存储与数据库入门 | 豆包MarsCode AI刷题存储与数据库数据的流动假设小明在手机上操作，产生了一条用户数据

存储与数据库

我们考虑一个问题：一条数据从产生，到流动，到最后持久化全生命周期都干了什么？

假设小明在手机上操作，产生了一条用户数据 be like

{
  "user_name" : "小明",
  "password" : "helloworld",
  "password_hint" : "coding"
}

发送到后端服务器，再发送到数据库持久化下来，在数据库之后其实还有一些其他系统，我们不讨论。

那么我们已经在数据了，怎么持久化呢？

数据库怎么保证数据不丢？

数据库怎么处理多人同时修改问题？

为什么用数据库，除了数据库还能存到别的存储系统吗？

数据库只能处理结构化数据吗？

有哪些操作数据库的方式，要用什么编程语言？

提供了读写、控制类接口，能够安全有效地把数据持久化的软件，就可以称为存储系统。

Persistent Memory 就是一种提供一种兼顾持久化介质与内存介质特点的。

机械硬盘（HDD）的设计中，数据必须以扇区（通常是 512 字节或 4096 字节）为单位写入。如果用户层发起了一个 10 字节的数据写入操作，而没有缓冲机制，操作系统将不得不执行以下步骤：

这种操作对硬盘的性能是灾难性的，因为每次小块数据的写入会触发完整扇区的读写操作。此外，频繁的 I/O 请求会导致硬盘磁头频繁移动（机械运动），进一步拖慢速度。

Q ：单机存储怎么做到不可能三角（高性能 / 高性价比 / 高可靠性）？

A：R(edundant)A(rray)I(nexpensive)D(isks) 独立磁盘冗余阵列

考虑现在有这些问题：

大容量磁盘价格较高：比起买一块超大容量磁盘，用多块小磁盘组合更划算。

单块磁盘性能有限：多块磁盘可以并行读写，性能远高于单盘。

单盘可靠性不足：磁盘易出故障，多盘冗余设计可以提升数据安全性。

RAID 0（条带化存储，提升性能）：
- 机制：将数据分成多个小块并分别写入多块磁盘（数据条带化）。
- 优点
  - 数据读写并行，极大提升性能（带宽提高）。
  - 容量最大化利用，没有任何空间浪费。
- 缺点
  - 没有冗余设计，一块磁盘坏掉，所有数据丢失。
- 适用场景：对性能要求高，但对数据安全性要求低的场景（如临时数据存储）
RAID 1（镜像存储，提升可靠性）：
- 机制：将每一块磁盘的数据完全复制到另一块磁盘（镜像）。
- 优点
  - 数据安全性高，一块磁盘损坏仍有备份。
  - 读性能提升（数据可以从任一磁盘读取）。
- 缺点
  - 实际可用空间仅为总容量的 50%（浪费空间）。
  - 写性能较差（每次写入操作需要同时写两块磁盘）。
- 适用场景：需要高可靠性的数据存储（如数据库系统）
RAID 0+1
- 高性能：条带化存储实现数据读写并行，带宽较高。
- 高可靠性：镜像存储提供冗余，允许部分磁盘损坏而不丢失数据。
- 适用场景：对性能和数据安全性都有较高要求的场景，比如数据库、高性能服务器等。

关系型数据库是存储系统，但是在存储之外，又发展出其他能力

非关系型数据库也是存储系统，但是一般不要求严格的结构化

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