2020年中级数据库系统工程师考试笔记13—数据库发展和新技术
目錄
- 12. 數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展和新技術(shù)
- 12.1 本章重點(diǎn)
- 12.2 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)
- 12.3 決策支持系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)
- 12.4 非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)NOSQL
- 12.4.1 CAP理論和BASE理論
- 12.3.2 NOSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的種類
12. 數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展和新技術(shù)
12.1 本章重點(diǎn)
每年考的點(diǎn)不多，但是本章內(nèi)容繁多，基本按照考點(diǎn)去復(fù)習(xí)就差不多了，其他的按個(gè)人需要翻一翻。
12.2 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)
??分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是針對(duì)面向地理上分散，而管理上有需要不同程度集中管理的需求而提出的一種數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)。
??分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)首先是由多個(gè)不同節(jié)點(diǎn)或場(chǎng)地的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接而成的，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有各自的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，同時(shí)還有全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。
??分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)作為一個(gè)整體，應(yīng)該保證數(shù)據(jù)的一致性，也就是各個(gè)局部數(shù)據(jù)庫(kù)之間應(yīng)該具有邏輯相關(guān)性，完全分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)該滿足的條件如下：
??(1)分布性：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在多個(gè)不同的節(jié)點(diǎn)上；
??(2)邏輯相關(guān)性：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)在邏輯上具有相互關(guān)聯(lián)的特性；
??(3)場(chǎng)地透明性：使用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)時(shí)不需指明數(shù)據(jù)所在的位置；
??(4)場(chǎng)地自治性：每一個(gè)單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)能夠執(zhí)行局部的應(yīng)用請(qǐng)求。
??分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)：（理解并記住）
??(1)數(shù)據(jù)的集中控制性：能夠?qū)π畔①Y源提供集中控制，是主張采用數(shù)據(jù)庫(kù)最強(qiáng)有力的動(dòng)機(jī)之一。全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)管理員負(fù)責(zé)管理所有數(shù)據(jù)庫(kù)，局部數(shù)據(jù)庫(kù)管理員只負(fù)責(zé)格子節(jié)點(diǎn)的局部數(shù)據(jù)庫(kù)。
??(2)數(shù)據(jù)獨(dú)立性：是指數(shù)據(jù)的組成對(duì)應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)是透明的，應(yīng)用程序只需要考慮數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，而不用考慮數(shù)據(jù)的物理存放，數(shù)據(jù)在物理組織上的改變不會(huì)影響應(yīng)用程序。
??(3)數(shù)據(jù)冗余可控性：多場(chǎng)地保存同一數(shù)據(jù)，節(jié)省查詢中的傳輸開(kāi)銷，數(shù)據(jù)的多個(gè)副本也提高了系統(tǒng)的可用性，這種冗余是在系統(tǒng)控制之下的，所以給喜糖造成的不利影響是可控制的。
??(4)場(chǎng)地自治性：分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的所有用戶可以使用全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，也允許用戶只用本地的局部數(shù)據(jù)庫(kù)（局部應(yīng)用），局部應(yīng)用獨(dú)立于全局應(yīng)用的特性就是局部數(shù)據(jù)庫(kù)的自治性，由于自治性，對(duì)每個(gè)場(chǎng)地來(lái)說(shuō)就有兩種數(shù)據(jù)：一種是參與全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的局部數(shù)據(jù)，而另一種則是不參與全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)。
??(5)存取的有效性：分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的全局查詢分解為等效的子查詢，因?yàn)椴樵儍?yōu)化分為全局優(yōu)化和局部?jī)?yōu)化。
??分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的模式結(jié)構(gòu)：
??這是一條懶癌患者放棄治療線（畫(huà)不出比書(shū)本更美的圖了，原圖奉上）
??四層模式具體的內(nèi)容參詳書(shū)本P-537。
??分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)故障分為：介質(zhì)故障、系統(tǒng)故障、事務(wù)故障、網(wǎng)絡(luò)分割故障、報(bào)文故障。
12.3 決策支持系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)
??決策支持系統(tǒng)由下列的子系統(tǒng)組成：
??（1）數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)：包括數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包含關(guān)于決策問(wèn)題的有關(guān)數(shù)據(jù)，并由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管理；
??（2）模型庫(kù)子系統(tǒng)：包括模型庫(kù)，其中包含財(cái)務(wù)、統(tǒng)計(jì)、管理科學(xué)或其他定量模型，可提供系統(tǒng)的分析功能，由模型庫(kù)管理系統(tǒng)為用戶提供建模語(yǔ)言以及模型庫(kù)管理功能；
??（3）人機(jī)交互系統(tǒng)：通過(guò)該子系統(tǒng)，用戶與決策支持系統(tǒng)通信并使用決策支持系統(tǒng)，協(xié)調(diào)和控制數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)和模型庫(kù)子系統(tǒng)的管理和運(yùn)行。
??數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)具有四個(gè)基本特征：面向主題的、集成的、不可更新的、隨時(shí)間不斷變化的。
??聯(lián)機(jī)分析處理（OLAP）是針對(duì)特定問(wèn)題的聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)訪問(wèn)和分析。OLAP是以數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行分析決策的基礎(chǔ)，針對(duì)特定問(wèn)題的聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)訪問(wèn)和分析，OLAP能夠?qū)Σ煌瑪?shù)據(jù)集合進(jìn)行基于某個(gè)或是多個(gè)角度的比較，它能夠從不同角度切割數(shù)據(jù)集合從而進(jìn)行分析。
??聯(lián)機(jī)事務(wù)處理（OLTP）是是操作人員和低層管理人員利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、增加、刪除、修改等操作，已完成事務(wù)處理工作。OLTP以快速事務(wù)響應(yīng)和頻繁的數(shù)據(jù)修改為特征，用戶利用數(shù)據(jù)庫(kù)快速地處理具體業(yè)務(wù)，OLTP應(yīng)用時(shí)有頻繁的寫(xiě)操作，所以數(shù)據(jù)庫(kù)要提供數(shù)據(jù)鎖、事務(wù)日志等機(jī)制。
??OLTP和OLAP對(duì)比表說(shuō)：
12.4 非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)NOSQL
12.4.1 CAP理論和BASE理論
??CAP理論是：簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是對(duì)于一個(gè)分布式系統(tǒng)，一致性、可用性和分區(qū)容忍性三個(gè)特點(diǎn)最多只能三選二。
??(1)一致性：指系統(tǒng)在執(zhí)行了某些操作后仍處在一個(gè)一致的狀態(tài)，這點(diǎn)在分布式的系統(tǒng)中尤其明顯。比如某用戶在一處對(duì)共享的數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改，那么所有有權(quán)使用這些數(shù)據(jù)的用戶都可以看到這一改變，簡(jiǎn)言之，就是所有的節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)刻有相同的數(shù)據(jù)。
??(2)可用性：指數(shù)據(jù)的所有操作都應(yīng)有成功的返回，高可用性則是在系統(tǒng)升級(jí)（軟件或硬件）或在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的某些節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障的時(shí)候，仍可以正常返回，簡(jiǎn)言之，就是任何請(qǐng)求不管成功或失敗都有響應(yīng)。
??(3)分區(qū)容忍性：這個(gè)概念的前提是網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，在網(wǎng)絡(luò)連接上，一些節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，使得原本連通的網(wǎng)絡(luò)變成了一塊一塊的分區(qū)，若允許系統(tǒng)繼續(xù)工作，那么就是分區(qū)可容忍。
??由于CAP理論的存在，為了提高性能，出現(xiàn)了ACID的一種變種BASE（Basically Available，Soft-state，Eventually consistency）是，它是一個(gè)弱一致性理論，只要求最終一致性。
??(1)Basically Available：基本可用；
??(2)Soft-state：軟狀態(tài)，可以理解為“無(wú)連接”的，而與之相對(duì)應(yīng)的Hard state就是“面向連接”的；
??(3)Eventually consistency：最終一致性，最終整個(gè)系統(tǒng)看到的數(shù)據(jù)是一致的。
12.3.2 NOSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的種類
??NOSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的種類及對(duì)應(yīng)的代表性產(chǎn)品、數(shù)據(jù)模型、應(yīng)用場(chǎng)景、優(yōu)缺點(diǎn)如下表所示（圖表來(lái)源網(wǎng)絡(luò)稍加修改）。
??多值數(shù)據(jù)庫(kù)是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的重要分支，它速度快、體積小、比關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)便宜；它提供一個(gè)通用的數(shù)據(jù)集成與訪問(wèn)平臺(tái)，屏蔽現(xiàn)有各數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)不同的訪問(wèn)方法和用戶界面，給用戶呈現(xiàn)出一個(gè)訪問(wèn)多種數(shù)據(jù)庫(kù)的公共接口。
??多值數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)使用的多個(gè)異構(gòu)的數(shù)據(jù)源之間可以共享它們相互依賴的數(shù)據(jù)，并具有相互操作的能力，在電子政務(wù)、電子商務(wù)、企業(yè)信息集成、軍事指揮、金融證券、辦公自動(dòng)化、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等領(lǐng)域發(fā)揮巨大的支撐作用。
常用的多值數(shù)據(jù)庫(kù)有Rocket U2、Extensible storage Engin、OpenInsight、OpenQM。
說(shuō)明：
1.疏忽、遺漏、錯(cuò)誤之處，歡迎留言批評(píng)指正。
2.第12章總結(jié)完畢，后續(xù)會(huì)繼續(xù)完善補(bǔ)充本章的歷年真題，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處，整理不易，謝謝！
最近幾個(gè)月鐘哥案子忙到飛起，但是這么忙的鐘哥還不忘抽空發(fā)溫馨提示，喜歡！
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的2020年中级数据库系统工程师考试笔记13—数据库发展和新技术的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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