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秒懂?dāng)?shù)倉的前世：DBMS和OLTP到底是啥？（上篇）

業(yè)務(wù)數(shù)智化

2021-10-25

1 評論 7189 瀏覽 19 收藏

12 分鐘

編輯導(dǎo)語：關(guān)于數(shù)倉的前世今生，大家都了解嗎？在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理的建設(shè)之前，我們需要對其相關(guān)概念了解透徹。本文這篇主要是把數(shù)倉的前世今生講清楚，包含其前世DBMS、今生數(shù)倉以及大家耳熟能詳?shù)腛LAP，希望對大家有幫助。

數(shù)倉的前世：DBMS 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（OLTP）

1~3會從是啥、為啥、如何用三個角度去描述DBMS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)去描述，這三部分較為理論化，所以讀起來稍稍會有點枯燥，大家如果是實戰(zhàn)派可以直接閱讀4常見應(yīng)用（oracle、mysql、sql server）。

一、DBMS是啥：定義

在數(shù)倉出世前，DBMS是廣泛被使用的。DBMS即數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)database mangement system。

DBMS是一種操縱和管理數(shù)據(jù)庫的大型軟件，是用于建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)庫。它對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制，以保證數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性。DBMS主要用于管理Database數(shù)據(jù)庫，我們一般稱這種處理為OLTP（on-line transaction processing），即聯(lián)機(jī)事務(wù)處理，OLTP是傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的主要應(yīng)用，主要是基本的、日常的事務(wù)處理，例如銀行交易。

二、為啥需要DBMS：意義

數(shù)據(jù)定義：DBMS 提供數(shù)據(jù)定義語言（Data Definition Language, DDL），供用戶定義、創(chuàng)建和修改數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)。DDL 所描述的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)僅僅給出了數(shù)據(jù)庫的框架，數(shù)據(jù)庫的框架信息被存放在系統(tǒng)目錄中。
數(shù)據(jù)操縱：DBMS 提供數(shù)據(jù)操縱語言（Data Manipulation Language, DML），實現(xiàn)用戶對數(shù)據(jù)的操縱功能，包括對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的插入、刪除、更新等操作。
數(shù)據(jù)庫運行管理：DBMS提供數(shù)據(jù)庫的運行控制和管理功能，包括多用戶環(huán)境下的事務(wù)的管理和自動恢復(fù)、并發(fā)控制和死鎖檢測、安全性檢查和存取控制、完整性檢查和執(zhí)行、運行日志的組織管理等。這些使得了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以正常運行。
數(shù)據(jù)庫維護(hù)：數(shù)據(jù)庫的維護(hù)包括數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)載入、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)儲、恢復(fù)，數(shù)據(jù)庫的重組織和重構(gòu)，以及性能監(jiān)控分析等功能，這些功能分別由各個應(yīng)用程序來完成。
數(shù)據(jù)傳送：DBMS 有接口負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)的傳送。這些接口與操作系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)處理以及分時系統(tǒng)和遠(yuǎn)程作業(yè)輸入相關(guān)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還應(yīng)該包括 DBMS 與網(wǎng)絡(luò)中其他軟件系統(tǒng)的通信功能以及數(shù)據(jù)庫之間的互操作功能。

三、如何用DBMS：具體操作

1. 數(shù)據(jù)定義：關(guān)于DDL

DDL，數(shù)據(jù)定義語言，用于定義和管理 SQL 數(shù)據(jù)庫中的所有對象的語言。

CREATE – to create objects in the database 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的語句
ALTER – alters the structure of the database 修改數(shù)據(jù)庫的語句
DROP – delete objects from the database 刪除數(shù)據(jù)庫的語句
其他：TRUNCATE徹底刪除、COMMENT注釋、GRANT授權(quán)、REVOKE收回已授權(quán)權(quán)限等等

2. 數(shù)據(jù)操縱：關(guān)于DML

DDL，數(shù)據(jù)操縱語言，用于對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的管理。

SELECT – retrieve data from the a database 查詢數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的語句
INSERT – insert data into a table 添加數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的語句
UPDATE – updates existing data within a table 更新數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的語句
DELETE – deletes all records from a table, the space for the records remain 刪除數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的語句
其他：LOCK TABLE鎖操作語句

3. 數(shù)據(jù)庫運行管理

數(shù)據(jù)庫安全性是指數(shù)據(jù)庫的任何數(shù)據(jù)都不允許受到惡意的侵害或未經(jīng)授權(quán)的存取或修改。

4. 數(shù)據(jù)庫安全管理

數(shù)據(jù)庫的任何數(shù)據(jù)都不允許受到惡意的侵害或未經(jīng)授權(quán)的存取或修改。

用戶標(biāo)識與鑒別：通過口令或者用戶標(biāo)識去進(jìn)行
存取控制：通過自主存取控制（dac）方法和強(qiáng)制存取控制（mac）方法去解決
數(shù)據(jù)審計和加密
角色和權(quán)限控制
sql server的安全機(jī)制

5. 數(shù)據(jù)庫完整性：數(shù)據(jù)的正確性與相容性

實體完整性（entity integrity）指表中行的完整性,主要用于保證操作的記錄非空,唯一且不重復(fù)
參照完整性是指當(dāng)更新、刪除、插入，如一個表中的數(shù)據(jù)時，通過參照引用相互關(guān)聯(lián)的另一個表的數(shù)據(jù)來檢查對表的數(shù)據(jù)操作是否正確，一般通過外鍵實現(xiàn)
用戶自定義完整性：是使得用戶得以定義不屬于其他任何完整性分類的特定的業(yè)務(wù)規(guī)則
sql server的完整性

6. 數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制

事務(wù)（transaction）是用戶定義的一個數(shù)據(jù)庫操作序列，一個事務(wù)內(nèi)所有語句被作為一個整體，這些操作是一個完整的工作單元，這些操作要么全做要么不做，是不可分割的工作單位。

事務(wù)在執(zhí)行的過程中需要不同的資源，例如：有時需要cpu，有時需要存取數(shù)據(jù)，有時需要i/o，有時需要通信。如果事務(wù)串行執(zhí)行，則許多系統(tǒng)資源處于空閑狀態(tài)。

因此為了充分的利用系統(tǒng)資源，發(fā)揮數(shù)據(jù)庫共享的特點。數(shù)據(jù)庫允許多個事務(wù)并發(fā)執(zhí)行。但事務(wù)在并發(fā)執(zhí)行時，彼此之間可能產(chǎn)生相互干擾。

7. 數(shù)據(jù)庫維護(hù)

數(shù)據(jù)庫的故障可以分為以下幾種從數(shù)據(jù)庫恢復(fù)角度，可以將數(shù)據(jù)庫故障分為4類：事務(wù)內(nèi)部的故障、系統(tǒng)故障、介質(zhì)故障、計算機(jī)病毒。

數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)技術(shù)有：數(shù)據(jù)庫備份、數(shù)據(jù)庫還原、數(shù)據(jù)庫的分離和附加，

四、DBMS常見用法：具體應(yīng)用

結(jié)束了上面比較枯燥的理論，我們進(jìn)入到這一部分大家肯定就不太陌生了，關(guān)于DBMS的常見應(yīng)用，大概有以下幾類：

1. Oracle

Oracle Database，又名Oracle RDBMS，或簡稱Oracle。是甲骨文公司的一款關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它是在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位的產(chǎn)品?？梢哉fOracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是世界上流行的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，系統(tǒng)可移植性好、使用方便、功能強(qiáng)，適用于各類大、中、小微機(jī)環(huán)境。它是一種高效率的、可靠性好的、適應(yīng)高吞吐量的數(shù)據(jù)庫方案。

阿里巴巴在2013年以前都在用oracle DBMS，尤其是在2005年-2009年，電商高速發(fā)展時期，阿里巴巴集團(tuán)擁有亞洲最大的Oracle集群，可以說阿里巴巴當(dāng)時是oracle最重要的用戶之一。

但是隨著阿里巴巴業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)張，購買oracle的節(jié)點也需要成倍增加，如果持續(xù)維持這樣的架構(gòu)下去，阿里巴巴購買服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的支出足夠讓阿里巴巴破產(chǎn)。也就是從2009年開始，阿里巴巴宣布去IOE（BM的小型機(jī)、Oracle數(shù)據(jù)庫、EMC存儲設(shè)備）計劃。

直到2013年7月10日，淘寶重中之重的廣告系統(tǒng)使用的Oracle數(shù)據(jù)庫下線，標(biāo)志著阿里巴巴中最后一個oracle下線。

其主要特性為：

處理速度非常快
安全級別高:支持快閃以及完美的恢復(fù)，即使硬件壞了也可以恢復(fù)到故障發(fā)前一秒
可以做到30s以內(nèi)故障轉(zhuǎn)移。

2. MS SQL Server

Microsoft SQL Server 是一個全面的數(shù)據(jù)庫平臺，使用集成的商業(yè)智能（BI）工具提供了企業(yè)級的數(shù)據(jù)管理。Microsoft SQL Server數(shù)據(jù)庫引擎為關(guān)系型數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)提供了更安全可靠的存儲功能，使您可以構(gòu)建和管理用于業(yè)務(wù)的高可用和高性能的數(shù)據(jù)應(yīng)用程序。

這類DBMS被廣泛應(yīng)用于高校學(xué)生的教學(xué)工作和中小企業(yè)的日常管理工作，主要是因為以下特點：

有微軟強(qiáng)大的服務(wù)體系做配套支持，office辦公軟件等等
圖形化用戶界面，更加直觀簡單易用
具有很好的伸縮性，可跨界運行。從筆記本電腦到大型處理器可多臺使用
對web技術(shù)的支持，使用戶能夠容易的將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)發(fā)布到web上

3. MySQL

MySQL是一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)保存在不同的表中，而不是將所有數(shù)據(jù)放在一個大倉庫內(nèi)，這樣就增加了速度并提高了靈活性。

MySQL所使用的 SQL 語言是用于訪問數(shù)據(jù)庫的最常用標(biāo)準(zhǔn)化語言。MySQL 軟件采用了雙授權(quán)政策，分為社區(qū)版和商業(yè)版，由于其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點，一般中小型網(wǎng)站的開發(fā)都選擇 MySQL 作為網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫。

如果你在互聯(lián)網(wǎng)公司工作，一定對MySQL不會很陌生，由于其開源的特性，大部分互聯(lián)網(wǎng)公司會選取DBMS進(jìn)行開發(fā)和創(chuàng)新。

其特點有：