資料庫概念、原理、理論

索引

事務(transaction)

關係型資料庫遵循 ACID 規則
事務在英文中是transaction，和現實世界中的交易很類似，它有如下四個特性：

1. A (Atomicity) 原子性
   原子性很容易理解，也就是說事務裡的所有操作要麼全部做完，要麼都不做，事務成功的條件是事務裡的所有操作都成功，只要有一個操作失敗，整個事務就失敗，需要回滾。
   比如銀行轉賬，從A賬戶轉100元至B賬戶，分為兩個步驟：1）從A賬戶取100元；2）存入100元至B賬戶。這兩步要麼一起完成，要麼一起不完成，如果只完成第一步，第二步失敗，錢會莫名其妙少了100元。

2. C (Consistency) 一致性
   一致性也比較容易理解，也就是說資料庫要一直處於一致的狀態，事務的執行不會改變資料庫原本的一致性約束。
   例如現有完整性約束a+b=10，如果一個事務改變了a，那麼必須得改變b，使得事務結束後依然滿足a+b=10，否則事務失敗。

3. I (Isolation) 獨立性
   所謂的獨立性是指併發的事務之間不會互相影響，如果一個事務要訪問的資料正在被另外一個事務修改，只要另外一個事務未提交，它所訪問的資料就不受未提交事務的影響。
   比如現在有個交易是從A賬戶轉100元至B賬戶，在這個交易還未完成的情況下，如果此時B查詢自己的賬戶，是看不到新增加的100元的。

4. D (Durability) 永續性
   永續性是指一旦事務提交後，它所做的修改將會永久的儲存在資料庫上，即使出現當機也不會丟失。

NoSQL

NoSQL，指的是非關係型的資料庫。NoSQL有時也稱作Not Only SQL的縮寫，是對不同於傳統的關係型資料庫的資料庫管理系統的統稱。
NoSQL用於超大規模資料的儲存。（例如谷歌或Facebook每天為他們的使用者收集萬億位元的資料）。這些型別的資料儲存不需要固定的模式，無需多餘操作就可以橫向擴充套件。

RDBMS vs NoSQL

RDBMS

• 高度組織化結構化資料
• 結構化查詢語言（SQL） (SQL)
• 資料和關係都儲存在單獨的表中。
• 資料操縱語言，資料定義語言
• 嚴格的一致性
• 基礎事務

NoSQL

• 代表著不僅僅是SQL
• 沒有宣告性查詢語言
• 沒有預定義的模式
  -鍵 - 值對儲存，列儲存，文件儲存，圖形資料庫
• 最終一致性，而非ACID屬性
• 非結構化和不可預知的資料
• CAP定理
• 高效能，高可用性和可伸縮性

sql資料庫在建表時就得把表結構和資料型別限制死。nosql像mongodb這種，不用每個document的資料結構都可以不一樣。而且mongodb資料庫一開始就是為了適應搜尋引擎的高併發讀寫而開發的，所以讀寫效率更高。mongodb的id值是一大串字元，更適合做分散式開發,sql資料庫的事物鎖功能可以提供方便的原子化操作，而mongodb的原子性操作則比較麻煩。

NoSQL的優點/缺點

優點:
- 高可擴充套件性
- 分散式計算
- 低成本
- 架構的靈活性，半結構化資料
- 沒有複雜的關係

缺點:
- 沒有標準化
- 有限的查詢功能（到目前為止）
- 最終一致是不直觀的程式

CAP定理（CAP theorem）

在電腦科學中, CAP定理（CAP theorem）, 又被稱作 布魯爾定理（Brewer's theorem）, 它指出對於一個分散式計算系統來說，不可能同時滿足以下三點:

• 一致性(Consistency) (所有節點在同一時間具有相同的資料)
• 可用性(Availability) (保證每個請求不管成功或者失敗都有響應)
• 分隔容忍(Partition tolerance) (系統中任意資訊的丟失或失敗不會影響系統的繼續運作)

CAP理論的核心是：一個分散式系統不可能同時很好的滿足一致性，可用性和分割槽容錯性這三個需求，最多隻能同時較好的滿足兩個。

因此，根據 CAP 原理將 NoSQL 資料庫分成了滿足 CA 原則、滿足 CP 原則和滿足 AP 原則三大類：

• CA - 單點叢集，滿足一致性，可用性的系統，通常在可擴充套件性上不太強大。
• CP - 滿足一致性，分割槽容忍性的系統，通常效能不是特別高。

• AP - 滿足可用性，分割槽容忍性的系統，通常可能對一致性要求低一些。

  
  
  

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