簡介
數據庫管理系統（DBMS）是一種設計用于以結構化方式管理和組織數據的軟件系統。為了實現這一目標，DBMS使用特定的架構來規定數據的存儲、檢索和更新方式。在DBMS中，最常用的兩種架構是集中式架構和客戶端-服務器架構。
集中式架構
集中式數據庫管理系統（DBMS）的架構是指所有數據存儲在單個服務器上，所有客戶端連接到該服務器以訪問和操作數據。這種架構也被稱為單體架構。集中式架構的主要優勢之一是其簡單性 – 只有一個服務器需要管理，所有客戶端使用相同的數據。
但是，這種類型的架構也有一些缺點。主要缺點之一是，由于所有數據都存儲在單個服務器上，因此隨著客戶端數量和/或數據量的增加，該服務器可能成為瓶頸。此外，如果服務器因任何原因宕機，所有客戶端都會失去對數據的訪問權限。
使用集中式架構的 DBMS 的一個例子是 SQLite，它是一個開源、獨立、高可靠性、嵌入式、功能齊全的公共域 SQL 數據庫引擎。 SQLite 的架構基于客戶端-服務器模型，但整個數據庫包含在單個文件中，因此非常適合中小型應用程序。
示例
import sqlite3
#connect to the database
conn = sqlite3.connect('example.db')
#create a cursor object
cursor = conn.cursor()
#create a table
cursor.execute('''CREATE TABLE employees (id INT PRIMARY KEY NOT NULL, name TEXT NOT NULL, salary REAL);''')
#commit the changes
conn.commit()
#close the connection
conn.close()
登錄后復制
Explanation
的中文翻譯為：
解釋
在上面的示例中，我們導入 sqlite3 模塊，連接到名為“example.db”的數據庫，創建一個游標對象，然后使用該游標創建一個名為“employees”的表，其中包含三列：“id” 、“姓名”和“工資”。該表定義為“id”列的 INT 數據類型（也設置為主鍵和 NOT NULL）、“name”列的 TEXT 數據類型和“salary”列的 REAL 數據類型。創建表后，我們使用“commit”方法保存更改，并使用“close”方法關閉連接。
客戶端-服務器架構
DBMS的客戶端-服務器架構是一種數據存儲在中央服務器上，但客戶端連接到該服務器以訪問和操作數據的架構。這種架構比集中式架構更復雜，但它比后者提供了幾個優勢。
客戶端-服務器架構的主要優點之一是它比集中式架構更具可擴展性。隨著客戶端數量和/或數據量的增加，可以升級服務器或添加額外的服務器來處理負載。這使得系統即使在規模擴大時也能繼續平穩運行。
客戶端-服務器架構的另一個優點是它比集中式架構更容錯。如果一個服務器宕機，其他服務器可以接管其職責，客戶端仍然可以訪問數據。這使得系統不太可能遭遇停機時間，這在許多商業環境中是一個關鍵因素。
一個使用客戶端-服務器架構的數據庫管理系統的例子是MySQL，它是一個開源的關系數據庫管理系統。MySQL使用多線程架構，多個客戶端可以同時連接到服務器并發出請求。服務器處理這些請求并將結果返回給相應的客戶端。
示例
import mysql.connector
#connect to the database
cnx = mysql.connector.connect(user='username', password='password', host='hostname', database='database_name')
#create a cursor object
cursor = cnx.cursor()
#create a table
cursor.execute('''CREATE TABLE employees (id INT PRIMARY KEY NOT NULL, name VARCHAR(255) NOT NULL, salary DECIMAL(10,2));''')
#commit the changes
cnx.commit()
#close the connection
cnx.close()
登錄后復制
Explanation
的中文翻譯為：
解釋
在上面的示例中，我們導入 mysql.connector 模塊，使用“connect”方法連接到數據庫，并傳入必要的參數，例如用戶名、密碼、主機名和數據庫名稱。我們創建一個游標對象，并使用該游標創建一個名為“employees”的表，其中包含三列：“id”、“name”和“salary”。
該表的“id”列定義為 INT 數據類型，該列也設置為主鍵且 NOT NULL，“name”列定義為 VARCHAR 數據類型，“salary”列定義為 DECIMAL 數據類型。創建表后，我們使用“commit”方法保存更改，并使用“close”方法關閉連接。
分片
分片是一種將大型數據庫分布在多個服務器上的方法。這種方法通常用于客戶端-服務器架構中，以提高性能和可擴展性。數據被分割成稱為分片的較小塊，然后分布在多個服務器上。
每個分片都是一個獨立的數據子集，客戶端可以連接到任何服務器來訪問他們需要的數據。這種方法允許水平擴展，這意味著隨著數據量或客戶端數量的增加，可以向系統添加更多服務器來處理負載。
復制
復制是在不同服務器上維護數據庫的多個副本的一種方法。這種方法通常用于客戶端-服務器架構中，以提高容錯性和性能。有幾種類型的復制，包括主從復制，其中一個服務器充當主服務器，其他服務器充當從服務器，并且在主服務器上進行的所有更改都會復制到從服務器上。
另一種類型的復制稱為主主復制，其中多個服務器可以充當主服務器和從服務器，允許將數據寫入任何服務器，并將更改復制到所有其他服務器。
緩存
緩存是一種將頻繁訪問的數據存儲在內存中以提高訪問速度的方法。這種方法通常用于集中式和客戶端-服務器架構中以提高性能。當客戶端向服務器請求數據時，服務器首先檢查數據是否已經在緩存中。
如果是，服務器從緩存中返回數據，這比從主數據存儲中檢索數據要快。緩存還可以用來臨時存儲即將寫入主數據存儲的數據，這有助于減輕服務器的負載，提高寫入性能。
負載均衡
負載平衡是一種在多個服務器之間分配負載的方法。這種方法通常用于客戶端-服務器架構中，以提高性能和可擴展性。負載均衡器通常放置在一組服務器前面，負責將傳入請求分發到不同的服務器。
這可以通過多種方式來實現，例如輪詢或最小連接數，并且目標是確保盡可能高效地使用所有服務器。負載均衡還有助于提高容錯性，因為如果一個服務器宕機，負載均衡器可以將流量重定向到其他服務器，保持系統平穩運行。
這些只是一些示例，展示了不同的技術和方法如何用于提高數據庫系統的性能、可擴展性和可用性。重要的是要記住，數據庫系統的架構對于確保其滿足系統的性能和可擴展性要求至關重要。識別出正確的架構并按照最佳實踐來實施將對DBMS的成功至關重要。
結論
DBMS 的集中式架構和客戶端-服務器架構都有各自的優點和缺點，架構的選擇將取決于應用程序的具體需求。集中式架構更簡單、更易于管理，但隨著系統規模的增長，它們可能成為瓶頸?？蛻舳?服務器架構更加復雜，但它們更具可擴展性和容錯性，這使得它們成為更大、更關鍵的系統的更好選擇。
說到代碼示例，具體的DBMS也有自己的語法、結構，并不完全相同，但它可以讓您大致了解如何在DBMS中連接和創建表。在將代碼部署到生產環境之前，請務必查閱您正在使用的特定 DBMS 的文檔并測試您的代碼。
以上就是DBMS 的集中式和客戶端服務器架構的詳細內容，更多請關注www.92cms.cn其它相關文章！
