数据库与系统架构

系统架构评估方法
总结词
系统架构评估方法是对已设计的系统架构进 行评估和优化的手段。
详细描述
系统架构评估方法包括定性评估和定量评估 两种方式。定性评估主要通过专家评审、比 较分析和场景分析等方法进行，而定量评估 则通过性能测试、压力测试和稳定性测试等 方法进行。评估的目的是发现系统架构中存 在的问题和瓶颈，并提出优化建议，以提高
模块化
微服务架构将应用程序拆分成多个模块，每个模块负责 特定的功能，便于开发和维护。
微服务架构的优缺点
高可用性
由于每个微服务都是独立的，单个服务的故障不会影响整个应用程序的可用性。
可伸缩性
可以根据业务需求对单个微服务进行横向或纵向扩展，提高了系统的可伸缩性。
微服务架构的优缺点
复杂性
微服务架构使得系统变得更加复杂，需要更多的开发、配置和管理的工作。
详细描述
系统架构是对系统各个组件及其相互关系的 描述，它定义了系统的结构、功能和行为。 根据不同的分类标准，系统架构可以分为多 种类型，如根据结构化程度可以分为集中式 、分布式和云计算架构等。
系统架构设计原则
要点一
总结词
系统架构设计原则是指导架构师进行系统设计的准则和规 范。
要点二
详细描述
系统架构设计原则包括功能性原则、可靠性原则、可扩展 性原则、可维护性原则和性能原则等。这些原则在指导架 构师进行系统设计时，需要考虑系统的功能需求、可靠性 、可扩展性和可维护性等方面，以确保系统能够满足业务 需求并具有较好的性能表现。
通信开销
由于微服务之间需要进行通信，可能会产生较多的网络通信开销。
微服务架构的优缺点
数据一致性
在微服务架构中，数据一致性的维护变得更加困难。
分布式系统的挑战
微服务架构涉及到分布式系统的开发和管理，需要解决诸如服务发现、负载均衡、容错 处理等问题。
微服务架构的应用场景
适合采用微服务架构的应用场景包括但不限于：电子商务平台、在线银行系统、大型社交网络平台、 在线内容管理系统等。
技术栈限制
由于所有功能都在一个项目中，需要使用相同的 技术栈，限制了技术的选择。
单体架构的应用场景
应用程序规模较小
对于初创公司或小型企业，单体架构可以快速开发、部 署和维护应用程序。
需求变化不频繁
当场景
• 对性能要求不高：对于非实时、非高并发要求的 业务场景，单体架构可以满足需求。
系统的性能和可靠性。
05 单体架构
单体架构定义
单体架构是指将应用程序的所有功能 模块集中部署在一个应用服务器上， 使用同一个数据库实例进行数据存储 。
所有的业务逻辑、数据处理和界面展 示都集中在一个项目中，形成一个单 一的、可执行的部署单元。
单体架构的优缺点
开发简单
由于所有功能都在一个项目中，开发 人员可以快速迭代和开发，减少了模 块之间的协调工作。
关系型数据库管理系统
总结词
关系型数据库管理系统（RDBMS）是一种软件，用于创建、管理、维护关系型数据库 。
详细描述
RDBMS提供了数据定义语言（DDL）、数据操纵语言（DML）和数据控制语言（DCL ）等基本操作，支持数据的插入、查询、更新和删除等操作，还提供了事务管理、并发 控制和数据备份与恢复等功能。常见的RDBMS包括Oracle、MySQL、SQL Server等
数据库分类
根据数据结构、数据存储方式、数据 管理模式等不同标准，可以将数据库 分为关系型数据库、非关系型数据库 、分布式数据库等不同类型。
数据库系统架构
单用户数据库系统
分布式数据库系统
该系统只允许一个用户对数据库进行 操作，适用于较小的数据量和简单的 应用场景。
该系统将数据分散存储在多个物理位 置的数据库服务器上，每个服务器都 可以独立处理事务，适用于大规模数 据和复杂应用场景。
将数据按照列族进行组 织，每列族包含多个列 。常见的列族存储数据 库包括HBase和 Cassandra。
以节点和边的形式存储 数据，用于表示复杂的 关系。常见的图形存储 数据库包括Neo4j和 OrientDB。
非关系型数据库的应用场景
总结词
非关系型数据库适用于多种应用场 景，包括Web应用、移动应用、实 时分析、内容管理和社交网络等。
主从式数据库系统
该系统允许一个主数据库服务器和多 个从数据库服务器，主服务器负责处 理事务，从服务器用于备份和扩展性 能。
数据库管理系统
数据库管理系统的功能
数据库管理系统（DBMS）是用于管理数据库的软件系统，它提供了数据定义语言（DDL）、数据操作语言（ DML）、数据查询语言（DQL）等语言，用于创建、操作和管理数据库。
这些场景通常具有高并发、高可用、可扩展等需求，而微服务架构能够很好地满足这些需求，提高系 统的可靠性和可扩展性。
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非关系型数据库适合存储和查询大 量的半结构化或非结构化数据，如 博客文章、图片或视频等。
5. 社交网络
非关系型数据库适合处理社交网络 中的复杂关系和动态数据，支持高 效的关系查询和图算法。
04 系统架构基础
系统架构定义与分类
总结词
系统架构是定义和组织计算机系统各个组件 的方式，包括硬件、软件和网络组件。
非关系型数据库类型
总结词
1. 键值存储
2. 文档存储
3. 列族存储
4. 图形存储
非关系型数据库有多种 类型，包括键值存储、 文档存储、列族存储和 图形存储等。
以键值对形式存储数据 ，类似于哈希表。常见 的键值存储数据库包括 Redis和Memcached。
以文档形式存储数据， 每个文档可以包含多种 字段和嵌套的数据结构 。常见的文档存储数据 库包括MongoDB和 CouchDB。
微服务架构是一种将应用程序拆分成多个小型服务的架构模式，每个服务 都运行在独立的进程中，并使用轻量级通信协议进行通信。
微服务架构强调服务的独立性、可扩展性、可重用性和模块化。
它允许将应用程序的不同组件独立部署和扩展，从而提高了系统的可伸缩 性和可靠性。
微服务架构的优缺点
灵活性
每个微服务都可以独立开发、部署和扩展，使得系统 更加灵活，能够快速适应业务变化。
1. Web应用
非关系型数据库适合处理高并发的 读写请求，能够提供快速的读写性 能和灵活的数据模型。
2. 移动应用
非关系型数据库适合移动设备上的 数据存储和同步，支持离线优先和 实时同步。
3. 实时分析
非关系型数据库可以处理大规模的数 据集，支持实时查询和分析，适用于 大数据和流数据处理场景。
4. 内容管理
数据库与系统架构
汇报人：可编辑 2024-01-04
• 数据库基础 • 关系型数据库 • 非关系型数据库 • 系统架构基础 • 单体架构 • 微服务架构
01 数据库基础
数据库定义与分类
数据库定义
数据库是一个长期存储在计算机内的 有组织、可共享的数据集合，它能够 满足各种用户对数据存储和处理的需 求。
单体架构的应用场景
大型企业级应用
对于大型企业级应用，业务复杂度高、需求变化频繁 、高并发、高性能要求等特点，单体架构难以满足需 求。
需要快速迭代和扩展的应用
随着业务的发展，单体架构的应用程序会变得越来越 庞大，难以维护和扩展，需要快速迭代和扩展的应用 不适合使用单体架构。
06 微服务架构
微服务架构定义
关系型数据库设计
总结词
关系型数据库设计是指根据业务需求和数据关系，构建适当的数据模型和表结构的过程。
详细描述
关系型数据库设计通常包括概念设计、逻辑设计和物理设计三个阶段。概念设计阶段将业务需求转化 为抽象的数据模型，逻辑设计阶段将概念模型转化为具体的表结构和关系，物理设计阶段则考虑数据 的存储和访问效率。
。
03 非关系型数据库
非关系型数据库定义
总结词
非关系型数据库是一种新型的数据库类 型，它不遵循传统的关系型数据库模型 ，而是基于键值对、文档、列族或图形 等数据结构进行存储和查询。
VS
详细描述
非关系型数据库不依赖于固定的表结构， 没有严格的模式定义，并且可以灵活地存 储半结构化或非结构化数据。它允许开发 者更加灵活地处理数据，而无需遵循严格 的表关系和数据规范化。
维护方便
由于所有功能都在一个项目中，出现 问题时可以快速定位和修复。
单体架构的优缺点
• 部署简单：只需要将整个应用部署到服务器上，减少了部 署的复杂性。
单体架构的优缺点
可扩展性差
随着业务的发展，单体架构的应用程序会变得越 来越庞大，难以维护和扩展。
性能瓶颈
所有的请求都集中在一个应用服务器上，容易成 为性能瓶颈。
常见的数据库管理系统
常见的数据库管理系统包括Oracle、MySQL、SQL Server、PostgreSQL等，它们提供了丰富的功能和工具，适 用于不同的应用场景。
02 关系型数据库
关系型数据库定义
总结词
关系型数据库是一种按照数据结构来组织、存储和管理数据 的数据库。
详细描述
关系型数据库采用表格形式来存储数据，每个表格可以看作 是一个二维表，由行和列组成。数据在表格中以记录的形式 存储，每个记录包含若干个字段，每个字段对应一个数据项 。