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面向行的数据库

发布时间: 2023-03-18 22:40:54

A. 为什么说hbase是一个面向列的数据库

在说HBase之前,我想再唠叨几句。做互联网应用的哥们儿应该都清楚,互联网应用这东西,你没办法预测你的系统什么时候会被多少人访问,你面临的用户到底有多少,说不定今天你的用户还少,明天系统用户就变多了,结果您的系统应付不过来了橡睁了,不干了,这岂不是咱哥几个的悲哀,说时髦点就叫“杯具啊”。x0dx0ax0dx0a其实说白了,这些就是事先没有认清楚互联网应用什么才是最重要的。从系统架构的角度来说,互联网应用更加看重系统性能以及伸缩性,而传统企业级应用都是比较看重数据完整性和数据安全性。那么我们就来说说互联网应用伸缩性这事儿.对于伸缩性这事儿,哥们儿我也写了几篇博文,想看的兄弟可以参考我以前的博文,对于web server,app server的伸缩性,我在这里先不说了,因为这部分的伸缩性相对来说比较容易一点,我主要来回顾一些一个慢慢变大的互联网应用如何应对数据库这一层的伸缩。x0dx0ax0dx0a首先刚开始,人不多,压力也不大,搞一台数据库服务器就搞定了,此时所有的东东都塞进一个Server里,包括web server,app server,db server,但是随着人越来越多,系统压力越来越多,这个时候可能你把web server,app server和db server分离了,好歹这样可以应付一阵子,但是随着用户量的不断增加,你会发现,数据库这哥们不行了,速度老慢了,有时候还会宕掉,所以这个时候,你得给数据库这哥们找几个伴,这个时候Master-Salve就出现了,这个时候有一个Master Server专门负责接收写操作,另外的几个Salve Server专门进行读取,这样Master这哥们终于不抱怨了,总算读写分离了,压力总算轻点了,这个时候其实主要是对读取操作进行了水平扩张,通过增加多个Salve来克服查询时CPU瓶颈。一般这样下来,你的系统可以应付一定的压力,但是随着用户数量的增多,压力的不断增加,你会发现Master server这哥们的写压力还是变的太大,没办法,这轿如悔个时候怎么办呢?你就得切分啊,俗话说“只有切分了,才会有伸缩性嘛”,所以啊,这个时候只能分库了,这也是我们常说的数据库“垂直切分”,比如将一些不关联的数据存放到不同的库中,分开部署,这样终于可以带走一部分的读取和写入压力了,Master又可以轻松一点了,但是随着数据的不断增多,你的数据库表中的数据又变的非常的大,这样查询效率非常低,这个时候就需要进行“水平分区”了,比如通过将User表中的数据按照10W来划分,这样每张表不会超过10W了。x0dx0ax0dx0a综上所述,一般一个流行的web站点都会经历一个从单台DB,到主从复制,到垂直分区再到水平分区的痛苦的过程。其实数据库切分这事儿,看起来原理貌似很简单,如果真正做起来,我想凡是sharding过数据库的哥们儿都深受其苦啊。对于数据库伸缩的文章,哥们儿可以看看后面的参考资料介绍。x0dx0ax0dx0a好了,从上面的那一堆废话中,我们也发现数据库存储水平扩张scale out是多么痛苦的一件事情,不过幸好技术在进步,业界的其它弟兄也在努力,09年这一年出现了非常多的Nosql数据库,更准确的应该说是No relation数据库,这些数据库多数都会对非结构化的数据提供透明的水平扩张能力,大大减轻了哥们儿设计时候的压力。下面我就拿Hbase这分布式列存储系统来说说。x0dx0ax0dx0a一 Hbase是个啥东东? x0dx0a在说Hase是个啥家伙之前,首先我们来看看两个概念,面向行存储和面向列存储。面向行存储,我相信大伙儿应该都清楚,我们闭正熟悉的RDBMS就是此种类型的,面向行存储的数据库主要适合于事务性要求严格场合,或者说面向行存储的存储系统适合OLTP,但是根据CAP理论,传统的RDBMS,为了实现强一致性,通过严格的ACID事务来进行同步,这就造成了系统的可用性和伸缩性方面大大折扣,而目前的很多NoSQL产品,包括Hbase,它们都是一种最终一致性的系统,它们为了高的可用性牺牲了一部分的一致性。好像,我上面说了面向列存储,那么到底什么是面向列存储呢?Hbase,Casandra,Bigtable都属于面向列存储的分布式存储系统。看到这里,如果您不明白Hbase是个啥东东,不要紧,我再总结一下下:x0dx0ax0dx0aHbase是一个面向列存储的分布式存储系统,它的优点在于可以实现高性能的并发读写操作,同时Hbase还会对数据进行透明的切分,这样就使得存储本身具有了水平伸缩性。x0dx0ax0dx0a二 Hbase数据模型 x0dx0aHBase,Cassandra的数据模型非常类似,他们的思想都是来源于Google的Bigtable,因此这三者的数据模型非常类似,唯一不同的就是Cassandra具有Super cloumn family的概念,而Hbase目前我没发现。好了,废话少说,我们来看看Hbase的数据模型到底是个啥东东。x0dx0ax0dx0a在Hbase里面有以下两个主要的概念,Row key,Column Family,我们首先来看看Column family,Column family中文又名“列族”,Column family是在系统启动之前预先定义好的,每一个Column Family都可以根据“限定符”有多个column.下面我们来举个例子就会非常的清晰了。x0dx0ax0dx0a假如系统中有一个User表,如果按照传统的RDBMS的话,User表中的列是固定的,比如schema 定义了name,age,sex等属性,User的属性是不能动态增加的。但是如果采用列存储系统,比如Hbase,那么我们可以定义User表,然后定义info 列族,User的数据可以分为:info:name = zhangsan,info:age=30,info:sex=male等,如果后来你又想增加另外的属性,这样很方便只需要info:newProperty就可以了。x0dx0ax0dx0a也许前面的这个例子还不够清晰,我们再举个例子来解释一下,熟悉SNS的朋友,应该都知道有好友Feed,一般设计Feed,我们都是按照“某人在某时做了标题为某某的事情”,但是同时一般我们也会预留一下关键字,比如有时候feed也许需要url,feed需要image属性等,这样来说,feed本身的属性是不确定的,因此如果采用传统的关系数据库将非常麻烦,况且关系数据库会造成一些为null的单元浪费,而列存储就不会出现这个问题,在Hbase里,如果每一个column 单元没有值,那么是占用空间的。下面我们通过两张图来形象的表示这种关系:x0dx0ax0dx0a上图是传统的RDBMS设计的Feed表,我们可以看出feed有多少列是固定的,不能增加,并且为null的列浪费了空间。但是我们再看看下图,下图为Hbase,Cassandra,Bigtable的数据模型图,从下图可以看出,Feed表的列可以动态的增加,并且为空的列是不存储的,这就大大节约了空间,关键是Feed这东西随着系统的运行,各种各样的Feed会出现,我们事先没办法预测有多少种Feed,那么我们也就没有办法确定Feed表有多少列,因此Hbase,Cassandra,Bigtable的基于列存储的数据模型就非常适合此场景。说到这里,采用Hbase的这种方式,还有一个非常重要的好处就是Feed会自动切分,当Feed表中的数据超过某一个阀值以后,Hbase会自动为我们切分数据,这样的话,查询就具有了伸缩性,而再加上Hbase的弱事务性的特性,对Hbase的写入操作也将变得非常快。x0dx0ax0dx0a上面说了Column family,那么我之前说的Row key是啥东东,其实你可以理解row key为RDBMS中的某一个行的主键,但是因为Hbase不支持条件查询以及Order by等查询,因此Row key的设计就要根据你系统的查询需求来设计了额。我还拿刚才那个Feed的列子来说,我们一般是查询某个人最新的一些Feed,因此我们Feed的Row key可以有以下三个部分构成,这样以来当我们要查询某个人的最进的Feed就可以指定Start Rowkey为<0><0>,End Rowkey为来查询了,同时因为Hbase中的记录是按照rowkey来排序的,这样就使得查询变得非常快。x0dx0ax0dx0a三 Hbase的优缺点 x0dx0a1 列的可以动态增加,并且列为空就不存储数据,节省存储空间.x0dx0ax0dx0a2 Hbase自动切分数据,使得数据存储自动具有水平scalability.x0dx0ax0dx0a3 Hbase可以提供高并发读写操作的支持x0dx0ax0dx0aHbase的缺点:x0dx0ax0dx0a1 不能支持条件查询,只支持按照Row key来查询.x0dx0ax0dx0a2 暂时不能支持Master server的故障切换,当Master宕机后,整个存储系统就会挂掉.x0dx0ax0dx0a四.补充x0dx0a1.数据类型,HBase只有简单的字符类型,所有的类型都是交由用户自己处理,它只保存字符串。而关系数据库有丰富的类型和存储方式。x0dx0a2.数据操作:HBase只有很简单的插入、查询、删除、清空等操作,表和表之间是分离的,没有复杂的表和表之间的关系,而传统数据库通常有各式各样的函数和连接操作。 x0dx0a3.存储模式:HBase是基于列存储的,每个列族都由几个文件保存,不同的列族的文件时分离的。而传统的关系型数据库是基于表格结构和行模式保存的 x0dx0a4.数据维护,HBase的更新操作不应该叫更新,它实际上是插入了新的数据,而传统数据库是替换修改x0dx0a5.可伸缩性,Hbase这类分布式数据库就是为了这个目的而开发出来的,所以它能够轻松增加或减少硬件的数量,并且对错误的兼容性比较高。而传统数据库通常需要增加中间层才能实现类似的功能

B. 常见的数据库有哪些

问题一:常用的数据库软件有哪些? SQL Server 是 Microsoft(微软) 的数据产品,它的易用性强! Oracle 是 Oracle(甲骨文)公司的数据产品!号称世界上最好的数据系统! DB2 是IBM公司的产品,在全球500强的企业中有80%是用DB2作为数据库平台的

问题二:常用数据库有哪些?他们有什么区别 开源的Mysql顶;PostgreSQL即开放源码的
商业的Oracle/SQL Server/DB2即收费的

问题三:什么是常用的三个数据库? 目前,数据库管理系统关系型数据库为主导产品的商品化,技术相对成熟。虽然面向对象的数据库管理系统的先进技术,数据库易于开发,维护,但尚未成熟的产品。国际和国内领先的关系数据库管理系统,甲骨文,Sybase,Informix和INGRES。这些产品支持多种平台,如UNIX,VMS,Windows上,而不是同一级别的支持。和成熟的IBM的DB2关系数据库。但是,DB2是内嵌于IBM的AS/400系列机,只支持OS/400操作系统。
?1.MySQL
?MySQL是最受欢迎的开源SQL数据库管理系统,由MySQL AB公司,发布和支持。 MySQL AB是基于MySQL开发一个商业公司,它是利用与开源值相结合的一个成功的商业模式?和方法论的第二代开源公司。 MySQL是MySQL AB的注册商标。
?MySQL是一个快速,多线程,多用户和健壮的SQL数据库服务器。 MySQL服务器支持关键任务,重负载生产系统的使用,它可以嵌入到一个大配置(大规模部署)软件。
?的MySQL与其他数据库管理系统相比,具有以下优点:
?(1)MySQL是一个关系数据库管理系统。
?(2)MySQL是开源。
?(3)MySQL服务器是一个快速,可靠和易于使用的数据库服务器。
?(4)在MySQL服务器的客户机/服务器或嵌入式系统。
?(5)可以使用MySQL软件。
2.SQL Server的吗?
?SQL Server是由微软开发的数据库管理系统,是目前最流行的数据库,用于存储在网络上的数据,它已被广泛用于电子商务,银行,保险,电力和其他数据库相关的产业。
?SQL Server 2005的最新版本,它只能在Windows作业系统的稳定运行是非常重要的数据库。并行实施和共存模型并不成熟,这是很难对付越来越多的用户和数据量是有限的,可扩展性。
?SQL Server提供了网络和电子商务功能,如丰富的XML和Internet标准的支持,轻松且安全地通过Web访问的数据的范围很广,有一个强大,灵活和网络,基于安全和应用管理。此外,由于它的易用性和友好的用户界面,通过广大用户的好评,。
?3.Oracle
?提出的数据库,该公司首先想到的,通常是甲骨文(Oracle)。该公司成立于1977年,原是一个专门开发的数据库公司。甲骨文一直在数据库领域的领导者。 1984年,第一个关系数据库转移到一台台式电脑。然后,Oracle5率先推出的分布式数据库,客户机/服务器体系结构的新概念。甲骨文公司的第一行锁定模式和对称多处理计算机的支持......最新的Oracle对象技术,成为关系 - 对象数据库系统。目前,甲骨文的产品涵盖了几十个型号的大,中,小型机,Oracle数据库已成为世界上使用最广泛的关系数据。
Oracle数据库产品具有以下优良特性。
?(一)兼容性
?Oracle产品使用标准的SQL,和美国国家标准技术局(NIST)测试后。兼容IBM的SQL / DS,DB2中,安格尔的IDMS / R。
?(2)可移植性
??甲骨文的产品,可以广泛的硬件和操作系统平台上运行。可以安装在超过70种大不同,VMS系统的DOS,UNIX上,Windows和其他操作系统,小型机;
?(3)协会
甲骨文与各种通信网络连接,支持各种协议(TCP / IP协议说,DECnet,LU6.2工作等)。?
?(4)高生产率
?Oracle提供了多种开发......>>

问题四:现在一般常用的数据库有哪几种啊 ? MSSQL和MySQL两种 sqlserver即是常说的MSSQL, 是微软公司的产品,而MySQL不是,MySQL是一家叫MySQL AB的公司的开源产品,它是免费的,而且可以跨平台使用. MSSQL比较昂贵,一般只在Windows下使用.

问题五:常用大型数据库有哪些 FOXBASE
MYSQL
这俩可算不上大型数据库管理系统
PB 是数据库应用程序开发用的ide,根本就不是数据库管理系统
Foxbase是dos时代的产品了,进入windows时代改叫foxpro,属于桌面单机级别的小型数据库系统,mysql是个中轻量级的,但是开源,大量使用于小型网站,真正重量级的是Oracle和DB2,银行之类的关键行业用的多是这两个,微软的MS SQLServer相对DB2和Oracle规模小一些,多见于中小型企业单位使用,Sybase可以说是日薄西山,不行了

问题六:常见的数据库文件格式有哪些? dbf dbase文件,一种由ashton-tate创建的格式,可以被act!、lipper、foxpro、arago、wordtech、xbase和类似数据库或与数据库有关产品识别,可用数据文件(能被excel 97打开),oracle 8.1.x表格空间文件;dba是access文件;nsf lotus notes数据库;mdf和ldf是sql server文件;2.另外你还有不少是软件开发者自己定义的数据库文件,大多采用dat,或者把dba转换为dat,由程序文件名转换处理。3.odb++是一种可扩展的ascii格式,它可在单个数据库中保存pcb制造和装配所必需的全部工程数据。是能把多种数据格式数据库连接起来的桥梁,是一种双向格式,允许数据上行和下传。

问题七:常见的数据库应用系统有哪些? 现在极大多的企业级软件都是基于数据库的。

比如:
ERP: 企业资源管理计划
CRM: 客户关系管理
OA: 办公自动化。
12306铁道部的网上订票系统。
。。。

问题八:常用的数据库软件有哪些 1)MYSQL:
MySQL是由MySQL AB开发、发布和支持,是一个快速的、多线程、多用户和健壮的SQL数据库服务器,是目前最受欢迎的开源SQL数据库管理系统。MySQL
AB是一家基于MySQL开发人员的商业公司,它是一家使用了一种成功的商业模式来结合开源价值和方法论的第二代开源公司。MySQL是MySQL
AB的注册商标。MySQLMySQL服务器支持关键任务、重负载生产系统的使用,也可以将它嵌入到一个大配置(mass-
deployed)的软件中去。
2)ACCESS:
ACCESS是系统自带的一种关系式数据库,与空间共存不需要单独开设。关系式数据库由一系列表组成,表又由一系列行和列组成,每一行是一个记录,每一列是一个字段,每个字段有一个字段名,字段名在一个表中不能重复。Access数据库以文件形式保存,文件的扩展名是MDB,作为开发网站常用的数据库,Access数据库一般搭配ASP程序使用。当数据库过大的时候可以转换为MSSQL数据库使用,二者可以进行转换。
3)MSSQL:
SQL Server也是微软公司出品的,它是一个数据库平台,提供数据库的从服务器到终端的完整的解决方案,其中数据库服务器部分,是一个数据库管理系统,用于建立、使用和维护数据库。
MSSQL特点:数据承载量比较大,存储数据速度快,稳定性强,适用于中小型企业开发网站和办公系统常用的数据库。
4)Oracle:
Oracle公司是全球最大的信息管理软件及服务供应商,成立于1977年,总部位于美国加州 Redwood
shore。Oracle的软件可运行在PC、工作站、小型机、主机、大规模的并行计算机,以及PDA等各种计算设备上,随着越来越多的企业将自己转向电子商务,Oracle的具有强大的电子商务能力的解决方案,为企业提供高效率的扩展市场的手段,并提高工作效率和吸引更多的客户。Oracle提供的完整的电子商务产品和服务包括:用于建立和交付基于Web的Internet平台;
综合、全面的具有Internet能力的商业应用;强大的专业服务,帮助用户实施电子商务战略,以及设计、定制和实施各种电子商务解决方案。

问题九:常见的数据库管理系统有哪些?它们各自有什么特点? 1. IBM 的DB2作为关系数据库领域的开拓者和领航人,IBM在1977年完成了System R系统的原型,1980年开始提供集成的数据库服务器―― System/38,随后是SQL/DSforVSE和VM,其初始版本与SystemR研究原型密切相关。DB2 forMVSV1 在1983年推出。该版本的目标是提供这一新方案所承诺的简单性,数据不相关性和用户生产率。1988年DB2 for MVS 提供了强大的在线事务处理(OLTP)支持,1989 年和1993 年分别以远程工作单元和分布式工作单元实现了分布式数据库支持。最近推出的DB2 Universal Database 6.1则是通用数据库的典范,是第一个具备网上功能的多媒体关系数据库管理系统,支持包括Linux在内的一系列平台。2. OracleOracle 前身叫SDL,由Larry Ellison 和另两个编程人员在1977创办,他们开发了自己的拳头产品,在市场上大量销售,1979 年,Oracle公司引入了第一个商用SQL 关系数据库管理系统。Oracle公司是最早开发关系数据库的厂商之一,其产品支持最广泛的操作系统平台。目前Oracle关系数据库产品的市场占有率名列前茅。3. InformixInformix在1980年成立,目的是为Unix等开放操作系统提供专业的关系型数据库产品。公司的名称Informix便是取自Information 和Unix的结合。Informix第一个真正支持SQL语言的关系数据库产品是Informix SE(StandardEngine)。InformixSE是在当时的微机Unix环境下主要的数据库产品。它也是第一个被移植到Linux上的商业数据库产品。4. SybaseSybase公司成立于1984年,公司名称“Sybase”取自“system”和“database” 相结合的含义。Sybase公司的创始人之一Bob Epstein 是Ingres 大学版(与System/R同时期的关系数据库模型产品)的主要设计人员。公司的第一个关系数据库产品是1987年5月推出的Sybase SQLServer1.0。Sybase首先提出Client/Server 数据库体系结构的思想,并率先在Sybase SQLServer 中实现。5. SQL Server1987 年,微软和IBM合作开发完成OS/2,IBM 在其销售的OS/2 ExtendedEdition 系统中绑定了OS/2Database Manager,而微软产品线中尚缺少数据库产品。为此,微软将目光投向Sybase,同Sybase 签订了合作协议,使用Sybase的技术开发基于OS/2平台的关系型数据库。1989年,微软发布了SQL Server 1.0 版。6. PostgreSQLPostgreSQL 是一种特性非常齐全的自由软件的对象――关系性数据库管理系统(ORDBMS),它的很多特性是当今许多商业数据库的前身。PostgreSQL最早开始于BSD的Ingres项目。PostgreSQL 的特性覆盖了SQL-2/SQL-92和SQL-3。首先,它包括了可以说是目前世界上最丰富的数据类型的支持;其次,目前PostgreSQL 是唯一支持事务、子查询、多版本并行控制系统、数据完整性检查等特性的唯一的一种自由软件的数据库管理系统.7.mySQLmySQL是一个小型关系型......>>

问题十:常用的数据库安全技术有哪些 数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏。
安全性问题不是数据库系统所独有的,所有计算机系统都有这个问题。只是在数据库系统中大量数据集中存放,而且为许多最终用户直接共享,从而使安全性问题更为突出。 系统安全保护措施是否有效是数据库系统的主要指标之一。 数据库的安全性和计算机系统的安全性,包括操作系统、网络系统的安全性是紧密联系、相互支持的。
实现数据库安全性控制的常用方法和技术有:
(1)用户标识和鉴别:该方法由系统提供一定的方式让用户标识自己咱勺名字或身份。每次用户要求进入系统时,由系统进行核对,通过鉴定后才提供系统的使用权。
(2)存取控制:通过用户权限定义和合法权检查确保只有合法权限的用户访问数据库,所有未被授权的人员无法存取数据。例如C2级中的自主存取控制(I)AC),Bl级中的强制存取控制(M.AC)。
(3)视图机制:为不同的用户定义视图,通过视图机制把要保密的数据对无权存取的用户隐藏起来,从而自动地对数据提供一定程度的安全保护。
(4)审计:建立审计日志,把用户对数据库的所有操作自动记录下来放人审计日志中,DBA可以利用审计跟踪的信息,重现导致数据库现有状况的一系列事件,找出非法存取数据的人、时间和内容等。
(5)数据加密:对存储和传输的数据进行加密处理,从而使得不知道解密算法的人无法获知数据的内容。

C. 面向对象数据库有哪些

面向对象的数据库是一种数据库的模式
数据库中的表,字段和内容都当成对象来处理
换言之,可以使用对象的属性和方法
以paradox为例
如果sql语句为select
*
from
a
where
b=:b
那么在delphi中可以操作参数b

paramaters.paramvalue['b']:=x;
此时就相当于使用了对象
现在比较流行的面向对象的数据库是oracle

D. 什么是游标使用游标的基本步骤是什么

游标(cursor)是系统为用户开设的一个数据缓冲区,存放SQL语句的执行结果。每个游标区都有一个名字,用户可以用SQL语句逐一从游标中获取记录,并赋给主变量,交由主语言进一步处理。游标提供了一敬拦种对从表中检索出的数据进行操作的灵活手段。x0dx0a使用游标的基本步骤: x0dx0a1、声明游标。把游标与T-SQL语句的结果集联系起来。 x0dx0a2、打开游标。 x0dx0a3、使用游标操作数据。 x0dx0a4、关闭游标。x0dx0a功能:x0dx0a1、游标提供了一种对从表中检索出的数据进行操作的灵活手段,就本质而言,游标实际上是一种能从包括多条数据记录的结果集中每次提取一条记录的机制。x0dx0a2、游标能够实现按与传统程序读取平面文件类似的方式处理来自基础表的结果集,从而把表亮察胡中数据以平面文件的形式呈现给程序。x0dx0a3、游标把作为面向集合的数据库管理系统和面向行的程序设计两者联系起来,使两个数据处理方式能够进行沟通。x0dx0a种类:x0dx0a1、Transact_SQL游标x0dx0aTransact_SQL游标是由DECLARECURSOR语法定义、主要用在Transact_SQL脚本、存储过程和触发器中。Transact_SQL游标主要用在服务器上,由从客户没高端发送给服务器的Transact_SQL语句或是批处理、存储过程、触发器中的Transact_SQL进行管理。Transact_SQL游标不支持提取数据块或多行数据。x0dx0a2、API游标x0dx0aAPI游标支持在OLEDB,ODBC以及DB_library中使用游标函数,主要用在服务器上。每一次客户端应用程序调用API游标函数,MSSQLSEVER的OLEDB提供者、ODBC驱动器或DB_library的动态链接库(DLL)都会将这些客户请求传送给服务器以对API游标进行处理。x0dx0a3、客户游标x0dx0a客户游标主要是当在客户机上缓存结果集时才使用。在客户游标中,有一个缺省的结果集被用来在客户机上缓存整个结果集。客户游标仅支持静态游标而非动态游标。由于服务器游标并不支持所有的Transact-SQL语句或批处理,所以客户游标常常仅被用作服务器游标的辅助。因为在一般情况下,服务器游标能支持绝大多数的游标操作。由于API游标和Transact-SQL游标使用在服务器端,所以被称为服务器游标,也被称为后台游标,而客户端游标被称为前台游标。

E. 面向对象数据库有哪些

面向对象是一种认识方法学,也是一种新的程序设计方法学。
目前,商品化的数据库管理系统以关系型数据库为主导产品,技术比较成熟。
面向对象的数据库管理系统虽然技术先进,数据库易于开发、维护,但尚未有成熟的产品。咐笑拍国际国内的主导关系型数据库管理系统有ORACLE、SYBASE、INFORMIX和INGRES。这些产品都支持多平台,如UNIX、VMS、WINDOWS,但支持的程度不一样。在下面的分析中会比较他们的平台支持能力。IBM 的DB2也是成熟的关系型数据库。
但是,DB2是内嵌于IBM的衡羡 AS/升昌400系列机中,只支持OS/400操作系统。

F. 2019数据架构选型必读:1月数据库产品技术解析

本期目录

DB-Engines数据库排行榜

新闻快讯

一、RDBMS家族

二、NoSQL家族

三、NewSQL家族

四、时间序列

五、大数据生态圈

六、国产数据库概览

七、云数据库

八、推出dbaplus Newsletter的想法

九、感谢名单

为方便阅读、重点呈现,本期Newsletter(2019年1月)将对各个板块的内容进行精简。需要阅读全文的同学可点击文末 【阅读原文】 或登录https://pan..com/s/13BgipbaHeMfvm0YPtiYviA

进行下载。

DB-Engines数据库排行榜

以下取自2019年1月的数据,具体信息可以参考http://db-engines.com/en/ranking/,数据仅供参考。

DB-Engines排名的数据依据5个不同的因素:

新闻快讯

1、2018年9月24日,微软公布了SQL Server2019预览版,SQL Server 2019将结合Spark创建统一数据平台。

2、2018年10月5日,ElasticSearch在美国纽约证券交易所上市。

3、亚马逊放弃甲骨文数据库软件,导致最大仓库之一在黄金时段宕机。受此消息影响,亚马逊盘前股价小幅跳水,跌超2%。

4、2018年10月31日,Percona发布了Percona Server 8.0 RC版本,发布对MongoDB 4.0的支持,发布对XtraBackup测试第二个版本。

5、2018年10月31日,Gartner陆续发布了2018年的数据库系列报告,包括《数据库魔力象限》、《数据库核心能力》以及《数据库推荐报告》。

今年的总上榜数据库产品达到了5家,分别来自:阿里云,华为,巨杉数据库,腾讯云,星环 科技 。其中阿里云和巨杉数据库已经连续两年入选。

6、2018年11月初,Neo4j宣布完成E轮8000万美元融资。11月15日,Neo4j宣布企业版彻底闭源:

7、2019年1月8日,阿里巴巴以1.033亿美元(9000万欧元)的价格收购了Apache Flink商业公司DataArtisans。

8、2019年1月11日早间消息,亚马逊宣布推出云数据库软件,亚马逊和MongoDB将会直接竞争。

RDBMS家族

Oracle 发布18.3版本

2018年7月,Oracle Database 18.3通用版开始提供下载。我们可以将Oracle Database 18c视为采用之前发布模式的Oracle Database 12c第2版的第一个补丁集。未来,客户将不再需要等待多年才能用上最新版Oracle数据库,而是每年都可以期待新数据库特性和增强。Database 19c将于2019年Q1率先在Oracle cloud上发布云版本。

Oracle Database 18c及19c部分关键功能:

1、性能

2、多租户,大量功能增强及改进,大幅节省成本和提高敏捷性

3、高可用

4、数据仓库和大数据

MySQL发布8.0.13版本

1、账户管理

经过配置,修改密码时,必须带上原密码。在之前的版本,用户登录之后,就可以修改自己的密码。这种方式存在一定安全风险。比如用户登录上数据库后,中途离开一段时间,那么非法用户可能会修改密码。由参数password_require_current控制。

2、配置

Innodb表必须有主键。在用户没有指定主键时,系统会生成一个默认的主键。但是在主从复制的场景下,默认的主键,会对丛库应用速度带来致命的影响。如果设置sql_require_primary_key,那么数据库会强制用户在创建表、修改表时,加上主键。

3、字段默认值

BLOB、TEXT、GEOMETRY和JSON字段可以指定默认值了。

4、优化器

1)Skip Scan

非前缀索引也可以用了。

之前的版本,任何没有带上f1字段的查询,都没法使用索引。在新的版本中,它可以忽略前面的字段,让这个查询使用到索引。其实现原理就是把(f1 = 1 AND f2 > 40) 和(f1 = 2 AND f2 > 40)的查询结果合并。

2)函数索引

之前版本只能基于某个列或者多个列加索引,但是不允许在上面做计算,如今这个限制消除了。

5、SQL语法

GROUP BY ASC和GROUP BY DESC语法已经被废弃,要想达到类似的效果,请使用GROUP BY ORDER BY ASC和GROUP BY ORDER BY DESC。

6、功能变化

1)设置用户变量,请使用SET语句

如下类型语句将要被废弃SELECT @var, @var:=@var+1。

2)新增innodb_fsync_threshold

该变量是控制文件刷新到磁盘的速率,防止磁盘在短时间内饱和。

3)新增会话级临时表空间

在以往的版本中,当执行SQL时,产生的临时表都在全局表空间ibtmp1中,及时执行结束,临时表被释放,空间不会被回收。新版本中,会为session从临时表空间池中分配一个临时表空间,当连接断开时,临时表空间的磁盘空间被回收。

4)在线切换Group Replication的状态

5)新增了group_replication_member_expel_timeout

之前,如果某个节点被怀疑有问题,在5秒检测期结束之后,那么就直接被驱逐出这个集群。即使该节点恢复正常时,也不会再被加入集群。那么,瞬时的故障,会把某些节点驱逐出集群。

group_replication_member_expel_timeout让管理员能更好的依据自身的场景,做出最合适的配置(建议配置时间小于一个小时)。

MariaDB 10.3版本功能展示

1、MariaDB 10.3支持update多表ORDER BY and LIMIT

1)update连表更新,limit语句

update t1 join t2 on t1.id=t2.id set t1.name='hechunyang' limit 3;

MySQL 8.0直接报错

MariaDB 10.3更新成功

2)update连表更新,ORDER BY and LIMIT语句

update t1 join t2 on t1.id=t2.id set t1.name='HEchunyang' order by t1.id DESC limit 3;

MySQL 8.0直接报错

MariaDB 10.3更新成功

参考:

https://jira.mariadb.org/browse/MDEV-13911

2、MariaDB10.3增补AliSQL补丁——安全执行Online DDL

Online DDL从名字上看很容易误导新手,以为不论什么情况,修改表结构都不会锁表,理想很丰满,现实很骨感,注意这个坑!

有以下两种情况执行DDL操作会锁表的,Waiting for table metadata lock(元数据表锁):

针对第二种情况,MariaDB10.3增补AliSQL补丁-DDL FAST FAIL,让其DDL操作快速失败。

例:

如果线上有某个慢SQL对该表进行操作,可以使用WAIT n(以秒为单位设置等待)或NOWAIT在语句中显式设置锁等待超时,在这种情况下,如果无法获取锁,语句将立即失败。 WAIT 0相当于NOWAIT。

参考:

https://jira.mariadb.org/browse/MDEV-11388

3、MariaDB Window Functions窗口函数分组取TOP N记录

窗口函数在MariaDB10.2版本里实现,其简化了复杂SQL的撰写,提高了可读性。

参考:

https://mariadb.com/kb/en/library/window-functions-overview/

Percona Server发布8.0 GA版本

2018年12月21日,Percona发布了Percona Server 8.0 GA版本。

在支持MySQL8.0社区的基础版上,Percona Server for MySQL 8.0版本中带来了许多新功能:

1、安全性和合规性

2、性能和可扩展性

3、可观察性和可用性

Percona Server for MySQL 8.0中将要被废用功能:

Percona Server for MySQL 8.0中删除的功能:

RocksDB发布V5.17.2版本

2018年10月24日,RocksDB发布V5.17.2版本。

RocksDB是Facebook在LevelDB基础上用C++写的高效内嵌式K/V存储引擎。相比LevelDB,RocksDB提供了Column-Family,TTL,Transaction,Merge等方面的支持。目前MyRocks,TiKV等底层的存储都是基于RocksDB来构建。

PostgreSQL发布11版本

2018年10月18日,PostgreSQL 11发布。

1、PostgreSQL 11的重大增强

2、PostgreSQL 插件动态

1)分布式插件citus发布 8.1

citus是PostgreSQL的一款sharding插件,目前国内苏宁、铁总、探探有较大量使用案例。

https://github.com/citusdata/citus

2)地理信息插件postgis发布2.5.1

PostGIS是专业的时空数据库插件,在测绘、航天、气象、地震、国土资源、地图等时空专业领域应用广泛。同时在互联网行业也得到了对GIS有性能、功能深度要求的客户青睐,比如共享出行、外卖等客户。

http://postgis.net/

3)时序插件timescale发布1.1.1

timescale是PostgreSQL的一款时序数据库插件,在IoT行业中有非常好的应用。github star数目前有5000多,是一个非常火爆的插件。

https://github.com/timescale/timescaledb

4)流计算插件 pipelinedb 正式插件化

Pipelinedb是PostgreSQL的一款流计算插件,使用这个创建可以对高速写入的数据进行实时根据定义的聚合规则进行聚合(支持概率计算),实时根据定义的规则触发事件(支持事件处理函数的自定义)。可用于IoT,监控,FEED实时计算等场景。

https://github.com/pipelinedb/pipelinedb

3、PostgreSQL衍生开源产品动态

1)agensgraph发布 2.0.0版本

agensgraph是兼容PostgreSQL、opencypher的专业图数据库,适合图式关系的管理。

https://github.com/bitnine-oss/agensgraph

2)gpdb发布5.15

gpdb是兼容PostgreSQL的mpp数据库,适合OLAP场景。近两年,gpdb一直在追赶PostgreSQL的社区版本,预计很快会追上10的PostgreSQL,在TP方面的性能也会得到显着提升。

https://github.com/greenplum-db/gpdb

3)antdb发布3.2

antdb是以Postgres-XC为基础开发的一款PostgreSQL sharding数据库,亚信主导开发,开源,目前主要服务于亚信自有客户。

https://github.com/ADBSQL/AntDB

4)迁移工具MTK发布52版本

MTK是EDB提供的可以将Oracle、PostgreSQL、MySQL、MSSQL、Sybase数据库迁移到PostgreSQL, PPAS的产品,迁移速度可以达到100万行/s以上。

https://github.com/digoal/blog/blob/master/201812/20181226_01.md

DB2发布 11.1.4.4版本

DB2最新发布Mod Pack 4 and Fix Pack 4,包含以下几方面的改动及增强:

1、性能

2、高可用

3、管理视图

4、应用开发方面

5、联邦功能

6、pureScale

NoSQL家族

Redis发布5.0.3版本

MongoDB升级更新MongoDB Mobile和MongoDB Stitch

2018年11月21日,MongoDB升级更新MongoDB Mobile和MongoDB Stitch,助力开发人员提升工作效率。

MongoDB 公司日前发布了多项新产品功能,旨在更好地帮助开发人员在世界各地管理数据。通过利用存储在移动设备和后台数据库的数据之间的实时、自动的同步特性,MongoDB Mobile通用版本助力开发人员构建更快捷、反应更迅速的应用程序。此前,这只能通过在移动应用内部安装一个可供选择或限定功能的数据库来实现。

MongoDB Mobile在为客户提供随处运行的自由度方面更进了一步。用户在iOS和安卓终端设备上可拥有MongoDB所有功能,将网络边界扩展到其物联网资产范畴。应用系统还可以使用MongoDB Stitch的软件开发包访问移动客户端或后台数据,帮助开发人员通过他们希望的任意方式查询移动终端数据和物联网数据,包括本地读写、本地JSON存储、索引和聚合。通过Stitch移动同步功能(现可提供beta版),用户可以自动对保存在本地的数据以及后台数据库的数据进行同步。

本期新秀:Cassandra发布3.11.3版本

2018年8月11日,Cassandra发布正式版3.11.3。

Apache Cassandra是一款开源分布式NoSQL数据库系统,使用了基于Google BigTable的数据模型,与面向行(row)的传统关系型数据库或键值存储key-value数据库不同,Cassandra使用的是宽列存储模型(Wide Column Stores)。与BigTable和其模仿者HBase不同,数据并不存储在分布式文件系统如GFS或HDFS中,而是直接存于本地。

Cassandra的系统架构与Amazon DynamoDB类似,是基于一致性哈希的完全P2P架构,每行数据通过哈希来决定应该存在哪个或哪些节点中。集群没有master的概念,所有节点都是同样的角色,彻底避免了整个系统的单点问题导致的不稳定性,集群间的状态同步通过Gossip协议来进行P2P的通信。

3.11.3版本的一些bug fix和改进:

NewSQL家族

TiDB 发布2.1.2版本

2018 年 12 月 22 日,TiDB 发布 2.1.2 版,TiDB-Ansible 相应发布 2.1.2 版本。该版本在 2.1.1 版的基础上,对系统兼容性、稳定性做出了改进。

TiDB 是一款定位于在线事务处理/在线分析处理( HTAP: Hybrid Transactional/Analytical Processing)的融合型数据库产品。除了底层的 RocksDB 存储引擎之外,分布式SQL层、分布式KV存储引擎(TiKV)完全自主设计和研发。

TiDB 完全开源,兼容MySQL协议和语法,可以简单理解为一个可以无限水平扩展的MySQL,并且提供分布式事务、跨节点 JOIN、吞吐和存储容量水平扩展、故障自恢复、高可用等优异的特性;对业务没有任何侵入性,简化开发,利于维护和平滑迁移。

TiDB:

PD:

TiKV:

Tools:

1)TiDB-Lightning

2)TiDB-Binlog

EsgynDB发布R2.5版本

2018年12月22日,EsgynDB R2.5版本正式发布。

作为企业级产品,EsgynDB 2.5向前迈进了一大步,它拥有以下功能和改进:

CockroachDB发布2.1版本

2018年10月30日,CockroachDB正式发布2.1版本,其新增特性如下:

新增企业级特性:

新增SQL特性:

新增内核特性:

Admin UI增强:

时间序列

本期新秀:TimescaleDB发布1.0版本

10月底,TimescaleDB 1.0宣布正式推出,官方表示该版本已可用于生产环境,支持完整SQL和扩展。

TimescaleDB是基于PostgreSQL数据库开发的一款时序数据库,以插件化的形式打包提供,随着PostgreSQL的版本升级而升级,不会因为另立分支带来麻烦。

TimescaleDB架构:

数据自动按时间和空间分片(chunk)

更新亮点:

https://github.com/timescale/timescaledb/releases/tag/1.0.0

大数据生态圈

Hadoop发布2.9.2版本

2018年11月中旬,Hadoop在2.9分支上发布了新的2.9.2版本,该版本进行了204个大大小小的变更,主要变更如下:

Greenplum 发布5.15版本

Greenplum最新的5.15版本中发布了流式数据加载工具。

该版本中的Greenplum Streem Server组件已经集成了Kafka流式加载功能,并通过了Confluent官方的集成认证,其支持的主要功能如下:

国产数据库概览

K-DB发布数据库一体机版

2018年11月7日,K-DB发布了数据库一体机版。该版本更新情况如下:

OceanBase迁移服务发布1.0版本

1月4日,OceanBase 正式发布OMS迁移服务1.0版本。

以下内容包含 OceanBase 迁移服务的重要特性和功能:

SequoiaDB发布3.0.1新版本

1、架构

1)完整计算存储分离架构,兼容MySQL协议、语法

计算存储分离体系以松耦合的方式将计算与存储层分别部署,通过标准接口或插件对各个模块和组件进行无缝替换,在计算层与存储层均可实现自由的弹性伸缩。

SequoiaDB巨杉数据库“计算-存储分离”架构详细示意

用户可以根据自身业务特征选择面向交易的SQL解析器(例如MySQL或PGSQL)或面向统计分析的执行引擎(例如SparkSQL)。众所周知,使用不同的SQL优化与执行方式,数据库的访问性能可能会存在上千上万倍的差距。计算存储分离的核心思想便是在数据存储层面进行一体化存储,在计算层面则利用每种执行引擎的特点针对不同业务场景进行选择和优化,用户可以在存储层进行逻辑与物理的隔离,将面向高频交易的前端业务与面向高吞吐量的统计分析使用不同的硬件进行存储,确保在多类型数据访问时互不干扰,以真正达到生产环境可用的多租户与HTAP能力。

2、其他更新信息

1)接口变更:

2)主要特性:

云数据库

本期新秀:腾讯发布数据库CynosDB,开启公测

1、News

1)腾讯云数据库MySQL2018年重大更新:

2)腾讯云数据库MongoDB2018年重大更新:

3)腾讯云数据库Redis/CKV+2018年重大更新:

4)腾讯云数据库CTSDB2018年重大更新:

2、Redis 4.0集群版商业化上线

2018年10月,腾讯云数据库Redis 4.0集群版完成邀测、公测、商业化三个迭代,在广州、上海、北京正式全量商业化上线。

产品特性:

使用场景:

官网文档:

https://cloud.tencent.com/document/proct/239/18336

3、腾讯自研数据库CynosDB发布,开启公测

2018年11月22日,腾讯云召开新一代自研数据库CynosDB发布会,业界第一款全面兼容市面上两大最主流的开源数据库MySQL和PostgreSQL的高性能企业级分布式云数据库。

本期新秀:京东云DRDS发布1.0版本

12月24日,京东云分布式关系型数据库DRDS正式发布1.0版本。

DRDS是京东云精心自研的数据库中间件产品,获得了2018年 ”可信云技术创新奖”。DRDS可实现海量数据下的自动分库分表,具有高性能,分布式,弹性升级,兼容MySQL等优点,适用于高并发、大规模数据的在线交易, 历史 数据查询,自动数据分片等业务场景,历经多次618,双十一的考验,已经在京东集团内大规模使用。

京东云DRDS产品有以下主要特性

1)自动分库分表

通过简单的定义即可自动实现分库分表,将数据实际存放在多个MySQL实例的数据库中,但呈现给应用程序的依旧是一张表,对业务透明,应用程序几乎无需改动,实现了对数据库存储和处理能力的水平扩展。

2)分布式架构

基于分布式架构的集群方案,多个对等节点同时对外提供服务,不但可有效规避服务的单点故障,而且更加容易扩展。

3)超强性能

具有极高的处理能力,双节点即可支持数万QPS,满足用户超大规模处理能力的需求。

4)兼容MySQL

兼容绝大部分MySQL语法,包括MySQL语法、数据类型、索引、常用函数、排序、关联等DDL,DML语句,使用成本低。

参考链接:

https://www.jdcloud.com/cn/procts/drds

RadonDB发布1.0.3版本

2018年12月26日,MyNewSQL领域的RadonDB云数据库发布1.0.3版本。

推出dbaplus Newsletter的想法

dbaplus Newsletter旨在向广大技术爱好者提供数据库行业的最新技术发展趋势,为社区的技术发展提供一个统一的发声平台。为此,我们策划了RDBMS、NoSQL、NewSQL、时间序列、大数据生态圈、国产数据库、云数据库等几个版块。

我们不以商业宣传为目的,不接受任何商业广告宣传,严格审查信息源的可信度和准确性,力争为大家提供一个纯净的技术学习环境,欢迎大家监督指正。

至于Newsletter发布的周期,目前计划是每三个月左右会做一次跟进, 下期计划时间是2019年4月14日~4月25日, 如果有相关的信息提供请发送至邮箱:[email protected]

感谢名单

最后要感谢那些提供宝贵信息和建议的专家朋友,排名不分先后。

往期回顾:

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G. nosql数据库是什么 具有代表性以key-value的形式存储的

什么是NoSQL
大家有没有听说过“NoSQL”呢?近年,这个词极受关注。看到“NoSQL”这个词,大家可能会误以为是“No!SQL”的缩写,并深感愤怒:“SQL怎么会没有必要了呢?”但实际上,它是“Not Only SQL”的缩写。它的意义是:适用关系型数据库的时候就使用关系型数据库,不适用的时候也没有必要非使用关系型数据库不可,可以考虑使用更加合适的数据存储。
为弥补关系型数据库的不足,各种各样的NoSQL数据库应运而生。
为了更好地了解本书所介绍的NoSQL数据库,对关系型数据库的理解是必不可少的。那么,就让我们先来看一看关系型数据库的历史、分类和特征吧。
关系型数据库简史
1969年,埃德加?6?1弗兰克?6?1科德(Edgar Frank Codd)发表了划时代的论文,首次提出了关系数据模型的概念。但可惜的是,刊登论文的《IBM Research Report》只是IBM公司的内部刊物,因此论文反响平平。1970年,他再次在刊物《Communication of the ACM》上发表了题为“A Relational Model of Data for Large Shared Data banks”(大型共享数据库的关系模型)的论文,终于引起了大家的关注。
科德所提出的关系数据模型的概念成为了现今关系型数据库的基础。当时的关系型数据库由于硬件性能低劣、处理速度过慢而迟迟没有得到实际应用。但之后随着硬件性能的提升,加之使用简单、性能优越等优点,关系型数据库得到了广泛的应用。
通用性及高性能
虽然本书是讲解NoSQL数据库的,但有一个重要的大前提,请大家一定不要误解。这个大前提就是“关系型数据库的性能绝对不低,它具有非常好的通用性和非常高的性能”。毫无疑问,对于绝大多数的应用来说它都是最有效的解决方案。
突出的优势
关系型数据库作为应用广泛的通用型数据库,它的突出优势主要有以下几点:
保持数据的一致性(事务处理)
由于以标准化为前提,数据更新的开销很小(相同的字段基本上都只有一处)
可以进行JOIN等复杂查询
存在很多实际成果和专业技术信息(成熟的技术)
这其中,能够保持数据的一致性是关系型数据库的最大优势。在需要严格保证数据一致性和处理完整性的情况下,用关系型数据库是肯定没有错的。但是有些情况不需要JOIN,对上述关系型数据库的优点也没有什么特别需要,这时似乎也就没有必要拘泥于关系型数据库了。
关系型数据库的不足
不擅长的处理
就像之前提到的那样,关系型数据库的性能非常高。但是它毕竟是一个通用型的数据库,并不能完全适应所有的用途。具体来说它并不擅长以下处理:
大量数据的写入处理
为有数据更新的表做索引或表结构(schema)变更
字段不固定时应用
对简单查询需要快速返回结果的处理
。。。。。。
NoSQL数据库
为了弥补关系型数据库的不足(特别是最近几年),NoSQL数据库出现了。关系型数据库应用广泛,能进行事务处理和JOIN等复杂处理。相对地,NoSQL数据库只应用在特定领域,基本上不进行复杂的处理,但它恰恰弥补了之前所列举的关系型数据库的不足之处。
易于数据的分散
如前所述,关系型数据库并不擅长大量数据的写入处理。原本关系型数据库就是以JOIN为前提的,就是说,各个数据之间存在关联是关系型数据库得名的主要原因。为了进行JOIN处理,关系型数据库不得不把数据存储在同一个服务器内,这不利于数据的分散。相反,NoSQL数据库原本就不支持JOIN处理,各个数据都是独立设计的,很容易把数据分散到多个服务器上。由于数据被分散到了多个服务器上,减少了每个服务器上的数据量,即使要进行大量数据的写入操作,处理起来也更加容易。同理,数据的读入操作当然也同样容易。
提升性能和增大规模
下面说一点题外话,如果想要使服务器能够轻松地处理更大量的数据,那么只有两个选择:一是提升性能,二是增大规模。下面我们来整理一下这两者的不同。
首先,提升性能指的就是通过提升现行服务器自身的性能来提高处理能力。这是非常简单的方法,程序方面也不需要进行变更,但需要一些费用。若要购买性能翻倍的服务器,需要花费的资金往往不只是原来的2倍,可能需要多达5到10倍。这种方法虽然简单,但是成本较高。
另一方面,增大规模指的是使用多台廉价的服务器来提高处理能力。它需要对程序进行变更,但由于使用廉价的服务器,可以控制成本。另外,以后只要依葫芦画瓢增加廉价服务器的数量就可以了。
不对大量数据进行处理的话就没有使用的必要吗?
NoSQL数据库基本上来说为了“使大量数据的写入处理更加容易(让增加服务器数量更容易)”而设计的。但如果不是对大量数据进行操作的话,NoSQL数据库的应用就没有意义吗?
答案是否定的。的确,它在处理大量数据方面很有优势。但实际上NoSQL数据库还有各种各样的特点,如果能够恰当地利用这些特点将会是非常有帮助。具体的例子将会在第2章和第3章进行介绍,这些用途将会让你感受到利用NoSQL的好处。
希望顺畅地对数据进行缓存(Cache)处理
希望对数组类型的数据进行高速处理
希望进行全部保存
多样的NoSQL数据库
NoSQL数据库存在着“key-value存储”、“文档型数据库”、“列存储数据库”等各种各样的种类,每种数据库又包含各自的特点。下一节让我们一起来了解一下NoSQL数据库的种类和特点。
NoSQL数据库是什么
NoSQL说起来简单,但实际上到底有多少种呢?我在提笔的时候,到NoSQL的官方网站上确认了一下,竟然已经有122种了。另外官方网站上也介绍了本书没有涉及到的图形数据库和对象数据库等各个类别。不知不觉间,原来已经出现了这么多的NoSQL数据库啊。
本节将为大家介绍具有代表性的NoSQL数据库。
key-value存储
这是最常见的NoSQL数据库,它的数据是以key-value的形式存储的。虽然它的处理速度非常快,但是基本上只能通过key的完全一致查询获取数据。根据数据的保存方式可以分为临时性、永久性和两者兼具三种。
临时性
memcached属于这种类型。所谓临时性就是 “数据有可能丢失”的意思。memcached把所有数据都保存在内存中,这样保存和读取的速度非常快,但是当memcached停止的时候,数据就不存在了。由于数据保存在内存中,所以无法操作超出内存容量的数据(旧数据会丢失)。
在内存中保存数据
可以进行非常快速的保存和读取处理
数据有可能丢失
永久性
Tokyo Tyrant、Flare、ROMA等属于这种类型。和临时性相反,所谓永久性就是“数据不会丢失”的意思。这里的key-value存储不像memcached那样在内存中保存数据,而是把数据保存在硬盘上。与memcached在内存中处理数据比起来,由于必然要发生对硬盘的IO操作,所以性能上还是有差距的。但数据不会丢失是它最大的优势。
在硬盘上保存数据
可以进行非常快速的保存和读取处理(但无法与memcached相比)
数据不会丢失
两者兼具
Redis属于这种类型。Redis有些特殊,临时性和永久性兼具,且集合了临时性key-value存储和永久性key-value存储的优点。Redis首先把数据保存到内存中,在满足特定条件(默认是15分钟一次以上,5分钟内10个以上,1分钟内10000个以上的key发生变更)的时候将数据写入到硬盘中。这样既确保了内存中数据的处理速度,又可以通过写入硬盘来保证数据的永久性。这种类型的数据库特别适合于处理数组类型的数据。
同时在内存和硬盘上保存数据
可以进行非常快速的保存和读取处理
保存在硬盘上的数据不会消失(可以恢复)
适合于处理数组类型的数据
面向文档的数据库
MongoDB、CouchDB属于这种类型。它们属于NoSQL数据库,但与key-value存储相异。
不定义表结构
面向文档的数据库具有以下特征:即使不定义表结构,也可以像定义了表结构一样使用。关系型数据库在变更表结构时比较费事,而且为了保持一致性还需修改程序。然而NoSQL数据库则可省去这些麻烦(通常程序都是正确的),确实是方便快捷。
可以使用复杂的查询条件
跟key-value存储不同的是,面向文档的数据库可以通过复杂的查询条件来获取数据。虽然不具备事务处理和JOIN这些关系型数据库所具有的处理能力,但除此以外的其他处理基本上都能实现。这是非常容易使用的NoSQL数据库。
不需要定义表结构
可以利用复杂的查询条件
面向列的数据库
Cassandra、Hbase、HyperTable属于这种类型。由于近年来数据量出现爆发性增长,这种类型的NoSQL数据库尤其引人注目。
面向行的数据库和面向列的数据库
普通的关系型数据库都是以行为单位来存储数据的,擅长进行以行为单位的读入处理,比如特定条件数据的获取。因此,关系型数据库也被称为面向行的数据库。相反,面向列的数据库是以列为单位来存储数据的,擅长以列为单位读入数据。
高扩展性
面向列的数据库具有高扩展性,即使数据增加也不会降低相应的处理速度(特别是写入速度),所以它主要应用于需要处理大量数据的情况。另外,利用面向列的数据库的优势,把它作为批处理程序的存储器来对大量数据进行更新也是非常有用的。但由于面向列的数据库跟现行数据库存储的思维方式有很大不同,应用起来十分困难。
高扩展性(特别是写入处理)
应用十分困难
最近,像Twitter和Facebook这样需要对大量数据进行更新和查询的网络服务不断增加,面向列的数据库的优势对其中一些服务是非常有用的,但是由于这与本书所要介绍的内容关系不大,就不进行详细介绍了。
总结:
NoSQL并不是No-SQL,而是指Not Only SQL。
NoSQL的出现是为了弥补SQL数据库因为事务等机制带来的对海量数据、高并发请求的处理的性能上的欠缺。
NoSQL不是为了替代SQL而出现的,它是一种替补方案,而不是解决方案的首选。
绝大多数的NoSQL产品都是基于大内存和高性能随机读写的(比如具有更高性能的固态硬盘阵列),一般的小型企业在选择NoSQL时一定要慎重!不要为了NoSQL而NoSQL,可能会导致花了冤枉钱又耽搁了项目进程。
NoSQL不是万能的,但在大型项目中,你往往需要它!

H. 为什么海量数据场景中NoSQL越来越重要

本质是因为:随着互联网的进一步发展与各行业信息化建设进程加快、参与者的增多,人们对软件有了更多更新的要求,需要软件不仅能实现功能,而且要求保证许多人可以共同参与使用,因而软件所需承载的数据量和吞吐量必须达到相应的需求。而目前的关系型数据库在某些方面有一些缺点,导致不能满足需要。


具体则需要对比关系型数据库与Nosql之间的区别可以得出


关系型数据库

关系型数据库把所有的数据都通过行和列的二元表现形式表示出来。

关系型数据库的优势:

1.保持数据的一致性(事务处理)
2.由于以标准化为前提,数据更新的开销很小(相同的字段基本上都只有一处)
3.可以进行Join等复杂查询
其中能够保持数据的一致性是关系型数据库的最大优势。

关系型数据库的不足:

不擅长的处理

1.大量数据的写入处理(这点尤为重要)
2.为有数据更新的表做索引或表结构(schema)变更
3.字段不固定时应用
4.对简单查询需要快速返回结果的处理

--大量数据的写入处理

读写集中在一个数据库上让数据库不堪重负,大部分网站已使用主从复制技术实现读写分离,以提高读写性能和读库的可扩展性。

所以在进行大量数据操作时,会使用数据库主从模式。数据的写入由主数据库负责,数据的读入由从数据库负责,可以比较简单地通过增加从数据库来实现规模化,但是数据的写入却完全没有简单的方法来解决规模化问题。


第一,要想将数据的写入规模化,可以考虑把主数据库从一台增加到两台,作为互相关联复制的二元主数据库使用,确实这样可以把每台主数据库的负荷减少一半,但是更新处理会发生冲突,可能会造成数据的不一致,为了避免这样的问题,需要把对每个表的请求分别分配给合适的主数据库来处理。


第二,可以考虑把数据库分割开来,分别放在不同的数据库服务器上,比如将不同的表放在不同的数据库服务器上,数据库分割可以减少每台数据库服务器上的数据量,以便减少硬盘IO的输入、输出处理,实现内存上的高速处理。但是由于分别存储字不同服务器上的表之间无法进行Join处理,数据库分割的时候就需要预先考虑这些问题,数据库分割之后,如果一定要进行Join处理,就必须要在程序中进行关联,这是非常困难的。


--为有数据更新的表做索引或表结构变更

在使用关系型数据库时,为了加快查询速度需要创建索引,为了增加必要的字段就一定要改变表结构,为了进行这些处理,需要对表进行共享锁定,这期间数据变更、更新、插入、删除等都是无法进行的。如果需要进行一些耗时操作,例如为数据量比较大的表创建索引或是变更其表结构,就需要特别注意,长时间内数据可能无法进行更新。


--字段不固定时的应用

如果字段不固定,利用关系型数据库也是比较困难的,有人会说,需要的时候加个字段就可以了,这样的方法也不是不可以,但在实际运用中每次都进行反复的表结构变更是非常痛苦的。你也可以预先设定大量的预备字段,但这样的话,时间一长很容易弄不清除字段和数据的对应状态,即哪个字段保存有哪些数据。

--对简单查询需要快速返回结果的处理 (这里的“简单”指的是没有复杂的查询条件)

这一点称不上是缺点,但不管怎样,关系型数据库并不擅长对简单的查询快速返回结果,因为关系型数据库是使用专门的sql语言进行数据读取的,它需要对sql与越南进行解析,同时还有对表的锁定和解锁等这样的额外开销,这里并不是说关系型数据库的速度太慢,而只是想告诉大家若希望对简单查询进行高速处理,则没有必要非使用关系型数据库不可。





NoSQL数据库

关系型数据库应用广泛,能进行事务处理和表连接等复杂查询。相对地,NoSQL数据库只应用在特定领域,基本上不进行复杂的处理,但它恰恰弥补了之前所列举的关系型数据库的不足之处。

优点:

易于数据的分散

各个数据之间存在关联是关系型数据库得名的主要原因,为了进行join处理,关系型数据库不得不把数据存储在同一个服务器内,这不利于数据的分散,这也是关系型数据库并不擅长大数据量的写入处理的原因。相反NoSQL数据库原本就不支持Join处理,各个数据都是独立设计的,很容易把数据分散在多个服务器上,故减少了每个服务器上的数据量,即使要处理大量数据的写入,也变得更加容易,数据的读入操作当然也同样容易。

典型的NoSQL数据库

临时性键值存储(memcached、Redis)、永久性键值存储(ROMA、Redis)、面向文档的数据库(MongoDB、CouchDB)、面向列的数据库(Cassandra、HBase)

一、 键值存储

它的数据是以键值的形式存储的,虽然它的速度非常快,但基本上只能通过键的完全一致查询获取数据,根据数据的保存方式可以分为临时性、永久性和两者兼具 三种。

(1)临时性

所谓临时性就是数据有可能丢失,memcached把所有数据都保存在内存中,这样保存和读取的速度非常快,但是当memcached停止时,数据就不存在了。由于数据保存在内存中,所以无法操作超出内存容量的数据,旧数据会丢失。总结来说:

。在内存中保存数据

。可以进行非常快速的保存和读取处理

。数据有可能丢失

(2)永久性

所谓永久性就是数据不会丢失,这里的键值存储是把数据保存在硬盘上,与临时性比起来,由于必然要发生对硬盘的IO操作,所以性能上还是有差距的,但数据不会丢失是它最大的优势。总结来说:

。在硬盘上保存数据

。可以进行非常快速的保存和读取处理(但无法与memcached相比)

。数据不会丢失

(3) 两者兼备

Redis属于这种类型。Redis有些特殊,临时性和永久性兼具。Redis首先把数据保存在内存中,在满足特定条件(默认是15分钟一次以上,5分钟内10个以上,1分钟内10000个以上的键发生变更)的时候将数据写入到硬盘中,这样既确保了内存中数据的处理速度,又可以通过写入硬盘来保证数据的永久性,这种类型的数据库特别适合处理数组类型的数据。总结来说:

。同时在内存和硬盘上保存数据

。可以进行非常快速的保存和读取处理

。保存在硬盘上的数据不会消失(可以恢复)

。适合于处理数组类型的数据

二、面向文档的数据库

MongoDB、CouchDB属于这种类型,它们属于NoSQL数据库,但与键值存储相异。

(1)不定义表结构

即使不定义表结构,也可以像定义了表结构一样使用,还省去了变更表结构的麻烦。

(2)可以使用复杂的查询条件

跟键值存储不同的是,面向文档的数据库可以通过复杂的查询条件来获取数据,虽然不具备事务处理和Join这些关系型数据库所具有的处理能力,但初次以外的其他处理基本上都能实现。

三、面向列的数据库

Cassandra、HBae、HyperTable属于这种类型,由于近年来数据量出现爆发性增长,这种类型的NoSQL数据库尤其引入注目。

普通的关系型数据库都是以行为单位来存储数据的,擅长以行为单位的读入处理,比如特定条件数据的获取。因此,关系型数据库也被成为面向行的数据库。相反,面向列的数据库是以列为单位来存储数据的,擅长以列为单位读入数据。



面向列的数据库具有搞扩展性,即使数据增加也不会降低相应的处理速度(特别是写入速度),所以它主要应用于需要处理大量数据的情况。另外,把它作为批处理程序的存储器来对大量数据进行更新也是非常有用的。但由于面向列的数据库跟现行数据库存储的思维方式有很大不同,故应用起来十分困难。

总结:关系型数据库与NoSQL数据库并非对立而是互补的关系,即通常情况下使用关系型数据库,在适合使用NoSQL的时候使用NoSQL数据库,让NoSQL数据库对关系型数据库的不足进行弥补。

I. 四大行、城商行等银行都在使用什么数据库

使用的数据库类型较多,既有传统的商用数据库,包括 DB2、Oracle 、SQL Server 等,又有开源数据库如 MySQL 等 ; 既有关系型数据库,又有非结构化的比如 Hadoop、Spark 平台,还有基于 Redis 的分布式缓存平台用于关系型数据库补充。

J. 什么叫做“面向对象”数据库

面向对象的数据库是一种数据库的模式
数据库中的表,字段和内容都当成对象来处理
换言之,可以使用对象的属性和方法。
相当于 把数据库的里面的字段值 在java中采用啦po的值去表示。