‘壹’ 大数据系统架构包含内容涉及哪些
【导语】大数据的应用开发过于偏向底层,具有学习难度大,涉及技术面广的问题,这制约了大数据的普及。大数据架构是大数据技术应用的一个非常常见的形式,那么大数据系统架构包含内容涉及哪些?下面我们就来具体了解一下。
1、数据源
所有大数据架构都从源代码开始。这可以包含来源于数据库的数据、来自实时源(如物联网设备)的数据,及其从应用程序(如Windows日志)生成的静态文件。
2、实时消息接收
假如有实时源,则需要在架构中构建一种机制来摄入数据。
3、数据存储
公司需要存储将通过大数据架构处理的数据。一般而言,数据将存储在数据湖中,这是一个可以轻松扩展的大型非结构化数据库。
4、批处理和实时处理的组合
公司需要同时处理实时数据和静态数据,因而应在大数据架构中内置批量和实时处理的组合。这是由于能够应用批处理有效地处理大批量数据,而实时数据需要立刻处理才能够带来价值。批处理涉及到长期运转的作业,用于筛选、聚合和准备数据开展分析。
5、分析数据存储
准备好要分析的数据后,需要将它们放到一个位置,便于对整个数据集开展分析。分析数据储存的必要性在于,公司的全部数据都聚集在一个位置,因而其分析将是全面的,而且针对分析而非事务进行了优化。这可能采用基于云计算的数据仓库或关系数据库的形式,具体取决于公司的需求。
6、分析或报告工具
在摄入和处理各类数据源之后,公司需要包含一个分析数据的工具。一般而言,公司将使用BI(商业智能)工具来完成这项工作,而且或者需要数据科学家来探索数据。
关于大数据系统架构包含内容涉及哪些,就给大家分享到这里了,希望对大家能有所帮助,作为新时代大学生,我们只有不算提升自我技能,充实自我,才是最为正确的选择。
‘贰’ 从数据库最终用户角度看,数据库系统的结构分为哪些
由软件、数据库和数据管理员组成。其软件主要包括操作系统、各种宿主语言、实用程序以及数据库管理系统。数据库由数据库管理系统统一管理,数据的插入、修改和检索均要通过数据库管理系统进行。数据管理员负责创建、监控和维护整个数据库,使数据能被任何有权使用的人有效使用。
数据库管理员一般是由业务水平较高、资历较深的人员担任。数据库系统是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理的核心机构。计算机的高速处理能力和大容量存储器提供了实现数据管理自动化的条件。
(2)大数据库构架扩展阅读
数据库研究跨越了计算机应用、系统软件和理论三个领域,其中应用促进了新系统的发展,新系统带来了新的理论研究,而理论研究在前两个领域起着指导作用。数据库系统的出现是计算机应用的一个里程碑,它使计算机应用有科学计算向数据处理转变。
因此,计算机可以用于各行各业,甚至在家里。在此之前,文件系统能够处理持久数据,但它们不提供对数据任何部分的快速访问,而这对于数据量不断增加的应用程序至关重要。
‘叁’ 数据库系统由哪几个部分组成
数据库系统一般由数据库、硬件、软件、人员4个部分组成:
1、数据库是指长期存储在计算机内的,有组织,可共享的数据的集合。数据库中的数据按一定的数学模型组织、描述和存储,具有较小的冗余,较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
2、硬件是构成计算机系统的各种物理设备,包括存储所需的外部设备。硬件的配置应满足整个数据库系统的需要。
3、软件包括操作系统、数据库管理系统及应用程序。数据库管理系统是数据库系统的核心软件,是在操作系统的支持下工作,解决如何科学地组织和存储数据,如何高效获取和维护数据的系统软件。
4、人员主要有4类。系统分析员和数据库设计人员,负责应用系统的需求分析和规范说明;应用程序员,负责编写使用数据库的应用程序。
(3)大数据库构架扩展阅读
对数据库系统的基本要求是:
①能够保证数据的独立性。数据和程序相互独立有利于加快软件开发速度,节省开发费用。
②冗余数据少,数据共享程度高。
③系统的用户接口简单,用户容易掌握,使用方便。
④能够确保系统运行可靠,出现故障时能迅速排除;能够保护数据不受者访问或破坏;能够防止错误数据的产生,一旦产生也能及时发现。
性能
①能够保证数据的独立性。数据和程序相互独立有利于加快软件开发速度,节省开发费用。
②冗余数据少,数据共享程度高。
③系统的用户接口简单,用户容易掌握,使用方便。
④能够确保系统运行可靠,出现故障时能迅速排除;能够保护数据不受非受权者访问或破坏;能够防止错误数据的产生,一旦产生也能及时发现。
⑤有重新组织数据的能力,能改变数据的存储结构或数据存储位置,以适应用户操作特性的变化,改善由于频繁插入、删除操作造成的数据组织零乱和时空性能变坏的状况。
‘肆’ 数据库架构是什么
问题一:sql server中的架构是什么意思? 通俗点说就是一个组,里面可以存放表、视图、存储过程等
主要是用于权限控制安全控制的
问题二:什么是架构,SQL中的架构有哪些 架构(Schema)是形成单个命名空间的数据库实体的 *** 。
命名空间是一个 *** ,其中每个元素的名称都是唯一的。
可以将架构看成一个存放数据库中对象的一个容器。
架构实际上在sqlserver2000中就已经存在,当我们使用查询分析器去查询一个表的时候,一个完整的表的名称应该包括服务器名.数据库名.用户名.对象名,而在sqlserver2005中一个表的完全限定名称应该为服务器名.数据库名.架构名.对象名
在2000中,假如有一个账户tt在test数据库中创建了一张表table1的时候,在服务器上对查询的语句应为select * from test.tt.table1,也就是说,在sqlserver 2000中一张表所属的架构默认就是表的创建者的登录名称,用户可以和修改他所创建的所有数据库对象。
问题三:数据库架构是什么 参考有一个声音再也不能的在耳边响起,有一双手再也握不住那手心的温度与舒适。
问题四:数据架构是什么 数据架构即数据库架构
数据库是相关数据的 *** ,一个数据库含有各种成分,包括表、记录、字段、索引等。
1.数据库(Database)
Visual Basic中使用的数据库是关系型数据库(Relational Database)。一个数据库由一个或一组数据表组成。每个数据库都以文件的形式存放在磁盘上,即对应于一个物理文件。不同的数据库,与物理文件对应的方式也不一样。对于dBASE,FoxPro和Paradox格式的数据库来说,一个数据表就是一个单独的数据库文件,而对于Microsoft Access、Btrieve格式的数据库来说,一个数据库文件可以含有多个数据表。
2.数据表(Table)
简称表,由一组数据记录组成,数据库中的数据是以表为单位进行组织的。一个表是一组相关的按行排列的数据;每个表中都含有相同类型的信息。表实际上是一个二维表格,例如,一个班所有学生的考试成绩,可以存放在一个表中,表中的每一行对应一个学生,这一行包括学生的学号,姓名及各门课程成绩。
3.记录(Record)
表中的每一行称为一个记消芦录,它由若干个字段组成。
4.字段(Field)
也称域。表中的每一列称为一个字段。每个字段都有相应的描述信息,如数据类型、数据宽度等。
5.索引(Index)
为了提高访问数据库的效率,可以对数据库使用索引。当数据库较大时,为了查找指定的记录,则使用索引和不使用索引的效困斗率有很大差别。索引实际上是一种特殊类型的表,其中含有关键字段的值(由用户定义)和指向实际记录位置的指针,这些值和指针按照特定的顺序(也由用户定义)存储,从而可以以较快的速度查找到所需要的数据记录。
6.查询(Query)
一条SQL(结构化查询语言)命令,用来从一个或多个表中获取一组指定的记录,或者对某个表执行指定的操作。当从数据库中读取数据时,往往希望读出的数据符合某些条件,并且能按某个字段排序。使用SQL,可以使这一操作容易实现而且更加有效。SQL是非过程化语言(有人称为第四代语言),在用它查找指定的记录时,只需指出做什么,不必说明汪桥磨如何做。每个语句可以看作是一个查询(query),根据这个查询,可以得到需要的查询结果。
7.过滤器(Filter)
过滤器是数据库的一个组成部分,它把索引和排序结合起来,用来设置条件,然后根据给定的条件输出所需要的数据。
8.视图(view)
数据的视图指的是查找到(或者处理)的记录数和显示(或者进行处理)这些记录的顺序。在一般情况下,视图由过滤器和索引控制
问题五:数据库中的文件组和架构有什么不同?两者之间的关系是什么? 文件组 是 管理 物理文件的. 多个物理文件, 放在一个组里面
架构 不知道你指的是不是 Schema.
如果是的话。
架构 是 逻辑上面的, 一个数据库, 可以划分为多个 架构, 每个 架构 存储其独有的业务数据。
SQL Server 默认使用一个 名为 dbo 的 构架。
问题六:数据库-架构和数据库-管理指的是什么 数据库架构:
下面是基于SQLserver数据库来谈的。贰
SQLServer经过这些年的发展,其实已经有很多很好的技术可以使用,如Replication、SSB、Cluster、Mirroring等(可以参考我在SQLServer DBA 三十问和SQLServer 高可用、高性能和高保护延伸 中的一些技术方面的知识),而且这些技术在可靠性方面已经通过了市场的认可,有很多公司在为提高其程序的可靠性、安全性和高效性等方面或多或少的采用了其中的某些技术,以下就我接触过的这些技术方面的应用,主要针对网站这种流量很大,读多写少的应用,就数据库架构方面做些探讨,希望对各位有所帮助,如有不对的地方,欢迎大家指正和交流。
数据库架构需要考虑的问题:
数据可靠和一致性;
数据容灾;
当数据量和访问压力变大时,方便扩充;
高度可用,出问题时能及时恢复,无单点故障;
不应因为某一台机器出现问题,导致整网性能的急剧下降;
方便维护。
数据库管理:
数据库管理(Database Manager)是有关建立、存储、修改和存取数据库中信息的技术,是指为保证数据库系统的正常运行和服务质量,有关人员须进行的技术管理工作。负责这些技术管理工作的个人或集体称为数据库管理员(DBA)。数据库管理的主要内容有:数据库的调优、数据库的重组、数据库的重构、数据库的安全管控、报错问题的分析和汇总和处理、数据库数据的日常备份. 数据库的建立:数据库的设计只是提供了数据的类型、逻辑结构、联系、约束和存储结构等有关数据的描述。这些描述称为数据模式。
问题七:oracle数据库的结构是什么? Oracle数据库的体系结构包括四个方面:数据库的物理结构、逻辑结构、内存结构及进程。
1. 物理结构
物理数据库结构是由构成数据库的操作系统文件所决定,Oracle数据库文件包括:
数据文件(Data File)
数据文件用来存储数据库中的全部数据,例如数据库表中的数据和索引数据.通常以为*.dbf格式,例如:userCIMS.dbf 。
日志文件(Redo Log File)
日志文件用于记录数据库所做的全部变更(如增加、删除、修改)、以便在系统发生故障时,用它对数据库进行恢复。名字通常为Log*.dbf格式,如:Log1CIMS.dbf,Log2CIMS.dbf 。
控制文件(Control File)
每个Oracle数据库都有相应的控制文件,它们是较小的二进制文件,用于记录数据库的物理结构,如:数据库名、数据库的数据文件和日志文件的名字和位置等信息。用于打开、存取数据库。名字通常为Ctrl*ctl 格式,如Ctrl1CIMS.ctl。
配置文件
配置文件记录Oracle数据库运行时的一些重要参数,如:数据块的大小,内存结构的配置等。名字通常为init*.ora 格式,如:initCIMS.ora 。
2 逻辑结构
Oracle数据库的逻辑结构描述了数据库从逻辑上如何来存储数据库中的数据。逻辑结构包括表空间、段、区、数据块和模式对象。数据库的逻辑结构将支配一个数据库如何使用系统的物理空间.模式对象及其之间的联系则描述了关系数据库之间的设计.
一个数据库从逻辑上说是由一个或多个表空间所组成,表空间是数据库中物理编组的数据仓库,每一个表空间是由段(segment)组成,一个段是由一组区(extent)所组成,一个区是由一组连续的数据库块(database block)组成,而一个数据库块对应硬盘上的一个或多个物理块。一个表空间存放一个或多个数据库的物理文件(即数据文件).一个数据库中的数据被逻辑地存储在表空间上。
表空间(tablespace)
Oracle数据库被划分为一个或多个称为表空间的逻辑结构,它包括两类表空间,System表空间和非System表空间,其中,System表空间是安装数据库时自动建立的,它包含数据库的全部数据字典,存储过程、包、函数和触发器的定义以及系统回滚段。除此之外,还能包含用户数据。。
一个表空间包含许多段,每个段有一些可以不连续的区组成,每个区由一组连续的数据块组成,数据块是数据库进行操作的最小单位。
每个表空间对应一个或多个数据文件,每个数据文件只能属于一个表空间。
数据库块(database block)
数据库块也称逻辑块或ORACLE块,它对应磁盘上一个或多个物理块,它的大小由初始化参数db-block-size(在文件init.ora中)决定,典型的大小是2k。Pckfree 和pctused 两个参数用来优化数据块空间的使用。
区(extent)
区是由一组连续的数据块所组成的数据库存储空间分配的逻辑单位。
段(segment)
段是一个或多个不连续的区的 *** ,它包括一个表空间内特定逻辑结构的所有数据,段不能跨表空间存放。Oracle数据库包括数据段、索引段、临时段、回滚段等。
模式对象(schema object)
Oracle数据库的模式对象包括表、视图、序列、同意词、索引、触发器、存......>>
问题八:sql server中架构是什么意思 架构(Schema)是一组数据库对象的 *** ,它被单个负责人(可以是用户或角色)所拥有并构成唯一命名空间。你可以将架构看成是对象的容器。
在 SQL Server 2000 中,用户(User)和架构是隐含关联的,即每个用户拥有与其同名的架构。因此要删除一个用户,必须先删除或修改这个用户所拥有的所有数据库对象。
在 SQL Server 2005 中,架构和创建它的数据库用户不再关联,完全限定名(fully-qualified name)现在包含4个部分:server.database.schema.object
1. 体系结构(Architecture)
体系结构亦可称为架构,所谓软件架构,根据Perry 和Wolfe之定义:Software Architecture = {Elements,Forms, Rationale / Constraint },也就是软件主架构 = {组件元素,元素互助合作之模式,基础要求与限制}。Philippe Kruchten采用上面的定义,并说明主架构之设计就是:将各组件元素以某些理想的合作模式组织起来,以达成系统的基本功能和限制。体系结构又分为多种样式,如Pipes and Filters等。
2. 框架(Framework)
框架亦可称为应用架构,框架的一般定义就是:在特定领域基于体系结构的可重用的设计。也可以认为框架是体系结构在特定领域下的应用。框架比较出名的例子就是MVC。
3. 库(Library)
库应该是可重用的、相互协作的资源的 *** ,供开发人员进行重复调用。它与框架的主要区别在于运行时与程序的调用关系。库是被程序调用,而框架则调用程序。比较好的库有JDK。
4. 设计模式(Design Pattern)
设计模式大家应该很熟悉,尤其四人帮所写的书更是家喻户晓。“四人帮”将模式描述为“在一定的环境中解决某一问题的方案”。这三个事物 ― 问题、解决方案和环境 ― 是模式的基本要素。给模式一个名称,考虑使用模式将产生的结果和提供一个或多个示例,对于说明模式也都是有用的。
5. 平台(PlatForm)
由多种系统构成,其中也可以包含硬件部分。
对于以上的概念有一个比较清楚的认识之后,就可以在软件的开发过程中进行应用。理论和实践是缺一不可的,相辅相成的。没有理论的指导,实践就缺乏基础;没有实践的证明,理论就缺乏依据,因此我一直认为:对于当代的程序员,在有一定的实践基础后,必须学习更深的理论知识。无论你是从那方面先开始学习的。
在软件的开发过浮中,从许多过程实践和方法中,大致可以提炼出五大步骤:需求、分析、设计、编码、测试。而体系结构是软件的骨架,是最重要的基础。体系结构是涉及到每一步骤中。一般在获取需要的同时,就应该开始分析软件的体系结构。体系结构现在一般是各个大的功能模块组合成,然后描述各个部分的关系。
我一般认为框架是体系结构中每个模块中更细小的结构。如需要表示web技术,就会用到MVC框架,而web功能只是整个软件体系中的一个功能模块。每个框架可以有许多个实例,如用java实现的MVC框架structs。
而在框架之下就是设计模式,设计模式一般是应用中框架之中的,也可以说是对框架的补充。因为框架只是提供了一个环境,需要我们我里面填入更多的东西。无论是否应用了设计模式,你都可以实现软件的功能,而正确应用了设计模式,是我们对前人软件的设计或实现方法的一种继承,从而让你的软件更软。
体系结构是可以从不同视角来进......>>
问题九:oracle数据库的架构是什么? oracle 数据库架构本质上是C/S结构的。 服务器与客户端是分开的,即时服务器和客户端是在同一机器上,他们也是按照客户端/服务器模式运行的,他们之间的进程是分开的。 希望能帮助你。
问题十:数据库中拥有的架构与成员身份有什么区别? 不同权限组合或单独就构成常角色。
不同用户创建的数据库对象不可能放在放在一起,因此就出现了容器就是所谓的架构,架构就是单个命名空间的数据实体的 ***
‘伍’ 五种大数据处理架构
五种大数据处理架构
大数据是收集、整理、处理大容量数据集,并从中获得见解所需的非传统战略和技术的总称。虽然处理数据所需的计算能力或存储容量早已超过一台计算机的上限,但这种计算类型的普遍性、规模,以及价值在最近几年才经历了大规模扩展。
本文将介绍大数据系统一个最基本的组件:处理框架。处理框架负责对系统中的数据进行计算,例如处理从非易失存储中读取的数据,或处理刚刚摄入到系统中的数据。数据的计算则是指从大量单一数据点中提取信息和见解的过程。
下文将介绍这些框架:
· 仅批处理框架:
Apache Hadoop
· 仅流处理框架:
Apache Storm
Apache Samza
· 混合框架:
Apache Spark
Apache Flink
大数据处理框架是什么?
处理框架和处理引擎负责对数据系统中的数据进行计算。虽然“引擎”和“框架”之间的区别没有什么权威的定义,但大部分时候可以将前者定义为实际负责处理数据操作的组件,后者则可定义为承担类似作用的一系列组件。
例如Apache Hadoop可以看作一种以MapRece作为默认处理引擎的处理框架。引擎和框架通常可以相互替换或同时使用。例如另一个框架Apache Spark可以纳入Hadoop并取代MapRece。组件之间的这种互操作性是大数据系统灵活性如此之高的原因之一。
虽然负责处理生命周期内这一阶段数据的系统通常都很复杂,但从广义层面来看它们的目标是非常一致的:通过对数据执行操作提高理解能力,揭示出数据蕴含的模式,并针对复杂互动获得见解。
为了简化这些组件的讨论,我们会通过不同处理框架的设计意图,按照所处理的数据状态对其进行分类。一些系统可以用批处理方式处理数据,一些系统可以用流方式处理连续不断流入系统的数据。此外还有一些系统可以同时处理这两类数据。
在深入介绍不同实现的指标和结论之前,首先需要对不同处理类型的概念进行一个简单的介绍。
批处理系统
批处理在大数据世界有着悠久的历史。批处理主要操作大容量静态数据集,并在计算过程完成后返回结果。
批处理模式中使用的数据集通常符合下列特征…
· 有界:批处理数据集代表数据的有限集合
· 持久:数据通常始终存储在某种类型的持久存储位置中
· 大量:批处理操作通常是处理极为海量数据集的唯一方法
批处理非常适合需要访问全套记录才能完成的计算工作。例如在计算总数和平均数时,必须将数据集作为一个整体加以处理,而不能将其视作多条记录的集合。这些操作要求在计算进行过程中数据维持自己的状态。
需要处理大量数据的任务通常最适合用批处理操作进行处理。无论直接从持久存储设备处理数据集,或首先将数据集载入内存,批处理系统在设计过程中就充分考虑了数据的量,可提供充足的处理资源。由于批处理在应对大量持久数据方面的表现极为出色,因此经常被用于对历史数据进行分析。
大量数据的处理需要付出大量时间,因此批处理不适合对处理时间要求较高的场合。
Apache Hadoop
Apache Hadoop是一种专用于批处理的处理框架。Hadoop是首个在开源社区获得极大关注的大数据框架。基于谷歌有关海量数据处理所发表的多篇论文与经验的Hadoop重新实现了相关算法和组件堆栈,让大规模批处理技术变得更易用。
新版Hadoop包含多个组件,即多个层,通过配合使用可处理批数据:
· HDFS:HDFS是一种分布式文件系统层,可对集群节点间的存储和复制进行协调。HDFS确保了无法避免的节点故障发生后数据依然可用,可将其用作数据来源,可用于存储中间态的处理结果,并可存储计算的最终结果。
· YARN:YARN是Yet Another Resource Negotiator(另一个资源管理器)的缩写,可充当Hadoop堆栈的集群协调组件。该组件负责协调并管理底层资源和调度作业的运行。通过充当集群资源的接口,YARN使得用户能在Hadoop集群中使用比以往的迭代方式运行更多类型的工作负载。
· MapRece:MapRece是Hadoop的原生批处理引擎。
批处理模式
Hadoop的处理功能来自MapRece引擎。MapRece的处理技术符合使用键值对的map、shuffle、rece算法要求。基本处理过程包括:
· 从HDFS文件系统读取数据集
· 将数据集拆分成小块并分配给所有可用节点
· 针对每个节点上的数据子集进行计算(计算的中间态结果会重新写入HDFS)
· 重新分配中间态结果并按照键进行分组
· 通过对每个节点计算的结果进行汇总和组合对每个键的值进行“Recing”
· 将计算而来的最终结果重新写入 HDFS
优势和局限
由于这种方法严重依赖持久存储,每个任务需要多次执行读取和写入操作,因此速度相对较慢。但另一方面由于磁盘空间通常是服务器上最丰富的资源,这意味着MapRece可以处理非常海量的数据集。同时也意味着相比其他类似技术,Hadoop的MapRece通常可以在廉价硬件上运行,因为该技术并不需要将一切都存储在内存中。MapRece具备极高的缩放潜力,生产环境中曾经出现过包含数万个节点的应用。
MapRece的学习曲线较为陡峭,虽然Hadoop生态系统的其他周边技术可以大幅降低这一问题的影响,但通过Hadoop集群快速实现某些应用时依然需要注意这个问题。
围绕Hadoop已经形成了辽阔的生态系统,Hadoop集群本身也经常被用作其他软件的组成部件。很多其他处理框架和引擎通过与Hadoop集成也可以使用HDFS和YARN资源管理器。
总结
Apache Hadoop及其MapRece处理引擎提供了一套久经考验的批处理模型,最适合处理对时间要求不高的非常大规模数据集。通过非常低成本的组件即可搭建完整功能的Hadoop集群,使得这一廉价且高效的处理技术可以灵活应用在很多案例中。与其他框架和引擎的兼容与集成能力使得Hadoop可以成为使用不同技术的多种工作负载处理平台的底层基础。
流处理系统
流处理系统会对随时进入系统的数据进行计算。相比批处理模式,这是一种截然不同的处理方式。流处理方式无需针对整个数据集执行操作,而是对通过系统传输的每个数据项执行操作。
· 流处理中的数据集是“无边界”的,这就产生了几个重要的影响:
· 完整数据集只能代表截至目前已经进入到系统中的数据总量。
· 工作数据集也许更相关,在特定时间只能代表某个单一数据项。
处理工作是基于事件的,除非明确停止否则没有“尽头”。处理结果立刻可用,并会随着新数据的抵达继续更新。
流处理系统可以处理几乎无限量的数据,但同一时间只能处理一条(真正的流处理)或很少量(微批处理,Micro-batch Processing)数据,不同记录间只维持最少量的状态。虽然大部分系统提供了用于维持某些状态的方法,但流处理主要针对副作用更少,更加功能性的处理(Functional processing)进行优化。
功能性操作主要侧重于状态或副作用有限的离散步骤。针对同一个数据执行同一个操作会或略其他因素产生相同的结果,此类处理非常适合流处理,因为不同项的状态通常是某些困难、限制,以及某些情况下不需要的结果的结合体。因此虽然某些类型的状态管理通常是可行的,但这些框架通常在不具备状态管理机制时更简单也更高效。
此类处理非常适合某些类型的工作负载。有近实时处理需求的任务很适合使用流处理模式。分析、服务器或应用程序错误日志,以及其他基于时间的衡量指标是最适合的类型,因为对这些领域的数据变化做出响应对于业务职能来说是极为关键的。流处理很适合用来处理必须对变动或峰值做出响应,并且关注一段时间内变化趋势的数据。
Apache Storm
Apache Storm是一种侧重于极低延迟的流处理框架,也许是要求近实时处理的工作负载的最佳选择。该技术可处理非常大量的数据,通过比其他解决方案更低的延迟提供结果。
流处理模式
Storm的流处理可对框架中名为Topology(拓扑)的DAG(Directed Acyclic Graph,有向无环图)进行编排。这些拓扑描述了当数据片段进入系统后,需要对每个传入的片段执行的不同转换或步骤。
拓扑包含:
· Stream:普通的数据流,这是一种会持续抵达系统的无边界数据。
· Spout:位于拓扑边缘的数据流来源,例如可以是API或查询等,从这里可以产生待处理的数据。
· Bolt:Bolt代表需要消耗流数据,对其应用操作,并将结果以流的形式进行输出的处理步骤。Bolt需要与每个Spout建立连接,随后相互连接以组成所有必要的处理。在拓扑的尾部,可以使用最终的Bolt输出作为相互连接的其他系统的输入。
Storm背后的想法是使用上述组件定义大量小型的离散操作,随后将多个组件组成所需拓扑。默认情况下Storm提供了“至少一次”的处理保证,这意味着可以确保每条消息至少可以被处理一次,但某些情况下如果遇到失败可能会处理多次。Storm无法确保可以按照特定顺序处理消息。
为了实现严格的一次处理,即有状态处理,可以使用一种名为Trident的抽象。严格来说不使用Trident的Storm通常可称之为Core Storm。Trident会对Storm的处理能力产生极大影响,会增加延迟,为处理提供状态,使用微批模式代替逐项处理的纯粹流处理模式。
为避免这些问题,通常建议Storm用户尽可能使用Core Storm。然而也要注意,Trident对内容严格的一次处理保证在某些情况下也比较有用,例如系统无法智能地处理重复消息时。如果需要在项之间维持状态,例如想要计算一个小时内有多少用户点击了某个链接,此时Trident将是你唯一的选择。尽管不能充分发挥框架与生俱来的优势,但Trident提高了Storm的灵活性。
Trident拓扑包含:
· 流批(Stream batch):这是指流数据的微批,可通过分块提供批处理语义。
· 操作(Operation):是指可以对数据执行的批处理过程。
优势和局限
目前来说Storm可能是近实时处理领域的最佳解决方案。该技术可以用极低延迟处理数据,可用于希望获得最低延迟的工作负载。如果处理速度直接影响用户体验,例如需要将处理结果直接提供给访客打开的网站页面,此时Storm将会是一个很好的选择。
Storm与Trident配合使得用户可以用微批代替纯粹的流处理。虽然借此用户可以获得更大灵活性打造更符合要求的工具,但同时这种做法会削弱该技术相比其他解决方案最大的优势。话虽如此,但多一种流处理方式总是好的。
Core Storm无法保证消息的处理顺序。Core Storm为消息提供了“至少一次”的处理保证,这意味着可以保证每条消息都能被处理,但也可能发生重复。Trident提供了严格的一次处理保证,可以在不同批之间提供顺序处理,但无法在一个批内部实现顺序处理。
在互操作性方面,Storm可与Hadoop的YARN资源管理器进行集成,因此可以很方便地融入现有Hadoop部署。除了支持大部分处理框架,Storm还可支持多种语言,为用户的拓扑定义提供了更多选择。
总结
对于延迟需求很高的纯粹的流处理工作负载,Storm可能是最适合的技术。该技术可以保证每条消息都被处理,可配合多种编程语言使用。由于Storm无法进行批处理,如果需要这些能力可能还需要使用其他软件。如果对严格的一次处理保证有比较高的要求,此时可考虑使用Trident。不过这种情况下其他流处理框架也许更适合。
Apache Samza
Apache Samza是一种与Apache Kafka消息系统紧密绑定的流处理框架。虽然Kafka可用于很多流处理系统,但按照设计,Samza可以更好地发挥Kafka独特的架构优势和保障。该技术可通过Kafka提供容错、缓冲,以及状态存储。
Samza可使用YARN作为资源管理器。这意味着默认情况下需要具备Hadoop集群(至少具备HDFS和YARN),但同时也意味着Samza可以直接使用YARN丰富的内建功能。
流处理模式
Samza依赖Kafka的语义定义流的处理方式。Kafka在处理数据时涉及下列概念:
· Topic(话题):进入Kafka系统的每个数据流可称之为一个话题。话题基本上是一种可供消耗方订阅的,由相关信息组成的数据流。
· Partition(分区):为了将一个话题分散至多个节点,Kafka会将传入的消息划分为多个分区。分区的划分将基于键(Key)进行,这样可以保证包含同一个键的每条消息可以划分至同一个分区。分区的顺序可获得保证。
· Broker(代理):组成Kafka集群的每个节点也叫做代理。
· Procer(生成方):任何向Kafka话题写入数据的组件可以叫做生成方。生成方可提供将话题划分为分区所需的键。
· Consumer(消耗方):任何从Kafka读取话题的组件可叫做消耗方。消耗方需要负责维持有关自己分支的信息,这样即可在失败后知道哪些记录已经被处理过了。
由于Kafka相当于永恒不变的日志,Samza也需要处理永恒不变的数据流。这意味着任何转换创建的新数据流都可被其他组件所使用,而不会对最初的数据流产生影响。
优势和局限
乍看之下,Samza对Kafka类查询系统的依赖似乎是一种限制,然而这也可以为系统提供一些独特的保证和功能,这些内容也是其他流处理系统不具备的。
例如Kafka已经提供了可以通过低延迟方式访问的数据存储副本,此外还可以为每个数据分区提供非常易用且低成本的多订阅者模型。所有输出内容,包括中间态的结果都可写入到Kafka,并可被下游步骤独立使用。
这种对Kafka的紧密依赖在很多方面类似于MapRece引擎对HDFS的依赖。虽然在批处理的每个计算之间对HDFS的依赖导致了一些严重的性能问题,但也避免了流处理遇到的很多其他问题。
Samza与Kafka之间紧密的关系使得处理步骤本身可以非常松散地耦合在一起。无需事先协调,即可在输出的任何步骤中增加任意数量的订阅者,对于有多个团队需要访问类似数据的组织,这一特性非常有用。多个团队可以全部订阅进入系统的数据话题,或任意订阅其他团队对数据进行过某些处理后创建的话题。这一切并不会对数据库等负载密集型基础架构造成额外的压力。
直接写入Kafka还可避免回压(Backpressure)问题。回压是指当负载峰值导致数据流入速度超过组件实时处理能力的情况,这种情况可能导致处理工作停顿并可能丢失数据。按照设计,Kafka可以将数据保存很长时间,这意味着组件可以在方便的时候继续进行处理,并可直接重启动而无需担心造成任何后果。
Samza可以使用以本地键值存储方式实现的容错检查点系统存储数据。这样Samza即可获得“至少一次”的交付保障,但面对由于数据可能多次交付造成的失败,该技术无法对汇总后状态(例如计数)提供精确恢复。
Samza提供的高级抽象使其在很多方面比Storm等系统提供的基元(Primitive)更易于配合使用。目前Samza只支持JVM语言,这意味着它在语言支持方面不如Storm灵活。
总结
对于已经具备或易于实现Hadoop和Kafka的环境,Apache Samza是流处理工作负载一个很好的选择。Samza本身很适合有多个团队需要使用(但相互之间并不一定紧密协调)不同处理阶段的多个数据流的组织。Samza可大幅简化很多流处理工作,可实现低延迟的性能。如果部署需求与当前系统不兼容,也许并不适合使用,但如果需要极低延迟的处理,或对严格的一次处理语义有较高需求,此时依然适合考虑。
混合处理系统:批处理和流处理
一些处理框架可同时处理批处理和流处理工作负载。这些框架可以用相同或相关的组件和API处理两种类型的数据,借此让不同的处理需求得以简化。
如你所见,这一特性主要是由Spark和Flink实现的,下文将介绍这两种框架。实现这样的功能重点在于两种不同处理模式如何进行统一,以及要对固定和不固定数据集之间的关系进行何种假设。
虽然侧重于某一种处理类型的项目会更好地满足具体用例的要求,但混合框架意在提供一种数据处理的通用解决方案。这种框架不仅可以提供处理数据所需的方法,而且提供了自己的集成项、库、工具,可胜任图形分析、机器学习、交互式查询等多种任务。
Apache Spark
Apache Spark是一种包含流处理能力的下一代批处理框架。与Hadoop的MapRece引擎基于各种相同原则开发而来的Spark主要侧重于通过完善的内存计算和处理优化机制加快批处理工作负载的运行速度。
Spark可作为独立集群部署(需要相应存储层的配合),或可与Hadoop集成并取代MapRece引擎。
批处理模式
与MapRece不同,Spark的数据处理工作全部在内存中进行,只在一开始将数据读入内存,以及将最终结果持久存储时需要与存储层交互。所有中间态的处理结果均存储在内存中。
虽然内存中处理方式可大幅改善性能,Spark在处理与磁盘有关的任务时速度也有很大提升,因为通过提前对整个任务集进行分析可以实现更完善的整体式优化。为此Spark可创建代表所需执行的全部操作,需要操作的数据,以及操作和数据之间关系的Directed Acyclic Graph(有向无环图),即DAG,借此处理器可以对任务进行更智能的协调。
为了实现内存中批计算,Spark会使用一种名为Resilient Distributed Dataset(弹性分布式数据集),即RDD的模型来处理数据。这是一种代表数据集,只位于内存中,永恒不变的结构。针对RDD执行的操作可生成新的RDD。每个RDD可通过世系(Lineage)回溯至父级RDD,并最终回溯至磁盘上的数据。Spark可通过RDD在无需将每个操作的结果写回磁盘的前提下实现容错。
流处理模式
流处理能力是由Spark Streaming实现的。Spark本身在设计上主要面向批处理工作负载,为了弥补引擎设计和流处理工作负载特征方面的差异,Spark实现了一种叫做微批(Micro-batch)*的概念。在具体策略方面该技术可以将数据流视作一系列非常小的“批”,借此即可通过批处理引擎的原生语义进行处理。
Spark Streaming会以亚秒级增量对流进行缓冲,随后这些缓冲会作为小规模的固定数据集进行批处理。这种方式的实际效果非常好,但相比真正的流处理框架在性能方面依然存在不足。
优势和局限
使用Spark而非Hadoop MapRece的主要原因是速度。在内存计算策略和先进的DAG调度等机制的帮助下,Spark可以用更快速度处理相同的数据集。
Spark的另一个重要优势在于多样性。该产品可作为独立集群部署,或与现有Hadoop集群集成。该产品可运行批处理和流处理,运行一个集群即可处理不同类型的任务。
除了引擎自身的能力外,围绕Spark还建立了包含各种库的生态系统,可为机器学习、交互式查询等任务提供更好的支持。相比MapRece,Spark任务更是“众所周知”地易于编写,因此可大幅提高生产力。
为流处理系统采用批处理的方法,需要对进入系统的数据进行缓冲。缓冲机制使得该技术可以处理非常大量的传入数据,提高整体吞吐率,但等待缓冲区清空也会导致延迟增高。这意味着Spark Streaming可能不适合处理对延迟有较高要求的工作负载。
由于内存通常比磁盘空间更贵,因此相比基于磁盘的系统,Spark成本更高。然而处理速度的提升意味着可以更快速完成任务,在需要按照小时数为资源付费的环境中,这一特性通常可以抵消增加的成本。
Spark内存计算这一设计的另一个后果是,如果部署在共享的集群中可能会遇到资源不足的问题。相比HadoopMapRece,Spark的资源消耗更大,可能会对需要在同一时间使用集群的其他任务产生影响。从本质来看,Spark更不适合与Hadoop堆栈的其他组件共存一处。
总结
Spark是多样化工作负载处理任务的最佳选择。Spark批处理能力以更高内存占用为代价提供了无与伦比的速度优势。对于重视吞吐率而非延迟的工作负载,则比较适合使用Spark Streaming作为流处理解决方案。
Apache Flink
Apache Flink是一种可以处理批处理任务的流处理框架。该技术可将批处理数据视作具备有限边界的数据流,借此将批处理任务作为流处理的子集加以处理。为所有处理任务采取流处理为先的方法会产生一系列有趣的副作用。
这种流处理为先的方法也叫做Kappa架构,与之相对的是更加被广为人知的Lambda架构(该架构中使用批处理作为主要处理方法,使用流作为补充并提供早期未经提炼的结果)。Kappa架构中会对一切进行流处理,借此对模型进行简化,而这一切是在最近流处理引擎逐渐成熟后才可行的。
流处理模型
Flink的流处理模型在处理传入数据时会将每一项视作真正的数据流。Flink提供的DataStream API可用于处理无尽的数据流。Flink可配合使用的基本组件包括:
· Stream(流)是指在系统中流转的,永恒不变的无边界数据集
· Operator(操作方)是指针对数据流执行操作以产生其他数据流的功能
· Source(源)是指数据流进入系统的入口点
· Sink(槽)是指数据流离开Flink系统后进入到的位置,槽可以是数据库或到其他系统的连接器
为了在计算过程中遇到问题后能够恢复,流处理任务会在预定时间点创建快照。为了实现状态存储,Flink可配合多种状态后端系统使用,具体取决于所需实现的复杂度和持久性级别。
此外Flink的流处理能力还可以理解“事件时间”这一概念,这是指事件实际发生的时间,此外该功能还可以处理会话。这意味着可以通过某种有趣的方式确保执行顺序和分组。
批处理模型
Flink的批处理模型在很大程度上仅仅是对流处理模型的扩展。此时模型不再从持续流中读取数据,而是从持久存储中以流的形式读取有边界的数据集。Flink会对这些处理模型使用完全相同的运行时。
Flink可以对批处理工作负载实现一定的优化。例如由于批处理操作可通过持久存储加以支持,Flink可以不对批处理工作负载创建快照。数据依然可以恢复,但常规处理操作可以执行得更快。
另一个优化是对批处理任务进行分解,这样即可在需要的时候调用不同阶段和组件。借此Flink可以与集群的其他用户更好地共存。对任务提前进行分析使得Flink可以查看需要执行的所有操作、数据集的大小,以及下游需要执行的操作步骤,借此实现进一步的优化。
优势和局限
Flink目前是处理框架领域一个独特的技术。虽然Spark也可以执行批处理和流处理,但Spark的流处理采取的微批架构使其无法适用于很多用例。Flink流处理为先的方法可提供低延迟,高吞吐率,近乎逐项处理的能力。
Flink的很多组件是自行管理的。虽然这种做法较为罕见,但出于性能方面的原因,该技术可自行管理内存,无需依赖原生的Java垃圾回收机制。与Spark不同,待处理数据的特征发生变化后Flink无需手工优化和调整,并且该技术也可以自行处理数据分区和自动缓存等操作。
Flink会通过多种方式对工作进行分许进而优化任务。这种分析在部分程度上类似于SQL查询规划器对关系型数据库所做的优化,可针对特定任务确定最高效的实现方法。该技术还支持多阶段并行执行,同时可将受阻任务的数据集合在一起。对于迭代式任务,出于性能方面的考虑,Flink会尝试在存储数据的节点上执行相应的计算任务。此外还可进行“增量迭代”,或仅对数据中有改动的部分进行迭代。
在用户工具方面,Flink提供了基于Web的调度视图,借此可轻松管理任务并查看系统状态。用户也可以查看已提交任务的优化方案,借此了解任务最终是如何在集群中实现的。对于分析类任务,Flink提供了类似SQL的查询,图形化处理,以及机器学习库,此外还支持内存计算。
Flink能很好地与其他组件配合使用。如果配合Hadoop 堆栈使用,该技术可以很好地融入整个环境,在任何时候都只占用必要的资源。该技术可轻松地与YARN、HDFS和Kafka 集成。在兼容包的帮助下,Flink还可以运行为其他处理框架,例如Hadoop和Storm编写的任务。
目前Flink最大的局限之一在于这依然是一个非常“年幼”的项目。现实环境中该项目的大规模部署尚不如其他处理框架那么常见,对于Flink在缩放能力方面的局限目前也没有较为深入的研究。随着快速开发周期的推进和兼容包等功能的完善,当越来越多的组织开始尝试时,可能会出现越来越多的Flink部署
总结
Flink提供了低延迟流处理,同时可支持传统的批处理任务。Flink也许最适合有极高流处理需求,并有少量批处理任务的组织。该技术可兼容原生Storm和Hadoop程序,可在YARN管理的集群上运行,因此可以很方便地进行评估。快速进展的开发工作使其值得被大家关注。
结论
大数据系统可使用多种处理技术。
对于仅需要批处理的工作负载,如果对时间不敏感,比其他解决方案实现成本更低的Hadoop将会是一个好选择。
对于仅需要流处理的工作负载,Storm可支持更广泛的语言并实现极低延迟的处理,但默认配置可能产生重复结果并且无法保证顺序。Samza与YARN和Kafka紧密集成可提供更大灵活性,更易用的多团队使用,以及更简单的复制和状态管理。
对于混合型工作负载,Spark可提供高速批处理和微批处理模式的流处理。该技术的支持更完善,具备各种集成库和工具,可实现灵活的集成。Flink提供了真正的流处理并具备批处理能力,通过深度优化可运行针对其他平台编写的任务,提供低延迟的处理,但实际应用方面还为时过早。
最适合的解决方案主要取决于待处理数据的状态,对处理所需时间的需求,以及希望得到的结果。具体是使用全功能解决方案或主要侧重于某种项目的解决方案,这个问题需要慎重权衡。随着逐渐成熟并被广泛接受,在评估任何新出现的创新型解决方案时都需要考虑类似的问题。
‘陆’ 什么是数据库的概念结构
1. 数据库定义:数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。2. 数据库管理技术发展的三个阶段:人工管理阶段,文件系统阶段,数据库系统阶段。3. DBMS(数据库管理系统)是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。主要功能:1,数据定义功能。2,数据组织、存储和管理。3,数据操纵功能。4,数据库的事务管理和运行管理。5,数据库的建立和维护功能。6,其他功能。4. 什么是数据模型及其要素? (设计题): 数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具,是数据库中用于提供信息表示和操作手段的形式构架。一般地讲,数据模型是严格定义的概念的集合。这些概 念精确地描述系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。因此数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。 (1)数据结构:是所研究的对象类型的集合,是对系统的静态特性的描述。 (2)数据操作:是指对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许进行的操作的集合,包括操作及有关的操作规则,是对系统动态特性的描述。 (3)数据的约束条件:是完整性规则的集合,完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则,用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化,以保证数据的正确、有效、相容。最常用的数据模型:层次模型,网状模型,关系模型,面积对象模型,对象关系模型。5.常用的数据模型有哪些(逻辑模型是主要的),各有什么特征,数据结构是什么样的。答:数据模型可分为两类:第一类是概念模型,也称信息模型,它是按用户的观点来地数据和信息建模,主要用于数据库设计。第二类是逻辑模型和物理模型。其中逻辑模型主要包括层次模型、层次模型、关系模型、面向对象模型和对象关系模型等。它是按计算机系统的观点对数据建模,主要用于DBMS的实现。物理模型是对数据最低层的抽象,它描述数据在系统内部的表示方式和存取方法,在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法,是面向计算机系统的。物理模型是具体实现是DBMS的任务,数据库设计人员要了解和选择物理醋,一般用户则不必考虑物理级的细节。层次数据模型的数据结构特点:一是:有且只有一个结点没有双亲结点,这个结点称为根结点。二是:根 以外的其他结点有且只有一个双亲结点。优点是:1.层次 数据结构比较简单清晰。2.层次数据库的查询效率高。3.层次数据模型提供了良好的完整性支持。缺点主要有:1.现实世界中很多联系是非层次性的,如结点之间具有多对多联系。2.一个结点具有多个双亲等 ,层次模型表示这类联系的方法很笨拙,只能通过引入冗余数据或创建非自然的数据结构来解决。对插入和删除操作的限制比较多,因此应用程序的编写比较复杂。3.查询子女结点必须通过双亲结点。4.由于结构严密,层次命令趋于程序化。可见用层次模型对具有一对多的层次联系的部门描述非常自然,直观容易理解,这是层次数据库的突出优点。网状模型:特点:1.允许一个以上的结点无双亲2.一个结点可以有多于一个的双亲。网状数据模型的优点主要有:1.能够更为直接地描述现实世界,如一个结点可以有多个双亲。结点
之间可以有多种上联第。2.具有良好的性能,存取效率较高。缺点主要有:1.结构比较复杂,而且随着应用环境的扩大,数据库的结构就变得越来越复杂,不利于最终 用户掌握。2.网状模型的DDL,DML复杂,并且要嵌入某一种高级语言中,用户不容易掌握,不容易使用。关系数据模型具有下列优点:1.关系模型与非关系模型不同,它是建立在严格的数学概念的基础上的。2.关系模型的概念单一。3.关系模型的存取路径对用户透明,从而具有更高的数据独立性,更好的安全保密性,也简化了程序员的工作和数据库开发的建立 的工作。主要的缺点是:由于存取路径房租明,查询效率往往不如非关系数据模型。因此为了提高性能,DBMS必须对用户的查询请求进行优化。因此增加 了开发DBMS的难度,不过用户不必考虑这些系统内部的优化技术细节。6.三级体系结构,外模式,模式 ,内模式定义是什么?模式也称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和牲的描述,是所有用户的公共数据视图。 外模式也称子模式或用户模式,它是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户的数据视图是与某一应用有关的数据的逻辑表示。 内模式也称存储模式 ,是一个数据库只有一个内模式。它是数据物理结构和存储方式的描述,是数据在数据库内部的表示方式。7.两级映像和两级独立性,为什么叫物理独立性和逻辑独立性。当模式改变时由数据库管理员对各个外模式、模式的映像亻相应改变,可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的,从而应用程序不必修改,保证了数据与程序的逻辑独立生,简称数据的逻辑独立性。当数据库的存储结构改变了,由数据库管理员对模式、内模式映像作 相应改变,可以使模式保持不变,从而应用程序也不必改变。保证了数据与程序的物理独立性,简称数据的物理独立性。8.数据库系统一般由数据库、数据库管理系统 (及其开发工具)、应用系统和数据库管理员构成。9.关系的完整性(实体完整性、参照完整性、和用户定义的完整性)三部分内容,其中前二者是系统自动支持的,DBMS完整性控制子系统的三个主要功能?:提供定义完整性约束条件的机制,提供完整性检查的方法,违约处理。16.SQL的定义;即结构化查询语言,是关系数据库的标准语言,是一个通用的、功能极强的关系数据库语言。分类(交互式和嵌入式)17.group by 和having子句的作用20.视图的概念:视图是从一个或几个基本表导出的表。及相关操作:定义视图,查询视图,更新视图。视图更新有什么操作:插入,删除,和修改。22.数据库规范化的方法函数依赖的定义什么叫1NF2NF3NF BCNF定义:关系数据库中的关系是要满足一定要求的,满足不同程度要求的为不同范式。满足最低要求的叫第一范式,简称1NF。在第一范式中满足进一步要求的为第二范式,其余以此类推。各种范式之间的联系有:5NF(4NF(BCNF(3NF(2NF(1NF。25.数据库设计的几个阶段,每个阶段常用的方法和简要的内容:六个阶段:需求分析、概念结构设计、罗织结构设计、物理设计、数据库实施、数据库运行和维护。28.事务的概念?事务有哪些基本属性commit roll back含义:事务:是用户定义的一个数据库操作序列,这些操作要么全做,要么全不做,是一个不可分割的单位。四个特性:原子性,一致性,隔离性,持续性。Commit(提交:提交事务的所有操作) rollback(回滚:在事务运行的过程中发生了某种故障,事务不能继续执行,系统将事务中对数据库的所有已完成的操作全部撤销,回滚到事务开始时的状态。 29.什么叫数据库系统的可恢复性?:数据库管理系统具有把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态的功能,这就是数据库系统的可恢复性。数据库故障的种类:事务内部的故障,系统故障(软故障),介质故障(硬故障),计算机病毒。30.不进行并发控制可能产生的问题?:多个事务对数据库并发操作可能造成事务ACID特点遭到在破坏。如何解决(三个):1,丢失修改 2,不可重复读 3,读“脏”数据。31.三级封锁协议?能解决什么问题?:一级封锁协议:事务T在修改数据R之前必须先对其加X锁,直到事务结束才释放。事务结束包括正常结束(COMMIT)和非正常结束(ROLLBACK)。一级封锁协议中,如果是读数据不修改,是不需要加锁的,可防止丢失修改。二级封锁协议:在一级封锁协议基础上,加上事务T在读数据R之前必须先对其加上S锁,读完后即可释放S锁。在二级封锁协议中,由于读完数据后即可释放S锁,所以它不能保证可重复读。三级封锁协议:一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁,直到事务结束才释放。三级封锁协议除了防止了丢失修改和不读“脏”数据外,还进一步防止了不可重复读。上述三级协议的主要区别在于:什么操作需要申请封锁,以及何时释放锁。一般采取哪三种措施?插入呢?删除呢?:1,拒绝执行(不允许该操作执行),2,级连操作(当删除或修改被参照表的一个元组造成了与参照表的不一致,则删除或修改参照表中的所有造成不一致的元组),3,设置为空值(当删除或修改被参照表的一个元组时造成了不一致,则将参照表中的所有不造成不一致的元组的对应属性设置为空值)。38.视图对数据库安全性的作用?:1,视图能够简化用户的操作,2,视力使用户能以多种角度看待同一数据,3,视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性,4,视图能够对机密数据提供安全保护,5,适当的利用视图可以更清晰的表达查询。数据库:储存在计算机内,永久存储、有组织、有共享的大量数据的集合。数据管理技术的发展阶段:1.人工管理阶段:数据不保存,应用程序管理数据,数据不共享,数据不具有独立性。2.文件系统阶段:数据可以长期保存,由文件系统管理数据;数据共享性太差,冗余度大,数据独立性差。3.数据库系统阶段:出现数据库管理系统。数据库系统的特点:数据结构化(本质区别);数据共享性高、冗余度低、易扩充;数据独立性高;数据有DBMS统一管理和控制。数据库管理系统:1.定义:DBMS,是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。2.功能:数据定义功能;数据组织、存储和管理;数据操纵功能;数据库的事务管理和运行管理;数据库的建立和维护功能;通信功能、数据转换功能、互访和互操作功能。数据库系统:1.概念:DBS,是指在计算机系统中引入数据库后的系统。2.组成:一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员构成。3.分类:集中式,C/S式,并行式,分布式。数据模型:1.定义:现实世界数据特征的抽象。2.组成,三要素:数据结构、数据操作、数据的完整性约束。两类数据模型为1)概念模型2)逻辑模型和物理模型。数据结构:描述数据库的组成对象以及对象之间的联系,主要描述与对象的类型、内容、性质有关的对象和与数据之间联系有关的对象。常用的数据模型:1.层次模型,用树形结构表示各类实体以及实体间的联系。2.网状模型,允许一个以上的结点无双亲,允许一个结点可以有多于一个的双亲。3.关系模型,包含单一数据结构