2025年分布式数据库设计（2025年分布式数据库课程设计）

分布式数据库入门——4.2约束、弱实体集

分布式数据库入门——2 约束、弱实体集约束在E-R（实体-关系）模型中，约束用于确保数据的一致性和完整性。主要约束类型包括映射约束、码约束、依赖约束、参与约束以及多值联系的处理。映射约束 映射基数：指实体集中的一个实体通过一个联系集能同时与另一个实体集相联系的实体数目。映射基数包括一对一对多、多对一和多对多。

在分布式数据库入门中，关于2约束与弱实体集的内容可以总结如下：约束： 映射约束：描述了一个实体集如何与另一个实体集通过联系集进行交互，包括一对一对多和多对多关系。在选择主码时，通常选择最短、单一且变化最少的候选码。 码约束：候选码和超码代表实体集的唯一标识。

在分布式数据库中的ER模型中，约束主要包括映射约束、码约束、依赖约束和参与约束，而弱实体集是指自身属性不足以构成主码，必须依赖其他实体集的实体集。以下是具体的解释：约束： 映射约束：定义了实体间的连接限制。

定义不同：有些实体集的所有属性都不足以形成主码，这样的实体集称为弱实体集。与此相对，其属性可以形成主码的实体集称为强实体集。通俗的说：有些实体集的所有属性都不足以形成主码，这样的实体集称为弱实体集。与此相对，其属性可以形成主码的实体集称为强实体集（strong entiy）。

若要唯一区分弱实体，需要其依赖的强实体的key+弱实体的区分符。转换为关系模式 强实体：关系名即实体名，强实体集的主码就是生成的模式的主码。弱实体：关系名即实体名，属性外加所依赖的强实体的key，最终弱实体转换的关系的key为强实体key+discriminator。

ER图的类型：弱实体集（Weak Entity Set）：没有足够属性来形成主键的实体集，需要依赖另一个实体集（称为强实体集）来标识。强实体集（Strong Entity Set）：拥有足够属性来形成主键的实体集。标识关系（Identification Relationship）：用于连接强实体集和弱实体集的关系。

在分布式数据库应用系统中,对全局关系进行分片设计时,下列说法正确的是...

1、关于“死锁”下列说法中错误的是（A：死锁是操作系统中的问题数据库操作中不存在 B：在数据库操作中防止死锁的方法是禁止两个用户同时操作数据库 C：当两个用户竞争相同资源时不会发现死锁 D：并发控制的目的就是消除死锁）。

2、参考答案：A参考解析：数据库应用系统中的核心问题是数据库的设计。 1参考答案：B参考解析：运算器是计算机处理数据形成信息的加工厂，它的主要功能是对二进制数码进行算术运算或逻辑运算。 1参考答案：A参考解析：CPU主要包括运算器和控制器。 1参考答案：D参考解析：队列的修改是依先进先出的原则进行的，D正确。

3、在数据系统中，“一致性”是一个核心概念，但其具体含义在不同类型的系统中有所不同。以下是数据库、分布式系统和流处理系统中“一致性”的具体含义及区别： 数据库中的“一致性”含义：在传统数据库中，“一致性”是ACID原则（原子性、一致性、隔离性、持久性）中的一个关键要素。

什么是TiDB?

1、TiDB 是一款结合了传统的关系型数据库和 NoSQL 数据库特性的新型分布式数据库。以下是对 TiDB 的详细解释：TiDB 的设计背景与原理设计背景：TiDB 是基于 Google 公司的 Google Spanner / F1 论文设计的开源分布式数据库。

2、TiDB：是一种NewSQL数据库，依赖于各种算法，使数据库服务能运行在由廉价服务器搭建的集群之上，同样保证了海量数据的扩容和数据的高可靠。TiDB的架构模式类似于Shared-Nothing架构，即每个节点有独立的存储、计算资源，节点间通过网络通信。

3、TiDB：由PingCAP公司研发并开源，主打开源、云原生、HTAP，旨在让用户以MySQL的方式使用分布式数据库。OceanBase：起源于蚂蚁集团内部项目，专注于支撑核心业务系统，提供企业级可靠性保障，2021年开源。

4、TiDB是为云服务而设计的数据库，可以同Kubernetes容器化技术深度耦合，支持公有云、私有云和混合云。使安装部署、配置和维护变得十分简单。TiDB的适用场景 千万级以上数据存储 针对至少有千万行级别的大表，或者数据库schema的占空空间有T级别的数据量，比较适合使用TiDB。

5、TiDB是PingCAP公司开发的开源分布式数据库。以下是关于TiDB和PingCAP的详细介绍：TiDB的特点：开源项目：TiDB是PingCAP推出的一个开源项目，提供了与传统关系型数据库相似的SQL接口。分布式事务处理：支持分布式事务处理，用户可以使用传统的SQL编程习惯来操作大规模数据。

彻底理解什么叫分布式数据库!!

分布式数据库，从定义上来看，是一种把数据分散存储在不同物理位置的数据库。与传统的单实例数据库相比，分布式数据库将数据存放在不同的数据库实例上，这些实例可能位于同一数据中心内的不同服务器上，也可能分散在由网络连接起来的多个计算机上。分布式数据库的架构 分布式数据库架构通常分为三层：计算层、元数据层和存储层。

分布式数据库是数据库的一种，是数据库技术和网络技术的结合产物。各有优点和缺点.分布式数据库分为逻辑上分部物理上分布及逻辑上分布物理上集中两种。是的，分布式数据文件便于数据库的管理维护。

数据存储方式不同。关系型和非关系型数据库的主要差异是数据存储的方式。关系型数据天然就是表格式的，因此存储在数据表的行和列中。数据表可以彼此关联协作存储，也很容易提取数据。与其相反，非关系型数据不适合存储在数据表的行和列中，而是大块组合在一起。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。

分布式数据库设计之多表关联

1、分布式数据库设计之多表关联 在分布式数据库设计中，多表关联是一个复杂且关键的问题。为了优化多表关联操作，降低处理时延，确保整体事务的处理效能，并减少分布式数据库集群内部的网络开销，以下是一些关键策略和步骤：明确关联条件与分片键 熟悉逻辑关系与字段设置：首先，需要深入了解各表的逻辑关系、字段设置以及关联条件。

2、基本概念Hash Join 是一种基于哈希表的连接算法，适用于带有等值连接条件的情况。其算法复杂度在平均情况下是 O（n），因此在大规模数据连接时通常是最优的选择。在分布式数据库中，Hash Join 需要考虑数据的分布、节点的通信以及内存和磁盘的使用。

3、在分布式数据库中实现Hash Join，是处理数据关联查询的关键技术。Hash Join适用于等值条件情况，算法复杂度在平均情况下为O（n），是处理大规模数据时的最佳选择。主流数据库如Oracle、SQL Server、PostgreSQL等均实现了Hash Join。

分布式数据库系统的数据分布方式有哪些

常见的数据分布方式包括水平分割、垂直分割和混合分割。水平分割是将数据按照某个字段分成多个分区，每个分区存储部分数据；垂直分割则是按照数据属性的不同，将不同字段存储在不同的节点上；混合分割则结合了水平和垂直分割的优点，既考虑了数据量的分布，也兼顾了数据属性的特性。这些分割方式各有优劣，适用于不同的应用场景。

分布式数据库系统由多个结点或场地组成，每个结点都有自己的局部数据库管理系统（LDBMS）和可能存在的全局数据库管理系统（GDBMS）。用户类型包括局部用户（只关心单个结点上的数据）和全局用户（可能需要访问多个结点上的数据）。每个结点具有独立处理能力，可执行局部应用，也能通过网络执行全局应用。

全复制式：数据在每个场地重复存储。也就是每个场地上都有一个完整的数据副本。（5）混合式：这是一种介乎于分割式和全复制式之间的分配方式。

三层架构：将系统分为表现层、逻辑层和数据层，简化了应用程序的部署。多层架构：对三层架构进行更详细的划分，如以业务的形式进行分层。点对点架构：没有专门的机器提供服务或管理网络资源，责任统一分配给所有的机器。以数据库为中心：用一个共享的数据库使分布式的各个节点进行协同工作。