什么是关系数据库，为什么需要关系数据库？

数据库是无声的工作母机，几乎为每个现代组织提供动力。 从小型企业到全球性企业，数据库无处不在，以至于我们常常认为它们是理所当然的。

然而，了解这些关键系统的工作原理以及它们为何如此重要，是充分发挥其潜力的关键。 本文旨在揭开关系数据库这一最常见数据库类型的神秘面纱。

关系数据库是一种将数据组织到表中的数据库，表的结构包括行和列。 每个表格也称为关系，代表一个特定的人或想法。

关系数据库为存储、检索和管理大量数据提供了一种结构化的高效方式。 它们通过表之间的关系以及主键和外键的使用，确保数据的完整性和一致性。 此外，它们使用结构化查询语言（SQL）实现了强大的查询功能，使复杂的数据操作和分析更容易处理。 这意味着企业可以自信地存储数据，快速检索数据，并做出更明智的业务决策。

如果您正在为筛选无穷无尽的数据而浪费时间和金钱，那么您可能是关系数据库的最佳人选。 本指南将详细介绍关系数据库的优势，以及如何帮助企业保持竞争力。

如果你想了解关系数据模型的威力，那就看看强大的电子表格吧。

同样，关系数据库的工作原理是将多种形式的数据划分为直观的表格，从而构建信息结构。 它们提供了一种标准的数据表示和查询方式，任何应用程序都可以使用。 结构化查询语言（SQL）是最广泛使用的数据库查询语言。

在关系数据库模型中，数据结构（如数据表、索引和视图）也与物理存储结构保持分离。

关系数据库的组织结构与电子表格类似，但要复杂得多。 这些结构使企业能够深入了解其业务绩效和大量数据之间的关系。

关系数据库经常将数据组织成表格（有时称为 "关系"）。
例如，一家护肤品公司可能会有几个表专门用于记录不同的客户及其订单。 这些表格可能侧重于订单数量或购买特定产品的客户数量，由行和列（也分别称为记录和属性）组成。 每一行都有唯一的记录，而每一列都有特定的属性。

继续上面的比喻，一家护肤品公司有一个专门记录多个客户的表格。 然后，该表可以有几列说明痤疮、湿疹和干性皮肤产品的购买活动。 每一行都可能包含一条唯一记录，如申请退款。

先进数据库系统的最大魅力在于能在短时间内轻松检索信息。 SQL 是目前与关系数据库交互的标准语言。

这种语言被称为结构化查询语言，允许数据库管理员执行更新、管理和查询数据等操作。 SQL 由 ANSI 和 ISO 标准化，可确保不同关系数据库管理系统之间的兼容性。

原始数据非常难以筛选（而且相当耗时）。 主键和外键提供识别功能，确保数据不会相互混淆。 主键是表中每条记录的唯一标

识符，确保没有两条记录的主键值相同。

外键是一个表中的一个字段（或一组字段），用于标识另一个表中的一行。 这样就可以将两个表格连接起来。 这种关系使被引用表的主键保持不变；外键字段中的值必须与被引用表主键中的值相匹配。

关系数据库的一个关键概念是事务。 就数据库而言，事务是作为一个工作单元执行的一个或多个操作序列。

什么是数据库事务？

试想一下，您要从储蓄账户向支票账户转账。 这一过程包括两个步骤：

1. 从您的储蓄账户中扣款
2. 将同样的金额存入您的支票账户

在关系数据库中，这两个步骤将作为一个事务执行。 这样可以确保两个步骤都成功完成，或者两个步骤都不成功。 你不会希望钱离开储蓄账户却没有出现在支票账户中，反之亦然

！为什么交易很重要？

交易对于保持数据的完整性和准确性至关重要。

以下是关系数据库中事务的一些主要影响：

1. 数据完整性：交易有助于保持数据的准确性和一致性。 如果事务的任何部分出现故障，整个事务都会回滚，从而避免了可能导致数据不一致的部分更新。
2. 并发控制：事务允许多个用户同时处理相同的数据，而不会相互干扰。 这对于许多用户需要同时访问和修改数据的系统尤为重要。
3. 错误恢复：如果系统在事务处理过程中发生故障，数据库可以恢复到之前的一致状态。 这样可以防止数据丢失，确保数据库的可靠性。
4. 简化复杂的操作：事务允许您将多个操作组合在一起，简化复杂的流程并确保它们作为一个单元正确执行。

通过使用事务，关系数据库提供了一种稳健可靠的数据管理方式，即使在复杂、高流量的环境中也能确保数据的准确性和一致性。

关系数据库以表格、列和行的形式存储信息，而非关系数据库（有时也称为 NoSQL 数据库）的结构性较弱。

让我们从头开始。 关系数据库结构严谨，数据完整性高。 这些数据库能很好地确保数据不被重复、丢失或滥用。 它们为企业提供高度的安全性和极快的响应速度。 关系数据库也使用固定的模式。

非关系型数据库也能提供大量数据，但组织性较差。 这种方法使其保持灵活性和可扩展性，以适应发展速度过快而不受限制的企业。 非关系型数据库以各种格式存储数据，如键值对、文档、宽列存储或图形，具体取决于特定类型的 NoSQL 数据库。

这种灵活性使它们能够高效处理非结构化或半结构化数据。 与关系型数据库不同，NoSQL 数据库可以轻松实现横向扩展，增加更多服务器来管理不断增加的负载，因此非常适合大规模数据应用。 它们还能让你以随用随改的方式设计数据模型。 这对于快速开发和不断变化的数据需求尤其有帮助。

非关系型数据库最适合处理大量不同数据类型的企业，如社交媒体平台、电子商务网站或内容管理系统。

例如，需要存储客户资料、产品目录、用户生成的内容和事务数据的电子商务公司可以从 NoSQL 数据库中获益匪浅。动态模式和横向可扩展性使公司能够高效处理大量读写，支持多种数据格式，并快速适应不断变化的业务需求，而无需大量停机或重组。

关系数据库看起来与向量模型非常相似，因为它们都是在查找大量数据之间的关系。

矢量数据库可处理结构化数据和非结构化数据（通常为 非结构化数据）。 借助向量嵌入，任何用户都可以快速检索数据。

虽然关系数据库模型仍然使用类似电子表格的结构，但矢量数据库将数据转化为数字表示。 因此，矢量数据库也可用于训练人工智能和机器学习程序。 这些数据点有助于创造出更能理解人类行为的数字工具。

数据库是一种多功能工具，可通过多种方式解决不同的数据管理难题。 了解这些应用模式可以帮助您更好地利用数据库来满足您的特定需求。 下面是一些常见的模式：

1. 事务处理系统（OLTP）： 联机事务处理（OLTP）系统旨在管理面向事务的应用程序。 这些设备通常用于日常业务中，快速处理大量小额交易至关重要。 例如银行系统、电子商务平台和预订系统。
2. 分析系统（OLAP）： 联机分析处理（OLAP）系统针对复杂查询和数据分析进行了优化。 它们通常用于商业智能应用程序，分析大量历史数据，以获得洞察力和趋势。 数据仓库通常属于这一类。
3. 内容管理系统：数据库是内容管理系统（CMS）的基础，用于存储文章、媒体文件、用户数据和元数据。 这种模式在出版平台、维基和文档管理系统中很常见。
4. 搜索引擎：专门的数据库系统并不总是传统的关系型数据库，而是为搜索引擎提供动力。 它们旨在处理大量数据，并提供快速、相关的搜索结果。
5. 缓存系统：有些数据库被用作高速缓存，以存储频繁访问的数据。 这种模式可以减少主数据存储的负载，从而提高应用程序的性能。
6. 时间序列数据：针对时间序列数据优化的数据库适用于处理大量时间戳信息的应用，如物联网传感器、金融交易系统和监控工具。
7. 图数据库：这些专用数据库用于存储和查询相互关联的数据。 它们对社交网络、推荐引擎和欺诈检测系统尤其有用。

了解这些模式可以帮助您选择适合您特定需求的数据库解决方案。 许多现代数据库管理系统（如 InterSystems IRIS）在设计上都支持多种模式，可在各种使用情况下灵活高效地管理数据。

关系数据库能有效地存储和组织数据，是企业的宝贵财富。 企业可以更深入地了解客户或顾客，帮助他们做出更明智的决策。 以下是使用关系数据库管理系统的一些好处。

关系数据库有助于确保整个数据库中的数据始终准确一致。 只要丢失一条数据，就会对整个企业造成连锁反应，因此这些数据库可以节省时间和金钱。 这种数据完整性通过约束和规则保持不变。

，它还具有所谓的 "参照完整性"。 这个术语指的是数据库如何维护每个表之间的逻辑关系。 外键可以正确引用主键，帮助用户在数据集之间得出准确的结论。

关系型数据库系统的另一个优势在于查询的复杂性和灵活性。 有了 SQL，你就能执行复杂的查询，包括连接多个表、汇总数据和过滤结果。 同样，用户也可以即时创建查询。

有很多工具可以帮助你进入数据库并分析数据。 其中包括开源商业智能平台、数据可视化工具，以及能以各种方式处理数据的提取、转换、加载（ETL）解决方案。 流行的开源选项包括用于商业智能的 Apache Superset、用于数据可视化的 Grafana 和用于 ETL 流程的 Apache NiFi。 这些工具使用户能够更轻松地与数据库交互，将原始数据转化为可操作的见解和可视化的报告，而无需高级 SQL 知识。

当企业迅速扩张时，寻找新的数据存储解决方案既费时又繁琐。 关系数据库能够处理非常大的数据量和众多并发用户。

，其快速的性能也使索引、缓存和查询优化等复杂任务变得更加高效。 数据检索不仅更加准确，而且无需花费太多时间。

最近的研究发现， 数据泄露的成本从 386 万美元增加到了 424 万美元，这个数字可能不会很快减缓。 关系型数据库系统具有更高的安全性，可让用户和客户高枕无忧。

关系型模型提供了细粒度的访问控制系统。

同样，数据加密功能有助于保护静态和传输中的数据。 无论是未使用的数据还是正在查询的数据，您都可以高枕无忧，因为这些数据不可能落入坏人之手。

最后但并非最不重要的一点是，关系模型提供数据独立性，以降低代价高昂的错误风险。

逻辑数据独立性可确保逻辑模式的更改不会影响物理数据的存储。 另一方面，物理数据独立性可确保物理存储的更改不会影响逻辑模式。 这种方法使您在存储数据、管理数据库和进行更改时具有更大的灵活性。 如果发生错误，您可以更容易地减轻损失。

虽然关系数据库管理系统对拥有大量数据的企业很有帮助，但它并不完美。 规模较小的企业和初创企业可能会发现其复杂性和缺乏可扩展性是一个挑战。

关系数据库具有复杂的模式设计，需要仔细规划才能有效运行。

关系数据库耗时且需要亲力亲为，这对于较小的业务模式来说可能会力不从心。 确保规范化表格不是多余的，并保持完整性也是一项挑战。

关系数据库并不适合存储和查询非结构化数据。 因此，您无法存储文本文档、图像或多媒体。

如果您的企业经常处理大量不同类型的数据，数据湖或矢量数据库可能更有吸引力。

虽然关系数据库并非无法扩展，但它们可能不适合快速发展的业务。 关系数据库可以纵向扩展（如在一台机器上增加更多资源）。 不过，它们在横向扩展时（如在多台 机器上分发数据）会受到限制。

您有很多关系数据库管理系统可供选择，但有些系统更适合某些业务模式。

规模很大的企业可能更喜欢采用多模式方法，而规模较小的企业可能需要灵活性。

• MySQL：这款开源 RDBMS 因其可靠性、性能和易用性而广受欢迎。
• PostgreSQL：其先进的开源 RDBMS 以功能强大和严格遵守 SQL 标准而著称。
• InterSystems IRIS：我们的数据库管理系统提供了一种多模式方法，可为企业提供大规模支持。

InterSystems IRIS 为您提供的不仅仅是关系数据库。 我们的多模型数据库管理系统支持各种数据模型，如关系型、文档型、键值型和图形型。

这意味着它不仅 支持创建关系型数据库，还能在单一平台内处理不同类型的数据。

凭借对 SQL 的强大支持和 高级查询功能，InterSystems IRIS 使企业能够有效地定义和 控制关系型数据。

该平台在模式管理方面的灵活性使其能够根据业务需求的变化进行无缝调整，确保数据库结构与企业目标保持一致。

InterSystems IRIS 的一个主要优势是注重性能优化，特别是在处理大规模数据时。 PostgreSQL 等解决方案难以应对不断增长的数据集，而 InterSystems IRIS 则不同，即使在处理 TB 级数据时也能保持高性能。 通过智能数据分片和优化查询执行等功能，InterSystems IRIS 可确保数据库性能与数据增长成线性关系。

强大的高可用性功能（包括集群和数据复制）是对性能重点的补充。

InterSystems IRIS 还提供全面的安全措施，包括基于角色的访问控制和数据加密。 这些措施可以保护您的重要信息，帮助您遵守规则。