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为何经过几十年的发展关系型数据库依然是主流?

2023.04.09

作为计算机科学领域的重要组成部分,数据库管理系统在我们的日常生活和工作中扮演着非常重要的角色。虽然在近年来 NoSQL 数据库已经迅速成为了热门话题,但是关系型数据库仍然是现代企业中最主流的解决方案之一。那么为什么经过 40 多年的发展,关系型数据库依然是主流方案?在本文中,我们将从历史、架构、优势等角度剖析关系型数据库的主流地位。



历史发展



关系型数据库的历史可以追溯到上世纪六十年代末,E.F.Codd 提出了关系模型的概念,并在 1970 年发表了著名论文《A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks》。这篇论文被认为是关系数据库的开山之作,也标志着关系型数据库时代的开始。



自此,关系数据库不断地取得了新的进展和突破。1986 年,IBM 推出了 DB2 数据库管理系统,成为商用数据库的代表。1995 年,Orace 推出了 Oracle8,加入了一些先进的特性,比如内置 Java 虚拟机、分布式事务、分区表等,让关系数据库更加强大。此后,IBM、Oracle、Microsoft 以及 Sybase 等公司相继推出了各自的产品,不断增加了数据库的稳定性和性能,使关系型数据库在商业和企业领域得到广泛应用。



关系型数据库架构



关系型数据库最核心的概念是表(table),每个表都由一系列行和列组成,每行代表一个记录,每列代表一个数据项。通常来说,关系型数据库主要由以下几个组成部分:



  1. 数据表:数据表是存储数据的基本单元,由行和列构成。其中,行用于存储记录,列则包含了记录中的每个数据项。

  2. 数据库架构:关系型数据库通常采用基于 SQL 的标准查询语言,这极大地方便了开发人员进行操作和查询。

  3. 数据完整性:关系型数据库通常采用了多种措施来确保数据的完整性,比如约束(constraint)和触发器(trigger)等。

  4. 索引:关系型数据库通常使用 B+ 树等索引结构来优化查询速度。

  5. 事务:事务是关系型数据库的核心功能之一,可以保证数据的一致性和可靠性。



关系型数据库的优势



作为目前最主流的数据库解决方案,关系型数据库有着独特的优势。



良好的可扩展性



关系型数据库可以轻松地进行垂直和水平扩展,包括添加更多的 CPU、内存、磁盘等。同时,关系型数据库还支持分区,可以将数据库水平分成多个部分,从而实现更高的吞吐量。



兼容性



由于 SQL 是关系型数据库的核心查询语言,因此基于 SQL 的关系型数据库可以无缝地与其他数据库软件(如 BI 报表、ETL 工具等)集成。这样,用户可以将数据频繁地从一个环境转移到另一个环境,同时也方便了开发人员在多个数据库之间进行操作和查询。



成熟和稳定



关系型数据库已经经历了 40 多年的发展和完善,已经变得非常成熟和稳定。相关的软件和工具已经非常完善,有大量的模板和文档可供使用,同时也有一个庞大和精通的社区维护和支持。



数据一致性和可靠性



关系型数据库支持事务,可以在多个操作之间创建可回滚(Rollback)的模式,同时也支持记录锁(Record Lock)和表锁(Table Lock)。这使得关系型数据库在保证数据的一致性和可靠性时更加出色。



关系型数据库的未来



虽然 NoSQL 数据库已经迅速发展起来,但是关系型数据库仍然在许多方面具有非常重要的作用。尤其是在企业应用场景中,关系型数据库仍然是最流行的解决方案之一。



在未来,随着数据量的不断增长和数据流程的加速,关系型数据库的优越性将得到更加充分的体现。而同时,关系型数据库将继续不断地适应新的技术和需求,保持持续发展和创新。



总结



关系型数据库作为数据库管理系统的代表之一,经历了 40 多年的发展,成为了现代企业中最主流的解决方案之一。关系型数据库的优势主要包括良好的可扩展性、兼容性、成熟和稳定以及数据一致性和可靠性等方面,同时 NoSQL 数据库的出现也为关系型数据库的发展提供了更多的可能性。