什么是 SQL 数据库?
SQL 数据库是以表格形式组织的数据集合,其中包含行和列。数据的存储方式与电子表格类似,其中列表示数据属性,行则描述数据所对应的实体或对象。大多数 SQL 数据库使用结构化查询语言 (SQL) 进行用户数据交互——因此得其名。它们是关系数据库,因为您可以存储表之间的数据关系。
例如,产品表包含产品名称、类型、成本等列,而每一行则包含对应单个产品的值。客户表中有包含客户姓名和联系方式的列。您可以创建第三张表,将客户数据与他们购买的产品联系起来。
SQL 数据库具有哪些优势?
SQL 数据库被广泛应用于各个行业,因为它们在逻辑上很直观,易于实施和使用。
高效的数据管理
SQL 数据库提供定义明确的模式和关系表,方便您以可预测的方式组织数据。约束条件对输入的数据强制执行规则,从而实现准确的数据检索。一组四种特性,即原子性、一致性、隔离性和耐久性 (ACID),确保了数据的完整性。
- 原子性保证操作序列(事务)的所有部分要么全部完成,要么完全不执行。
- 一致性可确保事务将数据库从一种有效状态带到另一种有效状态。
- 隔离性可防止事务相互干扰。
- 耐久性可确保事务一旦提交,它将永久保存,即使在系统故障的情况下也不受影响。
您可以确保所有序列的数据库操作成功完成,或在发生错误时回滚。
高性能
SQL 数据库可以处理大量数据,并可以扩展以满足业务需求。它们提供各种索引和优化技术,即使数据大小增加,也能确保快速的查询性能。复制、集群和失效转移机制等功能可确保高可用性。这些功能有助于维持数据库的正常运行时间,防止意外中断期间的数据丢失。
易于使用
SQL 是一种用于各种数据库系统的标准化语言,几乎没有变化。它支持在不同的基于 SQL 的系统之间进行轻松迁移。SQL 数据库还与各种数据工具兼容,包括商业智能 (BI) 平台、分析软件和报告工具。您可以从广泛而活跃的社区中获取大量资源、工具和支持。
NoSQL 数据库如何运作?
SQL 数据库或关系数据库与底层存储引擎配合使用。存储引擎负责磁盘上的物理数据存储。不同的 SQL 数据库使用不同的存储引擎。例如,MySQL 使用 InnoDB 和 MyISAM。存储引擎抽象了您的逻辑数据模型,使您可以专注于处理数据,而不必担心其物理存储。存储引擎的选择会影响性能、事务处理和其他数据库功能。
Schema
模式定义了数据库的结构,包括表、它们的关系和约束条件。它充当了存储和组织数据方式的蓝图。SQL 数据库中的表由行(记录)和列(字段)组成。每列都有特定的数据类型(例如整数、文本、日期),并存储特定的信息。每行代表一条记录。
SQL 语言
SQL 是一种结构化查询语言,用于与所有关系数据库管理系统进行交互。选择、插入、更新和删除等命令管理表中的数据。创建、更改和删除等命令定义或修改数据库结构。
其他机制
存储引擎使用不同的机制来优化数据库性能。例如,索引是存储引擎用来加快数据检索速度的特殊查找表。索引是在一列或一组列上创建的,有助于快速定位数据,而无需搜索表中的每一行。
SQL 数据库技术有哪些示例?
许多不同的关系数据库系统都实现了 SQL 数据库。下面列出了一些例子,但这并不是一个全面的列表。
MySQL
MySQL 通常用于 Web 应用程序,尤其是作为 Linux、Apache、MySQL 和 PHP LAMP 堆栈的一部分。它提供复制、分区和各种存储引擎来优化工作负载。
PostgreSQL
PostgreSQL 是一个开源对象关系数据库系统,它扩展了 SQL 语言,并增加了其他功能,包括对 JSON、XML 和自定义数据类型的支持。它通常用于需要大规模数据管理的应用程序。PostgreSQL 支持高级功能,例如全文搜索、索引和事务完整性。
MariaDB
MariaDB 是 MySQL 的一个分支,由 Oracle 收购后由最初的开发人员创建。它引入了多项改进,包括新的存储引擎和 JSON 支持、动态列和线程池等附加功能。由于其稳定性和可扩展性,它被用于各种企业级应用程序。
Microsoft SQL Server
Microsoft SQL Server 是 Microsoft 开发的一种关系数据库管理系统。它通过 Always On 可用性组提供存内处理、高级分析和高可用性。
Oracle 数据库
Oracle 数据库是由 Oracle Corporation 开发的多模型数据库管理系统。它以其可扩展性、性能和安全性功能而闻名。Oracle 支持许多数据模型,包括关系、文档、图表和键值存储。它提供真实应用程序集群 (RAC)、自动存储管理 (ASM) 和数据安全选项等功能。
IBM Db2
IBM Db2 以其高性能、高级分析功能和对大型企业应用程序的支持而闻名。它提供存内处理、人工智能集成和高级安全性选项。
NoSQL 和 SQL 数据库有什么区别?
NoSQL 数据库是无模式的,不遵循 SQL 数据库实施的严格表结构。通常会以键值对的形式将数据存储在文档中。NoSQL 数据库更适合于社交媒体帖子、电子邮件等非结构化数据,这些数据以表格形式存储效率低下。SQL 数据库是关系数据库,但 NoSQL 数据库则是非关系数据库管理系统。
可扩展性
NoSQL 数据库专为分布式计算而设计。您可以通过添加更多服务器或节点来横向扩展,将负载分配到多台计算机上。现代的 SQL 数据库也能实现相同的功能,但往往需要在性能上作出权衡。
灵活性
SQL 数据库需要预定义的架构,这意味着必须事先知道数据结构,而且架构的更改可能很复杂。相比之下,NoSQL 数据支持动态且不断演变的数据结构,非常适合数据需求变化频繁或难以预测的应用程序。它们还使用更灵活的查询语言,这些语言针对各自的特定数据模型进行了定制设计。但是,大多数都在一定程度上与 SQL 兼容。
一致性
SQL 数据库优先考虑数据一致性和可靠性。NoSQL 数据库根据具体用例,会在一致性上有所取舍,以换取更高的可用性和分区容错性。
使用案例
SQL 数据库适用于需要复杂 SQL 查询、事务和结构化数据的应用程序,例如财务系统和企业资源规划 (ERP)。相比之下,NoSQL 数据库在涉及大量非结构化或半结构化数据、高可扩展性需求和快速开发的场景中表现出色。
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