
1、实现数据共享
数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据,也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库,并提供数据共享。
2、减少数据的冗余度
同文件系统相比,由于数据库实现了数据共享,从而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据,减少了数据冗余,维护了数据的一致性。
3、数据的独立性
数据的独立性包括逻辑独立性(数据库中数据库的逻辑结构和应用程序相互独立)和物理独立性(数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构)。
4、数据实现集中控制
文件管理方式中,数据处于一种分散的状态,不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理,并通过数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。
5、数据一致性和可维护性,以确保数据的安全性和可靠性
主要包括:①安全性控制:以防止数据丢失、错误更新和越权使用;②完整性控制:保证数据的正确性、有效性和相容性;③并发控制:使在同一时间周期内,允许对数据实现多路存取,又能防止用户之间的不正常交互作用。
6、故障恢复
由数据库管理系统提供一套方法,可及时发现故障和修复故障,从而防止数据被破坏。数据库系统能尽快恢复数据库系统运行时出现的故障,可能是物理上或是逻辑上的错误。比如对系统的误 *** 作造成的数据错误等。
扩展资料:
数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,它产生于距今六十多年前,随着信息技术和市场的发展,特别是二十世纪九十年代以后,数据管理不再仅仅是存储和管理数据,而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。数据库有很多种类型,从最简单的存储有各种数据的表格到能够进行海量数据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。
在信息化社会,充分有效地管理和利用各类信息资源,是进行科学研究和决策管理的前提条件。数据库技术是管理信息系统、办公自动化系统、决策支持系统等各类信息系统的核心部分,是进行科学研究和决策管理的重要技术手段。
数据库的基本结构分三个层次,反映了观察数据库的三种不同角度。
以内模式为框架所组成的数据库叫做物理数据库;以概念模式为框架所组成的数据叫概念数据库;以外模式为框架所组成的数据库叫用户数据库。
1、物理数据层。
它是数据库的最内层,是物理存贮设备上实际存储的数据的集合。这些数据是原始数据,是用户加工的对象,由内部模式描述的指令 *** 作处理的位串、字符和字组成。
2、概念数据层。
它是数据库的中间一层,是数据库的整体逻辑表示。指出了每个数据的逻辑定义及数据间的逻辑联系,是存贮记录的集合。它所涉及的是数据库所有对象的逻辑关系,而不是它们的物理情况,是数据库管理员概念下的数据库。
3、用户数据层。
它是用户所看到和使用的数据库,表示了一个或一些特定用户使用的数据集合,即逻辑记录的集合。
数据库不同层次之间的联系是通过映射进行转换的。
参考资料:
*** 作方便,
通过应用程序和后台联结,方便了用户的对数据的 *** 作,特别是没有编程基础的人
易于维护
丰富的完整性:实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性,大大降低了数据的冗余,和数据不一致的概率
便于访问数据
提供了诸如视图,存储过程,触发器,索引等对象,
更安全,更快捷
权限的分配,使其较以往的数据库在安全性上要高的多,
Apache Cassandra数据库的优缺点有哪些?
本文将超越众所周知的一些细节,探讨与 Cassandra 相关的不太明显的细节。您将检查 Cassandra 数据模型、存储模式设计、架构,以及与 Cassandra 相关的潜在惊喜。
在数据库历史文章 “What Goes Around Comes Around”中,Michal Stonebraker 详细描述了存储技术是如何随着时间的推移而发展的。实现关系模型之前,开发人员曾尝试过其他模型,比如层次图和有向图。值得注意的是,基于 SQL 的关系模型(即使到现在也仍然是事实上的标准)已经盛行了大约 30 年。鉴于计算机科学的短暂历史及其快速发展的步伐,这是一项非凡的成就。关系模型建立已久,以至于许多年来,解决方案架构师很容易为应用程序选择数据存储。他们的选择总是关系数据库。
诸如增加系统、移动设备、扩展的用户在线状态、云计算和多核系统的用户群之类的开发已经导致产生越来越多的大型系统。Google 和 Amazon 之类的高科技公司都是首批触及规模问题的公司。他们很快就发现关系数据库并不足以支持大型系统。
为了避免这些挑战,Google 和 Amazon 提出了两个可供选择的解决方案:Big Table 和 Dynamo,他们可以由此放松关系数据模型提供的保证,从而实现更高的可扩展性。Eric Brewer 的 “CAP Theorem”后来官方化了这些观察结果。它宣称,对于可扩展性系统,一致性、可用性和分区容错性都是权衡因素,因为根本不可能构建包含所有这些属性的系统。不久之后,根据 Google 和 Amazon 早期的工作,以及所获得的对可扩展性系统的理解,计划创建一种新的存储系统。这些系统被命名为 “NoSQL” 系统。该名称最初的意思是 “如果想缩放就不要使用 SQL”,后来被重新定义为 “不只是 SQL”,意思是说,除了基于 SQL 的解决方案外,还有其他的解决方案。
有许多 NoSQL 系统,而且每一个系统都缓和或改变了关系模型的某些方面。值得注意的是,没有一个 NoSQL 解决方案适用于所有的场景。每一个解决方案都优于关系模型,且针对一些用例子集进行了缩放。我的早期文章 “在 Data Storage Haystack 中为您的应用程序寻找正确的数据解决方案” 讨论了如何使应用程序需求和 NoSQL 解决方案相匹配。
Apache Cassandra是其中一个最早也是最广泛使用的 NoSQL 解决方案。本文详细介绍了 Cassandra,并指出了一些首次使用 Cassandra 时不容易发现的细节和复杂之处。
Apache Cassandra
Cassandra 是一个 NoSQL 列族 (column family) 实现,使用由 Amazon Dynamo 引入的架构方面的特性来支持 Big Table 数据模型。Cassandra 的一些优势如下所示:
高度可扩展性和高度可用性,没有单点故障
NoSQL 列族实现
非常高的写入吞吐量和良好的读取吞吐量
类似 SQL 的查询语言(从 08 起),并通过二级索引支持搜索
可调节的一致性和对复制的支持
灵活的模式
这些优点很容易让人们推荐使用 Cassandra,但是,对于开发人员来说,至关重要的一点是要深入探究 Cassandra 的细节和复杂之处,从而掌握该程序的复杂性。
什么是列?
列 有点用词不当,使用名称单元格 很可能更容易理解一些。我会坚持使用列,因为这是一种习惯用法。
Cassandra 数据模型包括列、行、列族和密钥空间 (keyspace)。让我们逐一进行详细介绍它们。
•列:Cassandra 数据模型中最基本的单元,每一个列包括一个名称、一个值和一个时间戳。在本文的讨论中,我们忽略了时间戳,您可以将一个列表示为一个名称值对(例如 author="Asimov")。
•行:用一个名称标记的列的集合。例如,清单 1 显示了如何表示一个行:
清单 1 行的示例
"Second Foundation"-> {
author="Asimov",
publishedDate="",
tag1="sci-fi", tag2="Asimov"
}
Cassandra 包括许多存储节点,并且在单个存储节点内存储每一个行。在每一行内,Cassandra 总是存储按照列名称排序的列。使用这种排序顺序,Cassandra 支持切片查询,在该查询中,给定了一个行,用户可以检索属于给定的列名称范围内的列的子集。例如,范围 tag0 到 tag9999 内的切片查询会获得所有名称范围在 tag0 和 tag9999 内的列。
•列族:用一个名称标记的行的集合。清单 2 显示了样例数据的可能形式:
清单 2 列族示例
Books->{
"Foundation"->{author="Asimov", publishedDate=""},
"Second Foundation"->{author="Asimov", publishedDate=""},
…
}
人们常说列族就像是关系模型中的一个表格。如下例所示,相似点将不复存在。
•密钥空间:许多列族共同形成的一个组。它只是列族的一个逻辑组合,并为名称提供独立的范围。
最后,超级列位于一个列族中,该列族对一个密钥下的多个列进行分组。正如开发人员不赞成使用超级列一样,在此,我对此也不作任何讨论。
Cassandra 与 RDBMS 数据模型
根据以上对 Cassandra 数据模型的描述,数据被放入每一个列族的二维 (2D) 空间中。要想在列族中检索数据,用户需要两个密钥:行名称和列名称。从这个意义上来说,尽管还存在多处至关重要的差异,关系模型和 Cassandra 仍然非常相似。
•关系列均匀分布在表中的所有行之间。数据项之间通常有明显的纵向关系,但这种情况并不适用于 Cassandra 列。这就是 Cassandra 使用各个数据项(列)来存储列名称的原因。
•有了关系模型,2D 数据空间就完整了。2D 空间内的每一个点至少应当拥有存储在此处的 null 值。另外,这种情况不适用于 Cassandra,Cassandra 可以拥有只包括少数项的行,而其他行可以拥有数百万个项。
•有了关系模型,就可以对模式进行预定义,而且在运行时不可以更改模式,而 Cassandra 允许用户在运行时更改模式。
•Cassandra 始终存储数据,这样就可以根据其名称对列进行排序。这使得使用切片查询在列中搜索数据变得很容易,但在行中搜索数据变得很困难,除非您使用的是保序分区程序。
•另一个重要差异是,RDMBS 中的列名称表示与数据有关的元数据,但绝不是数据。而在 Cassandra 中,列名称可以包括数据。因此,Cassandra 行可以拥有数百万个列,而关系模型通常只有数十个列。
•关系模型使用定义良好的不可变模式来支持复杂的查询,这些查询中包括 JOIN 和聚合等。使用关系模型,用户无需担心查询就可定义数据模式。Cassandra 不支持 JOIN 和大多数 SQL 搜索方法。因此,模式必须满足应用程序的查询要求。
Eric数据库是一种关系型数据库管理系统,其优缺点如下。
1、优点:可扩展性,Eric数据库可以轻松地扩展到多个服务器上,以满足大型企业的需求。安全性,Eric数据库提供了强大的安全功能,包括访问控制、数据加密和身份验证等,可以保护企业的数据安全。可靠性,Eric数据库具有高可靠性和稳定性,可以保证企业的数据不会丢失或损坏。性能优化,Eric数据库提供了多种性能优化功能,包括索引、缓存和查询优化等,可以提高数据库的性能和响应速度
2、缺点:价格高昂,Eric数据库是一种商业数据库,需要付费购买许可证,价格较高。学习成本高,Eric数据库的学习曲线较陡峭,需要一定的学习成本和技能。可移植性差,Eric数据库的可移植性较差,不同的 *** 作系统和硬件平台可能需要不同的版本和配置。开发效率低,Eric数据库的开发效率较低,需要编写复杂的SQL语句和存储过程等,对开发人员的技能要求较高。
什么是数据库
数据库是依照某种数据模型组织起来并存放二级存储器中的数据集合。这种数据集合具有如下特点:尽可能不重复,以最优方式为某个特定组织的多种应用服务,其数据结构独立于使用它的应用程序,对数据的增、删、改和检索由统一软件进行管理和控制。从发展的历史看,数据库是数据管理的高级阶段,它是由文件管理系统发展起来的。
数据库的基本结构分三个层次,反映了观察数据库的三种不同角度。
(1)物理数据层。它是数据库的最内层,是物理存贮设备上实际存储的数据的集合。这些数据是原始数据,是用户加工的对象,由内部模式描述的指令 *** 作处理的位串、字符和字组成。
(2)概念数据层。它是数据库的中间一层,是数据库的整体逻辑表示。指出了每个数据的逻辑定义及数据间的逻辑联系,是存贮记录的集合。它所涉及的是数据库所有对象的逻辑关系,而不是它们的物理情况,是数据库管理员概念下的数据库。
(3)逻辑数据层。它是用户所看到和使用的数据库,表示了一个或一些特定用户使用的数据集合,即逻辑记录的集合。
数据库不同层次之间的联系是通过映射进行转换的。数据库具有以下主要特点:
(1)实现数据共享。数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据,也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库,并提供数据共享。
(2)减少数据的冗余度。同文件系统相比,由于数据库实现了数据共享,从而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据,减少了数据冗余,维护了数据的一致性。
(3)数据的独立性。数据的独立性包括数据库中数据库的逻辑结构和应用程序相互独立,也包括数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构。
(4)数据实现集中控制。文件管理方式中,数据处于一种分散的状态,不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理,并通过数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。
(5)数据一致性和可维护性,以确保数据的安全性和可靠性。主要包括:①安全性控制:以防止数据丢失、错误更新和越权使用;②完整性控制:保证数据的正确性、有效性和相容性;③并发控制:使在同一时间周期内,允许对数据实现多路存取,又能防止用户之间的不正常交互作用;④故障的发现和恢复:由数据库管理系统提供一套方法,可及时发现故障和修复故障,从而防止数据被破坏
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