RDBMS是什么？关系型数据库瓶颈有哪些？

作者:课课家教育更新于： 2018-01-12 11:16:03

　　什么是RDBMS？其实目前许多企业的在线交易处理系统、内部财务系统、客户管理系统等大多采用了RDBMS。不清楚，不要紧，接下来我们一起来了解RDBMS吧！
　　什么是RDBMS？
　　RDBMS表示关系数据库管理系统（Relational Database Management System）。RDBMS是SQL以及所有现代数据库系统的基础，例如MS SQL Server、IBM DB2、Oracle、MySQL和Microsoft Access等。
　　简单来说，关系模型指的就是二维表格模型，而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系所组成的一个数据组织。
　　关系型数据库的优点：
　　1.容易理解：二维表结构是非常贴近逻辑世界的一个概念，关系模型相对网状、层次等其他模型来说更加理解
　　2.使用方便：通用的SQL语言使得操作关系型数据库非常方便
　　3.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）大大减低了数据冗余和数据不一致的概率
　　什么是表？
　　RDBMS中的数据存储在称为表的数据库对象中。表是相关数据实体的集合，由列和行组成。
　　记住，表是关系数据库中存储数据的最常用和最简单的形式。以下是一个customer表的示例：

　　什么是字段？
　　每个表可以分解为字段的更小实体。Customer表的字段包括ID、NAME、AGE、ADDRESS和SALARY。字段是表中用于存储每个记录的具体信息的列。
　　什么是记录或行？
　　记录，也称为数据行，是表中的每个单独实体。例如，上面的customer表包含7条记录。一下是customer表中的单行数据或记录：
　　一条记录是表中的一个水平实体。　　什么是列？
　　列是表的垂直实体，它包含了表中具体字段所有相关的信息。
　　例如，customer表中的一个列为ADDRESS，表示位置信息，包含一下内容：

　　什么是NULL值？
　　表中的NULL值是空白的字段值，表示该字段没有值。
　　重要的一点是NULL值与0值和包含空格的字段不同。值为NULL的字段是在创建记录时留空的字段。
　　SQL约束
　　约束是表的数据列上的强制规则。约束用于限制表数据类型。它可以确保数据的准确性好可靠性，约束可以是列级别或表级别的。列级别约束应用到一个列上，而表级别约束作用到整个表。
　　以下是SQL中常用的约束：
　　NOT NULL约束：确保列不存在NULL值。
　　DEFAULT约束：在没有指定值的时候为列提供一个默认值。
　　UNIQUE约束：确保列中的值都不相同。
　　主键：唯一标识表中的每一行/记录。
　　外键约束：唯一标识另一个表中的每一行/记录。
　　CHECK约束：确保列中的值满足特定条件。
　　INDEX：用于快速检索数据。
　　数据完整性
　　每个RDBMS中都支持以下种类的数据完整性：
　　实体完整性：表中不存在重复的行。
　　域完整性：通过限制类型、格式或者值的范围强制指定列只包含有效的实体。
　　参照完整性：被其他记录使用的行不能被删除。
　　用户定义的完整性：强制无法通过实体完整性、域完整性或参照完整性实施的特殊业务规则。
　　数据库规范化
　　数据库规范化是有效组织数据的过程。使用规范化过程的原因有两个：
　　减少冗余数据，例如，在多个表中存储的相同数据。
　　确保数据依赖性存在的意义。
　　这两者都是具有价值的目标，因为它们减少了数据库的存储空间，并且确保了数据的逻辑存储。规范化包含一系列的指导准则，可以帮助你创建一个良好的数据库结构。
　　规范化准则分成多个范式；范式可以看作数据库结构布局的格式或方式。范式的目的就是让数据库的结构满足第一范式的准则，然后是第二范式，最后是第三范式。
　　你可以选择进一步规范化到第四范式，第五范式等等，但是通常第三范式就已经足够了。
　　关系型数据库瓶颈
　　1.高并发读写需求
　　网站的用户并发性非常高，往往每秒上万次读写需求，对于传统关系型数据库来说，硬盘I/O是一个很大的瓶颈
　　2.海量数据的高效率读写
　　网站每天产生的数据量是巨大的，对于关系型数据库来说，在一张包含海量数据的表中查询，效率是非常低的
　　3.高扩展性和可用性
　　在基于web的结构当中，数据库是最难进行横向扩展的，当一个应用系统的用户量和访问量与日俱增的时候，数据库却没有办法像web server和app server那样简单的通过添加更多的硬件和服务节点来扩展性能和负载能力。对于很多需要提供24小时不间断服务的网站来说，对数据库系统进行升级和扩展 是非常痛苦的事情，往往需要停机维护和数据迁移。
　　对网站来说，关系型数据库的很多特性不再需要了：
　　1.事务一致性
　　关系型数据库在对事物一致性的维护中有很大的开销，而现在很多web2.0系统对事物的读写一致性都不高。
　　2.读写实时性
　　对关系数据库来说，插入一条数据之后立刻查询，是肯定可以读出这条数据的，但是对于很多web应用来说，并不要求这么高的实时性，比如发一条消息之后，过几秒乃至十几秒之后才看到这条动态是完全可以接受的。
　　3.复杂SQL，特别是多表关联查询
　　任何大数据量的web系统，都非常忌讳多个大表的关联查询，以及复杂的数据分析类型的复杂SQL报表查询，特别是SNS类型的网站，从需求以及产品阶级角度，就避免了这种情况的产生。往往更多的只是单表的主键查询，以及单表的简单条件分页查询，SQL的功能极大的弱化了。
　　在关系型数据库中，导致性能欠佳的最主要原因是多表的关联查询，以及复杂的数据分析类型的复杂SQL报表查询。为了保证数据库的ACID特性，我们 必须尽量按照其要求的范式进行设计，关系型数据库中的表都是存储一个格式化的数据结构。每个元组字段的组成都是一样，即使不是每个元组都需要所有的字段， 但数据库会为每个元组分配所有的字段，这样的结构可以便于标语表之间进行链接等操作，但从另一个角度来说它也是关系型数据库性能瓶颈的一个因素。