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簡單地說,SQL是一種集合化的查詢語言,即操作數(shù)和返回結果都是集合(也就是二維表)。

SQL語言的語句分成三大類:

數(shù)據定義語言,包括create、alter、drop等;

數(shù)據操縱語言,包括insert、update、delete、select等;

數(shù)據控制語言,包括grant、revoke、commit、rollback等。

如何正確理解CAP理論

常見的理解及分析

目前流行的、對CAP理論解釋的情形是從同一數(shù)據在網絡環(huán)境中的多個副本出發(fā)的。為了保證數(shù)據不會丟失,在企業(yè)級的數(shù)據管理方案中,一般必須考慮數(shù)據的冗余存儲問題,而這應該是通過在網絡上的其他獨立物理存儲節(jié)點上保留另一份、或多份數(shù)據副本來實現(xiàn)的(如附圖所示)。因為在同一個存儲節(jié)點上的數(shù)據冗余明顯不能解決單點故障問題,這與通過多節(jié)點集群來提供更好的計算可用性的道理是相同的。

附圖 CAP理論示意圖

其實,不用做嚴格的證明也可以想見,如附圖的情況,數(shù)據在節(jié)點A、B、C上保留了三份,如果對節(jié)點A上的數(shù)據進行了修改,然后再讓客戶端通過網絡對該數(shù)據進行讀取。那么,客戶端的讀取操作什么時候返回呢?

有這樣兩種情況:一種情況是要求節(jié)點A、B、C的三份數(shù)據完全一致后返回。也就是說,這時從任何一個網絡節(jié)點讀取的數(shù)據都是一樣的,這就是所謂的強一致性讀。很明顯,這時數(shù)據讀取的Latency要高一些(因為要等數(shù)據在網絡中的復制),同時A、B、C三個節(jié)點中任何一個宕機,都會導致數(shù)據不可用。也就是說,要保證強一致性,網絡中的副本越多,數(shù)據的可用性就越差;

另一種情況是,允許讀操作立即返回,容忍B節(jié)點的讀取與A節(jié)點的讀取不一致的情況發(fā)生。這樣一來,可用性顯然得到了提高,網絡中的副本也可以多一些,唯一得不到保證的是數(shù)據一致性。當然,對寫操作同樣也有多個節(jié)點一致性的情況,在此不再贅述。

可以看出,上述對CAP理論的解釋主要是從網絡上多個節(jié)點之間的讀寫一致性出發(fā)考慮問題的。而這一點,對于關系型數(shù)據庫意味著什么呢?當然主要是指通常所說的Standby(關于分布式事務,涉及到更多考慮,隨后討論)情況。對此,在實踐中我們大多已經采取了弱一致性的異步延時同步方案,以提高可用性。這種情況并不存在關系型數(shù)據庫為保證C、A而放棄P的情況;而對海量數(shù)據管理的需求,關系型數(shù)據庫擴展過程中所遇到的性能瓶頸,似乎也并不是CAP理論中所描述的那種原因造成的。那么,上述流行的說法中所描述的關系型數(shù)據庫為保證C、A而犧牲P到底是在指什么呢?

因此,如果根據現(xiàn)有的大多數(shù)資料對CAP理論的如上解釋,即只將其當作分布式系統(tǒng)中多個數(shù)據副本之間的讀寫一致性問題的通用理論對待,那么就可以得出結論:CAP既適用于NoSQL數(shù)據庫,也適用于關系型數(shù)據庫。它是NoSQL數(shù)據庫、關系型數(shù)據庫,乃至一切分布式系統(tǒng)在設計數(shù)據多個副本之間讀寫一致性問題時需要遵循的共同原則。

更深入的探究:兩種重要的分布式場景

在本文中我們要說的重點與核心是:關于對CAP理論中一致性C的理解,除了上述數(shù)據副本之間的讀寫一致性以外,分布式環(huán)境中還有兩種非常重要的場景,如果不對它們進行認識與討論,就永遠無法全面地理解CAP,當然也就無法根據CAP做出正確的解釋。但可惜的是,目前為止卻很少有人提及這兩種場景:那就是事務與關聯(lián)。

先來看看分布式環(huán)境中的事務場景。我們知道,在關系型數(shù)據庫的事務操作遵循ACID原則,其中的一致性C,主要是指一個事務中相關聯(lián)的數(shù)據在事務操作結束后是一致的。所謂ACID原則,是指在寫入/異動資料的過程中,為保證交易正確可靠所必須具備的四個特性:即原子性(Atomicity,或稱不可分割性)、一致性(Consistency)、隔離性(Isolation,又稱獨立性)和持久性(Durability)。

例如銀行的一個存款交易事務,將導致交易流水表增加一條記錄。同時,必須導致賬戶表余額發(fā)生變化,這兩個操作必須是一個事務中全部完成,保證相關數(shù)據的一致性。而前文解釋的CAP理論中的C是指對一個數(shù)據多個備份的讀寫一致性。表面上看,這兩者不是一回事,但實際上,卻是本質基本相同的事物:數(shù)據請求會等待多個相關數(shù)據操作全部完成才返回。對分布式系統(tǒng)來講,這就是我們通常所說的分布式事務問題。

眾所周知,分布式事務一般采用兩階段提交策略來實現(xiàn),這是一個非常耗時的復雜過程,會嚴重影響系統(tǒng)效率,在實踐中我們盡量避免使用它。在實踐過程中,如果我們?yōu)榱藬U展數(shù)據容量將數(shù)據分布式存儲,而事務的要求又完全不能降低。那么,系統(tǒng)的可用性一定會大大降低,在現(xiàn)實中我們一般都采用對這些數(shù)據不分散存儲的策略。

當然,我們也可以說,最常使用的關系型數(shù)據庫,因為這個原因,擴展性(分區(qū)可容忍性P)受到了限制,這是完全符合CAP理論的。但同時我們應該意識到,這對NoSQL數(shù)據庫也是一樣的。如果NoSQL數(shù)據庫也要求嚴格的分布式事務功能,情況并不會比關系型數(shù)據庫好多少。只是在NoSQL的設計中,我們往往會弱化甚至去除事務的功能,該問題才表現(xiàn)得不那么明顯而已。

因此,在擴展性問題上,如果要說關系型數(shù)據庫是為了保證C、A而犧牲P,在盡量避免分布式事務這一點上來看,應該是正確的。也就是說:關系型數(shù)據庫應該具有強大的事務功能,如果分區(qū)擴展,可用性就會降低;而NoSQL數(shù)據庫干脆弱化甚至去除了事務功能,因此,分區(qū)的可擴展性就大大增加了。

再來看看分布式環(huán)境中的關聯(lián)場景。初看起來,關系型數(shù)據庫中常用的多表關聯(lián)操作與CAP理論就更加不沾邊了。但仔細考慮,也可以用它來解釋數(shù)據庫分區(qū)擴展對關聯(lián)所帶來的影響。對一個數(shù)據庫來講,采用了分區(qū)擴展策略來擴充容量,數(shù)據分散存儲了,很顯然多表關聯(lián)的性能就會下降,因為我們必須在網絡上進行大量的數(shù)據遷移操作,這與CAP理論中數(shù)據副本之間的同步操作本質上也是相同的。

因此,如果要保證系統(tǒng)的高可用性,需要同時實現(xiàn)強大的多表關系操作的關系型數(shù)據庫在分區(qū)可擴展性上就遇到了極大的限制(即使是那些采用了各種優(yōu)秀解決方案的MPP架構的關系型數(shù)據庫,如TeraData,Netezza等,其水平可擴展性也是遠遠不如NoSQL數(shù)據庫的),而NoSQL數(shù)據庫則干脆在設計上弱化甚至去除了多表關聯(lián)操作。那么,從這一點上來理解“NoSQL數(shù)據庫是為了保證A與P,而犧牲C”的說法,也是可以講得通的。當然,我們應該理解,關聯(lián)問題在很多情況下不是并行處理的優(yōu)點所在,這在很大程度上與Amdahl定律相符合。

所以,從事務與關聯(lián)的角度來關系型數(shù)據庫的分區(qū)可擴展性為什么受限的原因是最為清楚的。而NoSQL數(shù)據庫也正是因為弱化,甚至去除了像事務與關聯(lián)(全面地講,其實還有索引等特性)等在分布式環(huán)境中會嚴重影響系統(tǒng)可用性的功能,才獲得了更好的水平可擴展性。

那么,如果將事務與關聯(lián)也納入CAP理論中一致性C的范疇的話,問題就很清楚了:關于“關系型數(shù)據庫為了保證一致性C與可用性A,而不得不犧牲分區(qū)可容忍性P”的說法便是正確的了。但關于“NoSQL選擇了C與P,或者A與P”的說法則是錯誤的,所有的NoSQL數(shù)據庫在設計策略的大方向上都是選擇了A與P(雖然對同一數(shù)據多個副本的讀寫一致性問題的設計各有不同),從來沒有完全選擇C與P的情況存在。

結論

現(xiàn)在看來,如果理解CAP理論只是指多個數(shù)據副本之間讀寫一致性的問題,那么它對關系型數(shù)據庫與NoSQL數(shù)據庫來講是完全一樣的,它只是運行在分布式環(huán)境中的數(shù)據管理設施在設計讀寫一致性問題時需要遵循的一個原則而已,卻并不是NoSQL數(shù)據庫具有優(yōu)秀的水平可擴展性的真正原因。而如果將CAP理論中的一致性C理解為讀寫一致性、事務與關聯(lián)操作的綜合,則可以認為關系型數(shù)據庫選擇了C與A,而NoSQL數(shù)據庫則全都是選擇了A與P,但并沒有選擇C與P的情況存在。這才是用CAP理論來支持NoSQL數(shù)據庫設計正確認識。

其實,這種認識正好與被廣泛認同的NoSQL的另一個理論基礎相吻合,即與ACID對著干的BASE(基本可用性、軟狀態(tài)與最終一致性)。因為BASE的含義正好是指“NoSQL數(shù)據庫設計可以通過犧牲一定的數(shù)據一致性和容錯性來換取高性能的保持甚至提高”,即NoSQL數(shù)據庫都應該是犧牲C來換取P,而不是犧牲A。可用性A正好是所有NoSQL數(shù)據庫都普遍追求的特性。

newsql和nosql的區(qū)別和聯(lián)系

在大數(shù)據時代,“多種架構支持多類應用”成為數(shù)據庫行業(yè)應對大數(shù)據的基本思路,數(shù)據庫行業(yè)出現(xiàn)互為補充的三大陣營,適用于事務處理應用的OldSQL、適用于數(shù)據分析應用的NewSQL和適用于互聯(lián)網應用的NoSQL。但在一些復雜的應用場景中,單一數(shù)據庫架構都不能完全滿足應用場景對海量結構化和非結構化數(shù)據的存儲管理、復雜分析、關聯(lián)查詢、實時性處理和控制建設成本等多方面的需要,因此不同架構數(shù)據庫混合部署應用成為滿足復雜應用的必然選擇。不同架構數(shù)據庫混合使用的模式可以概括為:OldSQL+NewSQL、OldSQL+NoSQL、NewSQL+NoSQL三種主要模式。下面通過三個案例對不同架構數(shù)據庫的混合應用部署進行介紹。

OldSQL+NewSQL 在數(shù)據中心類應用中混合部署

采用OldSQL+NewSQL模式構建數(shù)據中心,在充分發(fā)揮OldSQL數(shù)據庫的事務處理能力的同時,借助NewSQL在實時性、復雜分析、即席查詢等方面的獨特優(yōu)勢,以及面對海量數(shù)據時較強的擴展能力,滿足數(shù)據中心對當前“熱”數(shù)據事務型處理和海量歷史“冷”數(shù)據分析兩方面的需求。OldSQL+NewSQL模式在數(shù)據中心類應用中的互補作用體現(xiàn)在,OldSQL彌補了NewSQL不適合事務處理的不足,NewSQL彌補了OldSQL在海量數(shù)據存儲能力和處理性能方面的缺陷。

商業(yè)銀行數(shù)據中心采用OldSQL+NewSQL混合部署方式搭建,OldSQL數(shù)據庫滿足各業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據的歸檔備份和事務型應用,NewSQL MPP數(shù)據庫集群對即席查詢、多維分析等應用提供高性能支持,并且通過MPP集群架構實現(xiàn)應對海量數(shù)據存儲的擴展能力。

商業(yè)銀行數(shù)據中心存儲架構

與傳統(tǒng)的OldSQL模式相比,商業(yè)銀行數(shù)據中心采用OldSQL+NewSQL混合搭建模式,數(shù)據加載性能提升3倍以上,即席查詢和統(tǒng)計分析性能提升6倍以上。NewSQL MPP的高可擴展性能夠應對新的業(yè)務需求,可隨著數(shù)據量的增長采用集群方式構建存儲容量更大的數(shù)據中心。

OldSQL+NoSQL 在互聯(lián)網大數(shù)據應用中混合部署

在互聯(lián)網大數(shù)據應用中采用OldSQL+NoSQL混合模式,能夠很好的解決互聯(lián)網大數(shù)據應用對海量結構化和非結構化數(shù)據進行存儲和快速處理的需求。在諸如大型電子商務平臺、大型SNS平臺等互聯(lián)網大數(shù)據應用場景中,OldSQL在應用中負責高價值密度結構化數(shù)據的存儲和事務型處理,NoSQL在應用中負責存儲和處理海量非結構化的數(shù)據和低價值密度結構化數(shù)據。OldSQL+NoSQL模式在互聯(lián)網大數(shù)據應用中的互補作用體現(xiàn)在,OldSQL彌補了NoSQL在ACID特性和復雜關聯(lián)運算方面的不足,NoSQL彌補了OldSQL在海量數(shù)據存儲和非結構化數(shù)據處理方面的缺陷。

數(shù)據魔方是淘寶網的一款數(shù)據產品,主要提供行業(yè)數(shù)據分析、店鋪數(shù)據分析。淘寶數(shù)據產品在存儲層采用OldSQL+NoSQL混合模式,由基于MySQL的分布式關系型數(shù)據庫集群MyFOX和基于HBase的NoSQL存儲集群Prom組成。由于OldSQL強大的語義和關系表達能力,在應用中仍然占據著重要地位,目前存儲在MyFOX中的統(tǒng)計結果數(shù)據已經達到10TB,占據著數(shù)據魔方總數(shù)據量的95%以上。另一方面,NoSQL作為SQL的有益補充,解決了OldSQL數(shù)據庫無法解決的全屬性選擇器等問題。

淘寶海量數(shù)據產品技術架構

基于OldSQL+NoSQL混合架構的特點,數(shù)據魔方目前已經能夠提供壓縮前80TB的數(shù)據存儲空間,支持每天4000萬的查詢請求,平均響應時間在28毫秒,足以滿足未來一段時間內的業(yè)務增長需求。

NewSQL+NoSQL 在行業(yè)大數(shù)據應用中混合部署

行業(yè)大數(shù)據與互聯(lián)網大數(shù)據的區(qū)別在于行業(yè)大數(shù)據的價值密度更高,并且對結構化數(shù)據的實時處理、復雜的多表關聯(lián)分析、即席查詢、數(shù)據強一致性等都比互聯(lián)網大數(shù)據有更高的要求。行業(yè)大數(shù)據應用場景主要是分析類應用,如:電信、金融、政務、能源等行業(yè)的決策輔助、預測預警、統(tǒng)計分析、經營分析等。

在行業(yè)大數(shù)據應用中采用NewSQL+NoSQL混合模式,充分利用NewSQL在結構化數(shù)據分析處理方面的優(yōu)勢,以及NoSQL在非結構數(shù)據處理方面的優(yōu)勢,實現(xiàn)NewSQL與NoSQL的功能互補,解決行業(yè)大數(shù)據應用對高價值結構化數(shù)據的實時處理、復雜的多表關聯(lián)分析、即席查詢、數(shù)據強一致性等要求,以及對海量非結構化數(shù)據存儲和精確查詢的要求。在應用中,NewSQL承擔高價值密度結構化數(shù)據的存儲和分析處理工作,NoSQL承擔存儲和處理海量非結構化數(shù)據和不需要關聯(lián)分析、Ad-hoc查詢較少的低價值密度結構化數(shù)據的工作。

當前電信運營商在集中化BI系統(tǒng)建設過程中面臨著數(shù)據規(guī)模大、數(shù)據處理類型多等問題,并且需要應對大量的固定應用,以及占統(tǒng)計總數(shù)80%以上的突發(fā)性臨時統(tǒng)計(ad-hoc)需求。在集中化BI系統(tǒng)的建設中采用NewSQL+NoSQL混搭的模式,充分利用NewSQL在復雜分析、即席查詢等方面處理性能的優(yōu)勢,及NoSQL在非結構化數(shù)據處理和海量數(shù)據存儲方面的優(yōu)勢,實現(xiàn)高效低成本。

集中化BI系統(tǒng)數(shù)據存儲架構

集中化BI系統(tǒng)按照數(shù)據類型和處理方式的不同,將結構化數(shù)據和非結構化數(shù)據分別存儲在不同的系統(tǒng)中:非結構化數(shù)據在Hadoop平臺上存儲與處理;結構化、不需要關聯(lián)分析、Ad-hoc查詢較少的數(shù)據保存在NoSQL數(shù)據庫或Hadoop平臺;結構化、需要關聯(lián)分析或經常ad-hoc查詢的數(shù)據,保存在NewSQL MPP數(shù)據庫中,短期高價值數(shù)據放在高性能平臺,中長期放在低成本產品中。

結語

當前信息化應用的多樣性、復雜性,以及三種數(shù)據庫架構各自所具有的優(yōu)勢和局限性,造成任何一種架構的數(shù)據庫都不能完全滿足應用需求,因此不同架構數(shù)據庫混合使用,從而彌補其他架構的不足成為必然選擇。根據應用場景采用不同架構數(shù)據庫進行組合搭配,充分發(fā)揮每種架構數(shù)據庫的特點和優(yōu)勢,并且與其他架構數(shù)據庫形成互補,完全涵蓋應用需求,保證數(shù)據資源的最優(yōu)化利用,將成為未來一段時期內信息化應用主要采用的解決方式。

目前在國內市場上,OldSQL主要為Oracle、IBM等國外數(shù)據庫廠商所壟斷,達夢、金倉等國產廠商仍處于追趕狀態(tài);南大通用憑借國產新型數(shù)據庫GBase 8a異軍突起,與EMC的Greenplum和HP的Vertica躋身NewSQL市場三強;NoSQL方面用戶則大多采用Hadoop開源方案。

下列關于SQL語言特定的敘述,錯誤的是

同樣感覺,我也覺得是B

SQL是類自然語言的語言,使用上比較簡單

下面關于sql語言的說法中,哪一種說法是錯誤的

SQL和C語言是兩種不同的語言。1SQL語言:結構化查詢語言(StructuredQueryLanguage)簡稱SQL(發(fā)音:/?eskju??el/"S-Q-L"),是一種特殊目的的編程語言,是一種數(shù)據庫查詢和程序設計語言,用于存取數(shù)據以及查詢、更新和管理關系數(shù)據庫系統(tǒng)。2C語言:C語言是一門通用計算機編程語言,應用廣泛。C語言的設計目標是提供一種能以簡易的方式編譯、處理低級存儲器、產生少量的機器碼以及不需要任何運行環(huán)境支持便能運行的編程語言。3二者對比起來,SQL是專用于數(shù)據庫的語言。而C語言屬于通用語言,涉及面更廣。同時在C語言中可以嵌入SQL語言,但反之則不可以。

關于SQL語言,下列敘述錯誤的是

答案應該是B

sql是面向集合的

但是嚴格來說的話sql現(xiàn)在也有了面向對象的擴展了

所以這個題目有點不嚴謹

答案D呢sql語言應該是結構化語言

答案A、C是沒有問題的

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網站路徑:http://chinadenli.net/article5/dsgojii.html

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