智能計算平臺應(yīng)用開發(fā)（初級）-數(shù)據(jù)存儲-數(shù)據(jù)庫

第6章數(shù)據(jù)存儲分布式文件系統(tǒng)云數(shù)據(jù)存儲服務(wù)配置數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫可視化工具數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（Data）描述事物地符號記錄;從廣義上理解,數(shù)據(jù)地種類很多,如文字,圖形,圖像,聲音,語言,學(xué)生地檔案記錄,貨物地運輸情況等。數(shù)據(jù)庫存儲,管理數(shù)據(jù)地倉庫;提供對數(shù)據(jù)地檢索,存儲,多用戶共享訪問地能力,并且設(shè)法使數(shù)據(jù)地冗余度盡可能小;數(shù)據(jù)庫按照存儲地數(shù)據(jù)模型,可分為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫與非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為了管理數(shù)據(jù)庫,需要設(shè)計軟件系統(tǒng),該系統(tǒng)成為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫按照存儲地數(shù)據(jù)模型,可分為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫與非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫一般采用索引提升查詢效率。通過采用合適地索引對數(shù)據(jù)進行排序;在查詢時,通過索引算法,快速查出數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫操作是基于事務(wù)地。事務(wù)是一組有序地數(shù)據(jù)庫操作指令;當(dāng)多個事務(wù)同時需要執(zhí)行時,通過控制多個并行事務(wù)輪流執(zhí)行,避免多個并發(fā)事務(wù)同時執(zhí)行。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫特點數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)庫中地數(shù)據(jù)可以同時被多人查詢與寫入。減少數(shù)據(jù)冗余度數(shù)據(jù)庫相比文件系統(tǒng),實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享,避免了文件地復(fù)制,降低了數(shù)據(jù)冗余度。數(shù)據(jù)獨立數(shù)據(jù)庫中地數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)是獨立地。數(shù)據(jù)一致性,可維護性數(shù)據(jù)庫中地數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)保持一致,以防數(shù)據(jù)丟失與越權(quán)使用;在同一周期內(nèi),允許對數(shù)據(jù)實現(xiàn)多路存取,防止用戶之間地數(shù)據(jù)操作相互影響。故障恢復(fù)可以及時發(fā)現(xiàn)故障與修復(fù)故障,從而防止數(shù)據(jù)被破壞。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是創(chuàng)建在關(guān)系模型基礎(chǔ)上地數(shù)據(jù)庫。借助于集合代數(shù)等數(shù)學(xué)概念與方法處理數(shù)據(jù)庫中地數(shù)據(jù);現(xiàn)實世界中地各種實體與實體之間地各種聯(lián)系均用關(guān)系模型來表示;關(guān)系模型是由埃德加·科德于1970年首先提出地,如今雖然對此模型有一些批評意見,但它還是數(shù)據(jù)存儲地傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫把復(fù)雜地數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)歸結(jié)為簡單地二維表格形式,表格之間地數(shù)據(jù)關(guān)系通過主外鍵關(guān)系來維持。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)查詢語言SQL就是一種基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫地語言,執(zhí)行SQL語言可以對關(guān)系數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進行增,刪,改,查等基本操作,也可以維護數(shù)據(jù)庫,定義數(shù)據(jù)表地結(jié)構(gòu)等。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫MySQL開源地關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。2008年被Sun公司收購,2009年,Oracle公司收購了Sun公司,MySQL也成為Oracle公司旗下地產(chǎn)品。MySQL性能高,成本低,可靠性強,因此成為流行地開源數(shù)據(jù)庫,被廣泛用于各種大小規(guī)模地應(yīng)用系統(tǒng)中。Oracle由Oracle公司開發(fā),在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位。MariaDBOracle公司收購MySQL后,大幅調(diào)高了MySQL商業(yè)版地售價,并且Oracle公司不再支持另一個被其收購地開源軟件OpenSolaris地發(fā)展,因此導(dǎo)致社區(qū)對MySQL前景地?fù)?dān)憂。在這樣地背景下,MySQL創(chuàng)始人以MySQL為基礎(chǔ),成立了分支計劃MariaDB。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫MicrosoftSQLServer由微軟公司開發(fā),主要運行在WindowsServer中。PostgreSQL一個免費地對象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（ORDBMS）。PostgreSQL與免費地Apache與Linux項目一樣,不是由單個公司控制地,而是由基于開發(fā)人員與企業(yè)地全球社區(qū)維護。MicrosoftOfficeAccess微軟發(fā)布地關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。結(jié)合了MicrosoftJetDatabaseEngine與圖形用戶界面兩項特點,是MicrosoftOffice地系統(tǒng)程序之一。能夠存取Access/Jet,MicrosoftSQLServer與Oracle數(shù)據(jù)庫,以及任何ODBC兼容數(shù)據(jù)庫內(nèi)地資料。NoSQL數(shù)據(jù)庫NoSQL（NotOnlySQL）一詞最早出現(xiàn)于1998年,是CarloStrozzi開發(fā)地一個輕量,開源,不提供SQL功能地關(guān)系數(shù)據(jù)庫。NoSQL:非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不同于傳統(tǒng)地關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫一般不采用SQL作為查詢語言。背景:隨著互聯(lián)網(wǎng)地發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫能很好地處理表格型數(shù)據(jù),但在某些業(yè)務(wù)場景下,如為巨量文檔創(chuàng)建索引,高流量網(wǎng)站地網(wǎng)頁服務(wù)與發(fā)送流式媒體等,需要存儲地數(shù)據(jù)并不能簡單地抽象為二維表格,存儲地數(shù)據(jù)字段并不能確定,傳統(tǒng)地關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在應(yīng)付超大規(guī)模與高并發(fā)地系統(tǒng)上已經(jīng)顯得"力不從心",非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫則是在這樣地背景下產(chǎn)生地。NoSQL數(shù)據(jù)庫NoSQL數(shù)據(jù)庫適用場景NoSQL數(shù)據(jù)庫適用場景數(shù)據(jù)量大數(shù)據(jù)模型比較簡單對數(shù)據(jù)庫性能要求較高需要節(jié)省開發(fā)成本與維護成本不需要高度地數(shù)據(jù)一致性……NoSQL數(shù)據(jù)庫NoSQL數(shù)據(jù)庫主要有5種類型Key-Value鍵值對存儲數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)以鍵值對地格式進行存儲,數(shù)據(jù)庫中地表有特定地Key鍵與其所指向地Value值。Key-Value模型簡單并且容易部署,可以將程序中地數(shù)據(jù)直接映射至數(shù)據(jù)庫,程序中地數(shù)據(jù)與Key-Value存儲數(shù)據(jù)庫中地數(shù)據(jù)存儲方式很相近,如Redis。文檔型數(shù)據(jù)庫與Key-Value存儲數(shù)據(jù)庫類似,文檔型地數(shù)據(jù)模型是將內(nèi)容按照某些特定地格式進行存儲,如MongoDB。NoSQL數(shù)據(jù)庫列存儲數(shù)據(jù)庫關(guān)系型數(shù)據(jù)庫按照行進行存儲,而列數(shù)據(jù)庫是每一列單獨存放,僅僅查詢所需要地列,查詢速度大幅提高。最大地特點是方便存儲結(jié)構(gòu)化與半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),方便做數(shù)據(jù)壓縮,對針對某一列或某幾列地查詢有非常大地I/O優(yōu)勢。圖形數(shù)據(jù)庫基于靈活地圖形模型,并且可以擴展到多個服務(wù)器上,是圖形關(guān)系地最佳存儲之一。因為NoSQL數(shù)據(jù)庫并沒有標(biāo)準(zhǔn)地查詢語言（SQL）,所以在進行數(shù)據(jù)庫查詢時,需要制定數(shù)據(jù)模型。對象存儲數(shù)據(jù)庫通過類似面向?qū)ο笳Z言地語法操作數(shù)據(jù)庫,通過對象地方式存取數(shù)據(jù)。NoSQL數(shù)據(jù)庫MongoDB一種文檔導(dǎo)向地數(shù)據(jù)庫。可以直接存儲對象,不需要限定存儲地數(shù)據(jù)格式。在存取數(shù)據(jù)時不需要寫SQL語句,可以直接進行對象地存取操作,非常方便。Redis基于內(nèi)存地可持久化地Key-Value存儲數(shù)據(jù)庫。Redis提供持久化地方案,支持?jǐn)?shù)據(jù)從一個數(shù)據(jù)庫服務(wù)器復(fù)制到其它服務(wù)器上,在復(fù)制數(shù)據(jù)時,一個服務(wù)器充當(dāng)主服務(wù)器（master）,其余地服務(wù)器充當(dāng)從服務(wù)器（slave）。Memcached分布式高速緩存系統(tǒng),基于鍵值存儲。通常用于應(yīng)用地高速緩存,但不支持?jǐn)?shù)據(jù)持久化。常見地NoSQL數(shù)據(jù)庫有以下幾種NoSQL數(shù)據(jù)庫NoSQL數(shù)據(jù)庫與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫地區(qū)別NoSQL數(shù)據(jù)庫與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫地區(qū)別成本NoSQL數(shù)據(jù)庫簡單易部署,基本都是開源軟件,不需要像使用Oracle那樣花費大筆資金購買后使用。與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫相比,NoSQL價格便宜。查詢速度NoSQL數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)存儲于緩存中,關(guān)系型數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)存儲在硬盤中。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫地查詢速度遠不及NoSQL數(shù)據(jù)庫。NoSQL數(shù)據(jù)庫NoSQL數(shù)據(jù)庫與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫地區(qū)別NoSQL數(shù)據(jù)庫與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫地區(qū)別數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫一般都有固定地表結(jié)構(gòu),并且需要通過DDL語句來修改表結(jié)構(gòu),不容易進行擴展。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有許多存儲機制,如基于文檔地,基于Key-Value地與基于圖地等,對于數(shù)據(jù)地格式十分靈活,沒有固定地表結(jié)構(gòu),方便