數(shù)據(jù)庫工程師需要掌握哪些技術(shù)

       要想成為一名數(shù)據(jù)工程師，你必須理解數(shù)據(jù)庫的主要概念。這一概念不僅適用于數(shù)據(jù)工程師，也適用于使用數(shù)據(jù)庫的專業(yè)人士：數(shù)據(jù)科學(xué)家、機(jī)器學(xué)習(xí)工程師、軟件開發(fā)者等。接下來，小編就將介紹數(shù)據(jù)庫工程師需要掌握哪些技術(shù)，一起來看看吧。

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數(shù)據(jù)庫工程師需要掌握哪些技術(shù)

1.數(shù)據(jù)庫工程師需要掌握哪些技術(shù)

其主要概念有：

• 關(guān)聯(lián)模型
• 資料正規(guī)化處理
• 主關(guān)鍵字
• 指數(shù)
• 資料庫交易
• 重復(fù)
• 分割

關(guān)聯(lián)模型

       Relationalmodel是對數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化和管理的一種方法。

       該模型中的數(shù)據(jù)被組織成表格。每一個(gè)表都有自己的模式，這意味著它有一個(gè)預(yù)定義的列名，只能把滿足模式的數(shù)據(jù)寫到表中。每個(gè)列有一個(gè)數(shù)據(jù)類型(數(shù)字、字符串、Boolean等)。表格中的列通常稱為字段，行稱為記錄。

       根據(jù)原來的數(shù)據(jù)庫理論，表格被稱為“關(guān)系”，關(guān)系模型就是從這里產(chǎn)生的。別把這個(gè)定義和表之間的關(guān)系搞混了，表之間我們通常用鍵來定義這個(gè)關(guān)系。在本文稍后的部分中，我們討論鍵。

       最終，遵循該模型的數(shù)據(jù)庫被稱為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，它使用SQL(結(jié)構(gòu)化查詢語言)來訪問存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。

資料正規(guī)化處理

       正規(guī)化(Normalization)是使數(shù)據(jù)適合于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的過程。

       有時(shí)候，標(biāo)準(zhǔn)化就是刪除數(shù)據(jù)冗余的過程，這很容易理解和實(shí)現(xiàn)。正常化可以幫助消除數(shù)據(jù)冗余，提高數(shù)據(jù)完整性，簡化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，幫助發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。

       正常化一般有兩種方法：

• 綜合(創(chuàng)建一個(gè)以前沒有的新域)
• 拆分(通過拆分更小的部分改進(jìn)現(xiàn)有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))

主關(guān)鍵字

       是表中記錄的唯一標(biāo)識(shí)符。

       如果希望建立另一張表的關(guān)系，您必須首先創(chuàng)建主鍵。如果表字段包含對其他表的引用，那么這個(gè)字段就是外鍵。

       假定有一個(gè)客戶表，其中包含customer_id字段，這是該表的主鍵。與此同時(shí)，orders還包含customers_id字段，并引用customers表，這是orders表的外鍵。

指數(shù)

       索引是數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的一種特殊對象，它可以幫助在數(shù)據(jù)內(nèi)部進(jìn)行快速搜索。

       設(shè)想一下，你有一個(gè)包含數(shù)百萬條記錄的大表，需要尋找滿足特定條件的子集，比如，某個(gè)客戶有多少訂單。在一個(gè)表中插入記錄是無序的，因此，為了執(zhí)行搜索，數(shù)據(jù)庫需要完全掃描，這意味著從開始到結(jié)束都要逐行遍歷，直到找到合格的記錄。

       要加速這個(gè)過程，我們可以為字段創(chuàng)建索引，該字段存儲(chǔ)字段中每個(gè)值的位置。在用索引列執(zhí)行查詢時(shí)，數(shù)據(jù)庫首先會(huì)搜索索引來查找數(shù)據(jù)的位置，然后根據(jù)位置提取所需的行。

資料庫交易

       交易(transaction)通常指不可分的工作單位。這是必要的，當(dāng)我們希望在一個(gè)數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行多個(gè)操作，并且希望確保所有操作都成功或失敗。

       數(shù)據(jù)庫交易可理解為銀行轉(zhuǎn)帳，當(dāng)您需要將資金從一個(gè)賬戶轉(zhuǎn)到另一個(gè)賬戶時(shí)，需要三個(gè)步驟：

• 核對第一個(gè)帳戶的余額。
• 將從帳戶1中扣除所需金額。
• 向帳戶2添加轉(zhuǎn)帳金額。
• 若申請已啟動(dòng)轉(zhuǎn)賬流程，則必須確保所有三項(xiàng)操作均成功或均失敗。

重復(fù)

       Replication將數(shù)據(jù)庫與其他節(jié)點(diǎn)或服務(wù)器同步，換句話說，復(fù)制就是將數(shù)據(jù)從一個(gè)源復(fù)制到另一個(gè)源。

       復(fù)制可以使我們在主副本數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題時(shí)避免數(shù)據(jù)丟失。

       資料庫復(fù)制優(yōu)點(diǎn)：

• Replication數(shù)據(jù)庫是主數(shù)據(jù)庫的完整副本。
• 立即向其他副本傳播主數(shù)據(jù)庫的更改。
• 所有請求都可以在主數(shù)據(jù)庫關(guān)閉時(shí)重定向到副本。
• 主要數(shù)據(jù)庫執(zhí)行添加/更新/刪除操作，副本數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)處理查詢操作，該模式支持負(fù)載平衡。
• 復(fù)制有兩種工作模式：同步和異步。

分割

       資料庫分片(Shiting)是指以某種方式拆分表格中的資料，并將其傳送給不同節(jié)點(diǎn)。

       切分是一種水平切分技術(shù)。把一個(gè)表劃分為幾個(gè)邏輯分區(qū)，每個(gè)分區(qū)的模式都相同(因?yàn)槲覀冇眯卸皇怯昧衼韯澐謹(jǐn)?shù)據(jù))，每個(gè)分區(qū)都是原始表的邏輯分區(qū)。

       當(dāng)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行分布時(shí)，它們變成物理碎片，一個(gè)數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)可以容納多個(gè)邏輯碎片。

       怎樣實(shí)施分割？常見的三種方法：

• 客戶程序執(zhí)行。
• 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫本身決定在哪個(gè)節(jié)點(diǎn)上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，當(dāng)然，這種操作不能自動(dòng)完成，需要事先進(jìn)行配置。
• 利用外部協(xié)調(diào)服務(wù)。

       可以使用多種方法來實(shí)現(xiàn)切分，但您必須在所有情況下提供分發(fā)密鑰。這個(gè)鍵決定了數(shù)據(jù)在集群中的分布方式。分配鍵的兩種常用方法是基于散列的鍵和基于值的鍵。以上就是數(shù)據(jù)庫工程師需要掌握哪些技術(shù)的內(nèi)容，感謝您的閱讀。