
在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí),選擇合適的數(shù)據(jù)庫(kù)并明確原因是最重要的決策之一。市場(chǎng)上有許多不同的數(shù)據(jù)庫(kù)可供選擇,這使得做出正確選擇變得困難且令人困惑。每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)都有其自己的故事和自己獨(dú)特的視角。
因此,讓我們深入了解可以將數(shù)據(jù)庫(kù)分類(lèi)為的7個(gè)廣泛范疇:
1. 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)(Relational Database):
這些是最流行的數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型。你可能已經(jīng)了解并且可能已經(jīng)使用過(guò)這些數(shù)據(jù)庫(kù)!
關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(RDBMS)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為二維表格,具有行和列。每個(gè)表格代表特定的實(shí)體或概念。表格中的每一行代表該實(shí)體的一個(gè)單獨(dú)記錄或?qū)嵗?,每列代表該?shí)體的特定屬性或特征。
示例數(shù)據(jù)庫(kù):MySQL,PostgreSQL,Oracle Database

主要特點(diǎn):
?查詢(xún)和分析:關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)提供強(qiáng)大的查詢(xún)語(yǔ)言,例如SQL(結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言),可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)據(jù)檢索、過(guò)濾、排序和聚合操作。?表格可以關(guān)聯(lián),并通過(guò)使用主鍵和外鍵來(lái)建立關(guān)系。主鍵是表格中每一行的唯一標(biāo)識(shí)符,確保其唯一性并提供了訪(fǎng)問(wèn)和引用數(shù)據(jù)的方式。外鍵通過(guò)引用另一個(gè)表格的主鍵來(lái)建立表格之間的關(guān)系。?結(jié)構(gòu)和完整性:關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)定義的約束來(lái)強(qiáng)制數(shù)據(jù)完整性,如主鍵唯一性、引用完整性和數(shù)據(jù)類(lèi)型約束。數(shù)據(jù)值具有類(lèi)型,可以是數(shù)值、字符串、日期、未解釋的二進(jìn)制數(shù)據(jù)或其他類(lèi)型。?重要的是,表格可以連接并轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌?、更?fù)雜的表格。?靈活性:關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)允許添加、修改和刪除數(shù)據(jù),而不會(huì)影響整體數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)或其他相關(guān)數(shù)據(jù)。?可擴(kuò)展性:關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)可以處理大量數(shù)據(jù),通過(guò)將數(shù)據(jù)分布到多臺(tái)服務(wù)器上進(jìn)行水平擴(kuò)展。
實(shí)際用途:?關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)通常用于管理結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),例如客戶(hù)信息、庫(kù)存和財(cái)務(wù)記錄。例如,電子商務(wù)平臺(tái)可以使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)產(chǎn)品詳情、客戶(hù)訂單和交易歷史。
2. 鍵-值數(shù)據(jù)庫(kù)(Key-Value Database):
鍵-值數(shù)據(jù)庫(kù)是NoSQL(Not Only SQL)數(shù)據(jù)庫(kù)的一種,它將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為鍵-值對(duì)的集合。在這種數(shù)據(jù)庫(kù)模型中,每個(gè)數(shù)據(jù)片段都與唯一的鍵相關(guān)聯(lián),該鍵充當(dāng)該值的標(biāo)識(shí)符。
示例數(shù)據(jù)庫(kù):Redis,Amazon DynamoDB,Riak

主要特點(diǎn):
?簡(jiǎn)單性:鍵-值數(shù)據(jù)庫(kù)具有簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)模型,易于理解、使用和集成到應(yīng)用程序中。?高性能:在鍵-值數(shù)據(jù)庫(kù)中,通過(guò)鍵檢索數(shù)據(jù)通常非常快,因?yàn)樗婕暗街苯硬檎?/strong>,而不涉及復(fù)雜的查詢(xún)或連接操作。?可擴(kuò)展性:鍵-值數(shù)據(jù)庫(kù)可以處理高寫(xiě)入和讀取負(fù)載,并可以通過(guò)添加更多節(jié)點(diǎn)來(lái)水平擴(kuò)展,以分發(fā)數(shù)據(jù)。
實(shí)際用途:?鍵-值數(shù)據(jù)庫(kù)通常用于緩存、會(huì)話(huà)管理以及需要高速數(shù)據(jù)檢索的場(chǎng)景。它們可以存儲(chǔ)頻繁訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù),例如HTML片段、API響應(yīng)、用戶(hù)首選項(xiàng)或頻繁使用的查詢(xún)結(jié)果。
3. 列數(shù)據(jù)庫(kù)(Columnar Database):
在傳統(tǒng)的基于行的數(shù)據(jù)庫(kù)中,數(shù)據(jù)以水平方式存儲(chǔ),每一行包含特定記錄的所有屬性或列。相反,列數(shù)據(jù)庫(kù)以垂直方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù),將來(lái)自同一列的值分組到多個(gè)行中。在結(jié)構(gòu)方面,列數(shù)據(jù)庫(kù)介于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和鍵-值數(shù)據(jù)庫(kù)之間。

示例數(shù)據(jù)庫(kù):Apache Cassandra,Google Bigtable,HBase
主要特點(diǎn):
?列式存儲(chǔ):數(shù)據(jù)以列方式存儲(chǔ),允許高效的壓縮和改進(jìn)的查詢(xún)性能。這種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)有助于更快地訪(fǎng)問(wèn)和檢索數(shù)據(jù),特別是在處理大型數(shù)據(jù)集時(shí)。?壓縮和編碼:列數(shù)據(jù)庫(kù)可以使用專(zhuān)門(mén)的針對(duì)列數(shù)據(jù)的壓縮和編碼技術(shù)。這些技術(shù)利用列內(nèi)的數(shù)據(jù)模式,減少存儲(chǔ)需求并提高查詢(xún)執(zhí)行速度。?分析查詢(xún):列數(shù)據(jù)庫(kù)在執(zhí)行**分析查詢(xún)時(shí)表現(xiàn)出
色,如聚合、過(guò)濾和復(fù)雜計(jì)算**,因?yàn)樗鼈冎恍柙L(fǎng)問(wèn)相關(guān)列,而不需要掃描整行。
?在列向數(shù)據(jù)庫(kù)中,添加列是相當(dāng)廉價(jià)的,并且是按行進(jìn)行的。每行可以具有不同的列集合,或者根本沒(méi)有列,允許表格保持稀疏而不會(huì)為null值的存儲(chǔ)成本。
實(shí)際用途:?列數(shù)據(jù)庫(kù)在涉及大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析的場(chǎng)景中表現(xiàn)出色。它們用于應(yīng)用程序,如時(shí)間序列數(shù)據(jù)分析、日志處理和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。
4. 文檔數(shù)據(jù)庫(kù)(Document-Based Databases):
文檔數(shù)據(jù)庫(kù),也稱(chēng)為面向文檔的數(shù)據(jù)庫(kù)或文檔存儲(chǔ),是NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的一種,以半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化文檔的形式存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)。

示例數(shù)據(jù)庫(kù):MongoDB,Couchbase
?數(shù)據(jù)以靈活的、自描述的文檔形式組織和存儲(chǔ),通常以JSON(JavaScript對(duì)象表示法)、BSON(二進(jìn)制JSON)或XML等格式。?文檔通常組織到集合或桶中,每個(gè)文檔都由一個(gè)鍵唯一標(biāo)識(shí)。?靈活的模式:文檔數(shù)據(jù)庫(kù)允許模式的靈活性,允許在不提前定義嚴(yán)格結(jié)構(gòu)的情況下存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)。這使得文檔數(shù)據(jù)庫(kù)非常適合處理不斷發(fā)展或半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。?豐富的數(shù)據(jù)模型:文檔可以包含復(fù)雜的嵌套數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)組和鍵值對(duì),為許多現(xiàn)實(shí)世界的對(duì)象和關(guān)系提供了自然的表示。?可擴(kuò)展性:文檔數(shù)據(jù)庫(kù)可以通過(guò)分布數(shù)據(jù)到多臺(tái)服務(wù)器或集群來(lái)水平擴(kuò)展,以實(shí)現(xiàn)高可用性和性能。?查詢(xún)和索引:文檔數(shù)據(jù)庫(kù)提供強(qiáng)大的查詢(xún)功能,允許根據(jù)文檔內(nèi)容、嵌套字段甚至進(jìn)行全文搜索。?可以利用索引來(lái)優(yōu)化查詢(xún)性能。
實(shí)際用途:?文檔數(shù)據(jù)庫(kù)適用于數(shù)據(jù)非結(jié)構(gòu)化或在不同實(shí)體之間變化的場(chǎng)景。用例包括內(nèi)容管理系統(tǒng),其中每個(gè)文檔代表一個(gè)網(wǎng)頁(yè),以及用戶(hù)配置文件,用戶(hù)特定的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在單個(gè)文檔中。
5. 圖數(shù)據(jù)庫(kù)(Graph Databases):
圖數(shù)據(jù)庫(kù)是NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的一種,用于表示和存儲(chǔ)以實(shí)體(節(jié)點(diǎn))和它們之間的關(guān)系(邊)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。在圖數(shù)據(jù)庫(kù)中,數(shù)據(jù)被建模為由節(jié)點(diǎn)、邊和屬性組成的圖結(jié)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)表示實(shí)體或?qū)ο?,例如人、地方或產(chǎn)品。每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以具有與之相關(guān)的屬性,提供關(guān)于實(shí)體的附加信息。邊表示節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系,也可以具有屬性。節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系可以是有向或無(wú)向的,可以有不同類(lèi)型或標(biāo)簽。

示例數(shù)據(jù)庫(kù):Neo4j,Amazon Neptune,ArangoDB
主要特點(diǎn):
?關(guān)系聚焦:圖數(shù)據(jù)庫(kù)擅長(zhǎng)捕獲和表示實(shí)體之間復(fù)雜的關(guān)系。它們?cè)试S高效遍歷圖,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的查詢(xún)和模式匹配。?靈活的模式:圖數(shù)據(jù)庫(kù)具有靈活的模式,允許對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)更改和更新。可以添加新節(jié)點(diǎn)、邊和屬性,而不會(huì)影響整個(gè)圖結(jié)構(gòu)。?性能:圖數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化了查詢(xún)和導(dǎo)航復(fù)雜關(guān)系的性能。遍歷節(jié)點(diǎn)之間的連接非常高效,使它們非常適合涉及查詢(xún)和分析關(guān)系的用例。?圖分析:圖數(shù)據(jù)庫(kù)支持高級(jí)圖算法和分析,允許執(zhí)行任務(wù),如路徑查找、社交網(wǎng)絡(luò)分析。
實(shí)際用途:?圖數(shù)據(jù)庫(kù)非常適用于社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、推薦系統(tǒng)和欺詐檢測(cè)等場(chǎng)景。它們可以高效查詢(xún)相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù),例如查找朋友的朋友、識(shí)別共同興趣或在網(wǎng)絡(luò)中檢測(cè)模式。
6. 搜索引擎數(shù)據(jù)庫(kù)(Search-Engine Database):
搜索型數(shù)據(jù)庫(kù),也稱(chēng)為搜索驅(qū)動(dòng)型數(shù)據(jù)庫(kù)或啟用搜索型數(shù)據(jù)庫(kù),是一種將搜索功能作為核心特性的數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)不同,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)主要專(zhuān)注于基于特定查詢(xún)或條件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索。
在搜索型數(shù)據(jù)庫(kù)中,數(shù)據(jù)被索引并優(yōu)化以進(jìn)行高效搜索。

示例:Elasticsearch,Apache Solr 和 Algolia
?索引:數(shù)據(jù)庫(kù)使用高級(jí)索引技術(shù)創(chuàng)建反向索引來(lái)索引數(shù)據(jù)。此索引將關(guān)鍵詞或術(shù)語(yǔ)映射到包含它們的文檔或記錄。?查詢(xún)處理
:搜索型數(shù)據(jù)庫(kù)提供強(qiáng)大的搜索功能,允許用戶(hù)使用關(guān)鍵字、短語(yǔ)甚至復(fù)雜的搜索查詢(xún)進(jìn)行全文搜索。數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)處理對(duì)索引的搜索查詢(xún),并檢索相關(guān)性最高的結(jié)果。
?相關(guān)性排序:搜索型數(shù)據(jù)庫(kù)使用相關(guān)性排序算法來(lái)確定呈現(xiàn)搜索結(jié)果的順序。這些算法考慮了諸如術(shù)語(yǔ)頻率、文檔流行度、術(shù)語(yǔ)接近度和其他相關(guān)性指標(biāo)等因素。?文本分析:搜索型數(shù)據(jù)庫(kù)通常包括文本分析技術(shù),如分詞、標(biāo)記化和同義詞擴(kuò)展,以提高搜索準(zhǔn)確性。這些技術(shù)確保在搜索過(guò)程中捕獲到詞匯的變化或相關(guān)術(shù)語(yǔ)。?分面搜索:搜索型數(shù)據(jù)庫(kù)可能支持分面搜索,允許用戶(hù)根據(jù)預(yù)定義的類(lèi)別或?qū)傩詰?yīng)用過(guò)濾器或分面縮小搜索結(jié)果。
實(shí)際用途:?包括電子商務(wù)平臺(tái)、內(nèi)容管理系統(tǒng)、文檔存儲(chǔ)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)以及任何需要高效全文搜索功能的應(yīng)用程序。
7. 時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)(Time-Series Database):
時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)旨在高效地存儲(chǔ)、檢索和分析帶有時(shí)間戳或時(shí)間序列數(shù)據(jù)。它們擅長(zhǎng)處理大量按時(shí)間順序排序并與特定時(shí)間戳相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

示例:InfluxDB,Prometheus
主要特點(diǎn):
?基于時(shí)間的數(shù)據(jù)存儲(chǔ):時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)具有相關(guān)時(shí)間戳的數(shù)據(jù)點(diǎn),允許輕松檢索和分析隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。?高寫(xiě)入吞吐量:時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)經(jīng)過(guò)優(yōu)化以處理不斷涌入的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)來(lái)自各種來(lái)源,如傳感器網(wǎng)絡(luò)、日志、金融數(shù)據(jù)或監(jiān)視系統(tǒng)。?壓縮技術(shù):時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)通常采用壓縮技術(shù)來(lái)高效存儲(chǔ)和減少時(shí)間序列數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間。?高效查詢(xún):時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)提供專(zhuān)業(yè)查詢(xún)功能,如范圍查詢(xún)、聚合函數(shù)、降采樣和篩選,以實(shí)現(xiàn)高效的時(shí)間序列數(shù)據(jù)檢索和分析。?保留策略:時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)提供可配置的保留策略,允許自動(dòng)刪除或歸檔較舊的數(shù)據(jù),以高效管理存儲(chǔ)空間。?可擴(kuò)展性:時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)用于水平擴(kuò)展,允許在多個(gè)節(jié)點(diǎn)或集群之間分布時(shí)間序列數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理。
實(shí)際用途:?物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序、監(jiān)視和可觀(guān)察性系統(tǒng)、金融分析、網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器監(jiān)視、日志分析以及涉及收集、分析和可視化時(shí)間戳數(shù)據(jù)的任何場(chǎng)景。
7個(gè)范式的總結(jié):

[額外的速查表 ????] 選擇正確的數(shù)據(jù)庫(kù):

選擇正確的數(shù)據(jù)庫(kù)文章來(lái)源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-712644.html
愿你學(xué)習(xí)愉快!文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-712644.html
到了這里,關(guān)于7種系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)庫(kù)范式的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容,請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章,希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)!