資料結構
網路
關係型資料庫管理系統 (RDBMS)
作業系統
Java
MS Excel
iOS
HTML
CSS
Android
Python
C語言程式設計
C++
C#
MongoDB
MySQL
Javascript
PHP
物理學
化學
生物學
數學
英語
經濟學
心理學
社會學
服裝設計
法學資料庫管理系統(DBMS)的集中式和客戶端-伺服器架構
介紹
資料庫管理系統 (DBMS) 是一種旨在以結構化方式管理和組織資料的軟體系統。為了實現這一點，DBMS 使用特定的架構來規定資料的儲存、檢索和更新方式。DBMS 中最常用的兩種架構是集中式架構和客戶端-伺服器架構。
集中式架構
DBMS 的集中式架構是指所有資料都儲存在單個伺服器上，所有客戶端都連線到該伺服器以訪問和操作資料。這種型別的架構也稱為單體架構。集中式架構的主要優點之一是其簡單性——只有一個伺服器需要管理，所有客戶端都使用相同的資料。
然而，這種架構也有一些缺點。主要缺點之一是，由於所有資料都儲存在單個伺服器上，隨著客戶端數量和/或資料量的增加，該伺服器可能會成為瓶頸。此外，如果伺服器由於任何原因發生故障，所有客戶端都將無法訪問資料。
使用集中式架構的 DBMS 示例是 SQLite，這是一個開源的、自包含的、高可靠性的、嵌入式的、功能齊全的、公共領域的 SQL 資料庫引擎。SQLite 的架構基於客戶端-伺服器模型，但整個資料庫都包含在一個檔案中，這使其非常適合小型到中型應用程式。
示例
import sqlite3 #connect to the database conn = sqlite3.connect('example.db') #create a cursor object cursor = conn.cursor() #create a table cursor.execute('''CREATE TABLE employees (id INT PRIMARY KEY NOT NULL, name TEXT NOT NULL, salary REAL);''') #commit the changes conn.commit() #close the connection conn.close()
解釋
在上面的示例中，我們匯入 sqlite3 模組，連線到名為“example.db”的資料庫，建立一個遊標物件，然後使用該遊標建立一個名為“employees”的表，該表包含三列：“id”、“name”和“salary”。表定義使用 INT 資料型別作為“id”列，該列還設定為主鍵且非空，TEXT 資料型別作為“name”列，REAL 資料型別作為“salary”列。建立表後，我們使用“commit”方法儲存更改，使用“close”方法關閉連線。
客戶端-伺服器架構
DBMS 的客戶端-伺服器架構是指資料儲存在中央伺服器上，但客戶端連線到該伺服器以訪問和操作資料。這種型別的架構比集中式架構更復雜，但它提供了比後者更多的優點。
客戶端-伺服器架構的主要優點之一是它比集中式架構更具可擴充套件性。隨著客戶端數量和/或資料量的增加，可以升級伺服器或新增其他伺服器來處理負載。這允許系統即使在規模增長的同時也能平穩執行。
客戶端-伺服器架構的另一個優點是它比集中式架構更具容錯性。如果單個伺服器發生故障，其他伺服器可以接管其職責，客戶端仍然可以訪問資料。這使得系統不太可能出現停機時間，這是許多業務環境中的一個關鍵因素。
使用客戶端-伺服器架構的 DBMS 示例是 MySQL，這是一個開源的關係型資料庫管理系統。MySQL 使用多執行緒架構，多個客戶端可以同時連線到伺服器併發出請求。伺服器處理這些請求並將結果返回給相應的客戶端。
示例
import mysql.connector #connect to the database cnx = mysql.connector.connect(user='username', password='password', host='hostname', database='database_name') #create a cursor object cursor = cnx.cursor() #create a table cursor.execute('''CREATE TABLE employees (id INT PRIMARY KEY NOT NULL, name VARCHAR(255) NOT NULL, salary DECIMAL(10,2));''') #commit the changes cnx.commit() #close the connection cnx.close()
解釋
在上面的示例中，我們匯入 mysql.connector 模組，使用“connect”方法連線到資料庫，傳入必要的引數，例如使用者名稱、密碼、主機名和資料庫名稱。我們建立一個遊標物件，並使用該遊標建立一個名為“employees”的表，該表包含三列：“id”、“name”和“salary”。
表定義使用 INT 資料型別作為“id”列，該列還設定為主鍵且非空，VARCHAR 資料型別作為“name”列，DECIMAL 資料型別作為“salary”列。建立表後，我們使用“commit”方法儲存更改，使用“close”方法關閉連線。
分片
分片是一種將大型資料庫分佈到多個伺服器上的方法。這種方法通常用於客戶端-伺服器架構中，以提高效能和可擴充套件性。資料被分成較小的塊，稱為分片，然後分佈到多個伺服器上。
每個分片都是資料的自包含子集，客戶端可以連線到任何伺服器以訪問所需的資料。這種方法允許水平擴充套件，這意味著隨著資料量或客戶端數量的增加，可以向系統新增更多伺服器來處理負載。
複製
複製是在不同伺服器上維護多個數據庫副本的方法。這種方法通常用於客戶端-伺服器架構中，以提高容錯性和效能。有幾種型別的複製，包括主從複製，其中一個伺服器充當主伺服器，其他伺服器充當從伺服器，在主伺服器上進行的所有更改都將複製到從伺服器。
另一種型別的複製稱為主主複製，其中多個伺服器可以同時充當主伺服器和從伺服器，允許將資料寫入任何伺服器，並將更改複製到所有其他伺服器。
快取
快取是一種將頻繁訪問的資料儲存在記憶體中以加快訪問速度的方法。這種方法通常用於集中式和客戶端-伺服器架構中，以提高效能。當客戶端向伺服器請求資料時，伺服器首先檢查快取中是否已存在該資料。
如果存在，伺服器將從快取中返回資料，這比從主資料儲存中檢索資料更快。快取也可以用於臨時儲存即將寫入主資料儲存的資料，這有助於減少伺服器負載並提高寫入效能。
負載均衡
負載均衡是一種將負載分佈到多個伺服器上的方法。這種方法通常用於客戶端-伺服器架構中，以提高效能和可擴充套件性。負載均衡器通常放置在一組伺服器的前面，負責將傳入請求分發到不同的伺服器。
這可以透過多種方式完成，例如輪詢或最少連線，目標是確保所有伺服器都儘可能高效地使用。負載均衡還有助於提高容錯性，因為如果一臺伺服器發生故障，負載均衡器可以將流量重定向到其他伺服器，從而使系統保持平穩執行。
這些只是如何使用不同技術和方法來提高資料庫系統性能、可擴充套件性和可用性的一些示例。重要的是要記住，資料庫系統的架構對於確保其能夠滿足系統的效能和可擴充套件性要求至關重要。確定正確的架構並使用最佳實踐來實現它對於 DBMS 的成功至關重要。
結論
DBMS 的集中式和客戶端-伺服器架構都有其自身的優缺點，架構的選擇將取決於應用程式的具體需求。集中式架構更簡單、更容易管理，但隨著系統規模的增長，它們可能會成為瓶頸。客戶端-伺服器架構更復雜，但它們更具可擴充套件性和容錯性，這使得它們成為大型和更關鍵系統的更好選擇。
對於程式碼示例，特定的 DBMS 也具有其自身的語法和結構，它們並不完全相同，但這可以大致瞭解如何在 DBMS 中連線和建立表。在將程式碼部署到生產環境之前，務必查閱您正在使用的特定 DBMS 的文件並測試您的程式碼。
33K+ 次瀏覽
