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🗄️ 数据库系统学习路径


📖 引言

🎯 目标受众

本学习路径专门为以下开发者设计:

  • ✅ 已掌握Python编程和深度学习/机器学习基础
  • ✅ 有AI项目经验,但从未系统学习过数据库
  • 痛点:做项目时不知道何时该用数据库、该用什么数据库
  • 需求:希望系统学习数据库,并能在AI/ML项目中熟练应用
  • 目标:掌握关系型和非关系型数据库,能独立设计和优化数据库

💡 为什么AI/ML开发者必须学习数据库?

你的日常场景

Python
# 场景1: 训练数据管理
# ❌ 错误做法:把所有数据加载到内存
train_data = load_all_data()  # 内存爆炸!

# ✅ 正确做法:使用数据库存储和查询
db.query("SELECT * FROM samples WHERE label='cat' LIMIT 1000")

# 场景2: 模型实验追踪
# ❌ 错误做法:用Excel记录实验参数和结果
# ✅ 正确做法:使用数据库存储实验元数据

# 场景3: 模型部署后的预测服务
# ❌ 错误做法:每次预测都重新加载模型
# ✅ 正确做法:数据库缓存预测结果

# 场景4: 大规模AI应用
user_query = "推荐相似商品"
# → 需要从数据库快速检索用户历史、商品信息

学习后的收益: - 🚀 数据管理:高效管理海量训练数据和实验记录 - 📊 特征存储:构建特征平台,加速模型迭代 - 🔧 模型服务:设计高性能的模型推理API - 🌍 全栈能力:从前端到数据库的完整技术栈 - 🐳 MLOps基础:模型版本管理、实验追踪的数据库支撑 - ⚡ 性能优化:理解数据库原理,写出高效的AI应用 - 🎯 核心目标能在任何场景选择合适的数据库解决方案


🎯 快速导航:按场景学习

不知道从哪里开始?根据你的实际需求选择:

🚨 急需解决问题?

你遇到的问题 立即学习章节 预计解决时间
完全不懂数据库,从零开始 01-数据库基础概念 2小时
需要写SQL查询数据 02-SQL核心语法 3小时
不知道如何设计表结构 03-数据库设计与范式 2小时
要用MySQL做项目 04-MySQL实战 4小时
AI项目需要存大量非结构化数据 06-NoSQL数据库 2小时
数据库查询太慢 07-数据库优化与调优 3小时
需要理解事务和并发 08-事务与并发控制 2小时
AI项目的数据库方案设计 09-数据库与AI应用 3小时
想做一个完整的数据库项目 10-实战项目案例 5小时
Redis深入学习与面试准备 11-Redis深度专题 8小时
向量数据库与RAG应用 12-向量数据库 3小时

📚 按学习阶段推荐

第一阶段:基础入门(1周)

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Day 1-2: 01-数据库基础概念 → 理解数据库核心概念
Day 3-5: 02-SQL核心语法 → 掌握SQL查询
Day 6-7: 03-数据库设计与范式 → 学会设计表结构
里程碑:能用SQL完成基本的数据操作,能设计简单的表结构

第二阶段:关系型数据库实战(1周)

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Day 8-10: 04-MySQL实战 → 掌握最常用的关系型数据库
Day 11-12: 05-PostgreSQL进阶 → 学习高级特性
Day 13-14: 08-事务与并发控制 → 理解数据库核心机制
里程碑:能独立搭建MySQL/PostgreSQL,完成CRUD操作

第三阶段:扩展与优化(1周)

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Day 15-17: 06-NoSQL数据库 → 学习MongoDB、Redis
Day 18-21: 07-数据库优化与调优 → 掌握性能优化技巧
里程碑:能根据场景选择合适的数据库类型

第四阶段:AI应用实战(1周)

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Day 22-24: 09-数据库与AI应用 → AI场景数据库方案
Day 25-26: 12-向量数据库 → 向量检索与RAG集成
Day 27-28: 10-实战项目案例 → 完成完整项目
里程碑:能独立设计AI项目的数据库架构

第五阶段:Redis深度专题(1周)⭐

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Day 29-31: 11-Redis深度专题(基础与数据结构、持久化、高可用架构)
Day 32-35: 11-Redis深度专题(高级特性、实战场景、性能优化、面试精选)
里程碑:精通Redis核心原理与实战,能应对大厂面试


🗺️ 完整学习路径

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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                         数据库系统完整学习路径                                 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                             │
│   第一阶段:基础入门(第1周)                                                  │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│   │ 01-数据库基础概念 → 02-SQL核心语法 → 03-数据库设计与范式            │   │
│   │     2-3小时            4-5小时           2-3小时                    │   │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘   │
│                                    ↓                                        │
│   第二阶段:关系型数据库实战(第2周)                                           │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│   │ 04-MySQL实战 → 05-PostgreSQL进阶 → 08-事务与并发控制                │   │
│   │    4-5小时          3-4小时            2-3小时                      │   │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘   │
│                                    ↓                                        │
│   第三阶段:扩展与优化(第3周)                                                │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│   │ 06-NoSQL数据库 → 07-数据库优化与调优                                 │   │
│   │    3-4小时          3-4小时                                         │   │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘   │
│                                    ↓                                        │
│   第四阶段:AI应用实战(第4周)⭐                                              │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│   │ 09-数据库与AI应用 → 12-向量数据库 → 10-实战项目案例                  │   │
│   │    4-5小时          3-4小时          5-6小时                        │   │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘   │
│                                    ↓                                        │
│   第五阶段:Redis深度专题(第5周)⭐⭐                                         │
│   ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐   │
│   │ 11-Redis深度专题(数据结构/持久化/高可用/缓存设计/分布式锁/优化)      │   │
│   │    8-10小时                                                         │   │
│   └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘   │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

📚 章节导航

章节 标题 核心内容 学习时间 前置要求
01 数据库基础概念 数据库核心概念、关系型vs非关系型、基础术语 2-3小时
02 SQL核心语法 SELECT/INSERT/UPDATE/DELETE、JOIN、子查询、聚合函数 4-5小时 01章
03 数据库设计与范式 ER模型、三大范式、反范式设计、索引设计 2-3小时 01-02章
04 MySQL实战 安装配置、数据类型、存储引擎、Python操作 4-5小时 01-03章
05 PostgreSQL进阶 JSON处理、全文搜索、窗口函数、高级索引 3-4小时 04章
06 NoSQL数据库 MongoDB文档操作、Redis缓存、向量数据库 3-4小时 01章
07 数据库优化与调优 EXPLAIN分析、索引优化、配置调优、连接池、缓存策略 3-4小时 04-06章
08 事务与并发控制 ACID特性、隔离级别、锁机制、死锁处理 2-3小时 04章
09 数据库与AI应用 特征存储、向量数据库、MLOps数据管理、数据流水线 4-5小时 01-08章
10 实战项目案例 电商分析系统、推荐系统、MLOps平台 5-6小时 全部章节
11 Redis深度专题 数据结构底层、持久化、集群架构、缓存设计、分布式锁、性能优化 8-10小时 06章
12 向量数据库 向量索引算法、Milvus实战、RAG集成、混合检索、性能优化 3-4小时 09章

🎯 学习目标与检验标准

完成本学习路径后,你将能够:

基础能力(必须掌握) - ✅ 理解关系型和非关系型数据库的区别 - ✅ 熟练使用SQL进行数据查询和操作 - ✅ 能够设计符合范式的数据库表结构 - ✅ 能在本地安装和配置MySQL/PostgreSQL - ✅ 能用Python操作数据库

进阶能力(推荐掌握) - ✅ 理解索引原理,能进行查询优化 - ✅ 掌握事务和并发控制机制 - ✅ 能使用MongoDB和Redis - ✅ 能分析慢查询并进行优化

实战能力(挑战目标) - ✅ 独立设计AI项目的数据库架构 - ✅ 能选择合适的数据库类型解决特定问题 - ✅ 能搭建完整的AI应用数据层

AI专项能力(核心目标) - ✅ 设计训练数据管理方案 - ✅ 实现特征存储系统 - ✅ 搭建模型实验追踪平台 - ✅ 构建高性能的模型服务API


🎥 视频教程链接

中文视频教程

B站推荐

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推荐搜索关键词: - "MySQL 入门教程 2024"、"SQL 基础语法" - "PostgreSQL 教程"、"Redis 入门到精通" - "数据库原理 讲解"、"事务与索引 详解" - "MongoDB 教程"、"数据库面试题"

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  • GitLab - 开源项目协作平台
  • Gitee - 国内开源代码托管平台
  • Awesome SQL - SQL优秀资源

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数据库学习


🚀 开始学习

4种学习路径,选择适合你的:

路径A:系统学习(推荐)

适合时间充裕,希望打好基础的学习者

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按照01→02→03→...→10的顺序,每章认真学习+实践
预计时间:4周(每天2-3小时)

路径B:快速上手

适合急需解决问题,时间紧张的学习者

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从"🚨 急需解决问题"表格开始,针对性学习
预计时间:1-2周(每天1-2小时)
之后再回头补充基础

路径C:项目驱动

适合喜欢动手实践的学习者

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直接进入10-实战项目案例,遇到不懂的再查前面的章节
预计时间:2-3周(每天2-3小时)

路径D:AI专项

适合已有基础,专注AI应用的学习者

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快速浏览01-04章 → 重点学习09-数据库与AI应用 → 10-实战项目案例
预计时间:1-2周(每天3-4小时)


📞 学习支持与资源

推荐学习资源

官方文档(最权威) - MySQL官方文档 - PostgreSQL官方文档 - MongoDB官方文档 - Redis官方文档

推荐书籍 - 《SQL必知必会》- 入门经典 - 《高性能MySQL》- 进阶必读 - 《Redis设计与实现》- 深入理解Redis - 《MongoDB权威指南》- NoSQL实战

在线练习 - SQLBolt - 交互式SQL学习 - LeetCode数据库题 - SQL练习 - Mode Analytics SQL教程 - 实战导向

AI相关资源 - MLflow文档 - 实验追踪 - ClearML文档 - 企业级MLOps平台 - Arize AI - 模型监控与可观测性 - Feast文档 - 特征存储 - pgvector文档 - 向量数据库 - Milvus文档 - 分布式向量数据库 - HikariCP - 高性能连接池


📝 版本信息

v1.2 (2026-02-12) - AI开发者数据库专项版(2025更新) - ✨ 初始版本发布:完整的12章节学习路径 - ✨ AI专项:第9章专为AI场景设计 - ✨ 实战导向:第10章包含3个完整项目 - ✨ 循序渐进:从基础到实战的完整路径 - ✨ 场景化学习:支持按问题快速定位章节 - 🆕 2025年更新: - pgvector 0.8.0新特性(支持16000维向量) - 特征存储行业案例(Uber、DoorDash、Netflix) - MLOps最新工具(Arize AI、Galileo、ClearML) - 连接池最佳实践(HikariCP)


推荐:从 01-数据库基础概念 开始系统学习

然后根据你的目标选择起点: - 零基础系统学习01-数据库基础概念 - 急需写SQL02-SQL核心语法 - AI项目数据库设计09-数据库与AI应用 - 想做完整项目10-实战项目案例


最后更新日期:2026-02-12 适用版本:数据库教程 v2026