RDBMS ｜ 青训营

数据库分类与关键技术

数据库根据数据结构分为三类：网状数据库（N对N树形结构），层次数据库（树形结构），关系数据库（二维表结构）。

关键技术包括：

• SQL执行过程：

  1. 解析器：解析SQL并生成抽象语法树。
  2. 优化器：选择最优执行路径生成执行计划。
  3. 执行器：执行实际的操作。

• 解析器：将SQL语句解析为执行目标，包括词法分析、语法分析和语义分析。

• 优化器：选择最佳的执行路径，有基于规则的优化（RBO）和基于代价的优化（CBO）。

• 执行器：通过火山模型、向量化和编译执行等方式执行操作。

• InnoDB存储引擎：

  1. 内存/磁盘分层：内存部分缓存池，磁盘部分元信息和日志文件。
  2. Buffer Pool：管理内存空间，采用LRU机制和Hash映射。
  3. 页面：存储最小单位，包括数据和元数据。
  4. B+树：构建索引的基础，通过多层减少IO次数。

• 事务引擎：

  1. 原子性：使用Undo Log记录逆逻辑，支持回滚。
  2. 隔离性：通过锁和多版本并发控制（MVCC）实现读写隔离。
  3. 持久性：通过Redo Log（WAL）记录并更新磁盘数据。

这些技术共同构成了关系数据库管理系统的核心。

RDBMS与事务ACID特性

RDBMS代表关系数据库管理系统（Relational Database Management System），是现代数据库系统（如SQL Server、DB2、Oracle、MySQL和Microsoft Access）的基础，使用SQL语言操作。它遵循关系模型，这一模型由E. F. Codd发明。

事务（Transaction）是由一组SQL语句组成的执行单元，需要满足ACID特性：

1. 原子性（Atomicity） ：事务是不可分割的工作单元，要么所有操作都发生，要么都不发生。
2. 一致性（Consistency） ：事务不能破坏数据完整性和业务一致性。
3. 隔离性（Isolation） ：多个事务并发执行时，它们之间是隔离的，一个事务不应影响其他事务。
4. 持久性（Durability） ：事务完成后，其对数据库的更改是持久的，不会被回滚。

高并发与可靠性

要同时处理上亿级别的请求，并确保系统的可靠性。这需要高度的性能和稳定性。