具详解

1. 数据工程师和数据库管理员 (DBA)

主要活动：
- 从事数据库管理工作，包括数据库对象的建立和监督。
- 实施访问控制。
- 监控和增强性能。
核心目标： 致力于创建高效存储和管理数据的坚实基础。

使用的机制和工具

机制	描述	示例
图形用户界面 (GUIs) / Web 管理工具	常见的数据库交互方式。数据库通常提供图形工具、Web 界面（特别是云数据库）和移动应用程序。如果供应商工具不具备足够功能或用户友好性，用户可能会转向第三方或专业替代方案。	Oracle SQL Developer（Oracle 提供的图形工具）。
命令行接口 (CLIs) 和实用程序	在 GUI 工具普及的情况下仍然发挥着关键作用。用户可以直接发出数据库命令或利用交互式 shell 进行高效的命令行交互。	直接命令：例如 `db2 create database sample`；`mysqldump sakila > sakila.sql`。交互式 Shell：例如 Oracle 的 sqlplus 或 db2 clp（如 `db2 > connect to sample`）。其他：从 shell 执行 SQL 脚本和批处理文件。
应用程序编程接口 (APIs)	数据库通常包含用于管理任务的编程接口或 API，可从数据工程师或第三方创建的应用程序和工具中访问。	当需要自动化或程序化访问来执行创建和管理数据库对象、设置访问控制和监控性能等任务时，通常使用 API。

2. 数据科学家和业务分析师

主要活动：
- 数据分析、洞察提取和数据驱动的预测。
- 典型的数据访问模式涉及读取现有数据源，偶尔需要创建和填充数据库对象（尤其是在他们的沙盒环境中）。

使用的工具

任务类别	常用工具	交互方式
数据科学与机器学习	Jupyter、R Studio、Zeppelin、SAS、SPSS。
报告、仪表板和商业智能 (BI)	Microsoft Excel、Microsoft PowerBI、Tableau、Microstrategy。	通过 SQL 接口和 API 与关系型数据库交互，通常抽象了直接使用 SQL。
即席查询 (Ad-hoc Querying)	SQL 查询工具（数据库提供或第三方解决方案）。	用户也可以选择 SQL 查询工具。

3. 应用程序开发人员

主要活动：
- 很少直接访问数据库。
- 创建需要对数据库进行读写访问的应用程序。
使用的编程语言： C++、C#、Java、JavaScript、.NET、PHP、Perl、Python 和 Ruby。

数据库通信

低级 API： 编程语言通过 SQL 接口和 API（如 ODBC 和 JDBC）与数据库通信。一些数据库（尤其是基于云的数据库）也包含用于数据访问的 REST API。
面向对象映射 (ORM) 框架：
- 现状： 尽管使用低级 API 进行编程可行（过去是传统方法），但现在大多数程序员在处理数据库时选择 ORM 框架。
- 定义： ORM 框架是软件开发中的工具，旨在促进关系型数据库与面向对象编程语言之间的交互。
- 优势： 它们用户友好，可以隐藏底层关系型数据库和 SQL 的复杂性。
- 流行示例： Ruby 应用中的 ActiveRecord、Python 中的 Django、.Net 中的 Entity Framework、Java 中的 Hibernate 和 JavaScript 中的 Sequelize。

总结要点

数据库服务于多种用户角色，包括数据工程师/DBA、数据科学家/分析师和应用程序开发人员。
数据工程师/DBA 使用 GUI、命令行接口和 API 进行管理任务。
数据科学家/分析师 利用 Jupyter、R Studio 和 SQL 接口进行分析；而 PowerBI、Tableau 等 BI 工具则抽象了 SQL 交互。
应用程序开发人员 使用编程语言和 ORM 框架进行应用程序开发。