資料庫行儲存和列儲存的區別

2022-08-23 23:24:14 字數 1456 閱讀 2047

傳統的關係型資料庫,如 oracle、db2、mysql、sql server 等採用行式儲存法(row-based),在基於行式儲存的資料庫中, 資料是按照行資料為基礎邏輯儲存單元進行儲存的, 一行中的資料在儲存介質中以連續儲存形式存在。

列儲存(column-based)是相對於行儲存來說的,新興的 hbase、hp vertica、emc greenplum 等分布式資料庫均採用列式儲存。在基於列式儲存的資料庫中, 資料是按照列為基礎邏輯儲存單元進行儲存的,一列中的資料在儲存介質中以連續儲存形式存在。

在資料庫中,資料處理可分為兩類:聯機事務處理oltp(on-line transaction processing)和聯機分析處理olap(on-line analytical processing),oltp是傳統關係型資料庫的主要應用,用來執行一些基本的、日常的事務處理,比如資料庫增、刪、改、查等等,而olap則是分布式資料庫的主要應用,它對實時性要求不高,但處理的資料量大,通常應用於複雜的動態報表系統上。

oltp和olap的主要區別:

行儲存的適用場景:

(1)適合隨機的增、刪、改、查操作;

(2)需要在行中選取所有屬性的查詢操作;

(3)需要頻繁插入或更新的操作,其操作與索引和行的大小更為相關。

列儲存的適用場景:

(1)查詢過程中,可針對各列的運算併發執行,在記憶體中聚合完整記錄集,降低查詢響應時間;

(2)在資料中高效查詢資料,無需維護索引(任何列都能作為索引),查詢過程中能夠儘量減少無關io,避免全表掃瞄;

(3)因為各列獨立儲存,且資料型別已知,可以針對該列的資料型別、資料量大小等因素動態選擇壓縮演算法,以提高物理儲存利用率;如果某一行的某一列沒有資料,在列儲存時,就可以不儲存該列的值,這將比行式儲存更節省空間。

在實際應用中我們會發現,行式資料庫在讀取資料時存在乙個固有的缺陷,比如,所選擇查詢的目標即是只涉及少數幾個字段,但由於這些目標資料埋藏在各行資料單元中,而行單元往往又特別大,應用程式必須讀取每一條完整的行記錄,從而使得讀取效率大大較低,對此,行式資料庫給出的優化方案是加索引,在oltp型別的應用中,通過索引機制或給表分割槽等手段可以簡化查詢操作步驟,並提公升查詢效率。

但針對海量資料背景的olap應用(例如分布式資料庫、資料倉儲等),行儲存的資料庫就有些力不從心了,行式資料庫建立索引和物化檢視需要花費大量時間和資源,因此還是不划算的,無法從根本上解決查詢效能和維護成本的問題,也不適用於資料倉儲等應用場景,所以後來出現了基於列式儲存的資料庫。

對於資料倉儲和分布式資料庫來說,大部分情況下它會從各個資料來源彙總資料,然後進行分析和反饋,其大多數操作是圍繞同乙個字段(屬性)進行的,而當查詢某屬性的資料記錄時,列式資料庫只需返回與列屬性相關的值。在大資料量查詢場景中,列式資料庫可在記憶體中高效組裝各列的值,最終形成關係記錄集,因此可以顯著減少io消耗並降低查詢響應時間,非常適合資料倉儲和分布式的應用。

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