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DBMS 的集中式和客户端服务器架构

2023-10-22 10:07

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简介

数据库管理系统（DBMS）是一种设计用于以结构化方式管理和组织数据的软件系统。为了实现这一目标，DBMS使用特定的架构来规定数据的存储、检索和更新方式。在DBMS中，最常用的两种架构是集中式架构和客户端-服务器架构。

集中式架构

集中式数据库管理系统（DBMS）的架构是指所有数据存储在单个服务器上，所有客户端连接到该服务器以访问和操作数据。这种架构也被称为单体架构。集中式架构的主要优势之一是其简单性 - 只有一个服务器需要管理，所有客户端使用相同的数据。

但是，这种类型的架构也有一些缺点。主要缺点之一是，由于所有数据都存储在单个服务器上，因此随着客户端数量和/或数据量的增加，该服务器可能成为瓶颈。此外，如果服务器因任何原因宕机，所有客户端都会失去对数据的访问权限。

使用集中式架构的 DBMS 的一个例子是 SQLite，它是一个开源、独立、高可靠性、嵌入式、功能齐全的公共域 SQL 数据库引擎。 SQLite 的架构基于客户端-服务器模型，但整个数据库包含在单个文件中，因此非常适合中小型应用程序。

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()

Explanation

的中文翻译为：

解释

在上面的示例中，我们导入 sqlite3 模块，连接到名为“example.db”的数据库，创建一个游标对象，然后使用该游标创建一个名为“employees”的表，其中包含三列：“id” 、“姓名”和“工资”。该表定义为“id”列的 INT 数据类型（也设置为主键和 NOT NULL）、“name”列的 TEXT 数据类型和“salary”列的 REAL 数据类型。创建表后，我们使用“commit”方法保存更改，并使用“close”方法关闭连接。

客户端-服务器架构

DBMS的客户端-服务器架构是一种数据存储在中央服务器上，但客户端连接到该服务器以访问和操作数据的架构。这种架构比集中式架构更复杂，但它比后者提供了几个优势。

客户端-服务器架构的主要优点之一是它比集中式架构更具可扩展性。随着客户端数量和/或数据量的增加，可以升级服务器或添加额外的服务器来处理负载。这使得系统即使在规模扩大时也能继续平稳运行。

客户端-服务器架构的另一个优点是它比集中式架构更容错。如果一个服务器宕机，其他服务器可以接管其职责，客户端仍然可以访问数据。这使得系统不太可能遭遇停机时间，这在许多商业环境中是一个关键因素。

一个使用客户端-服务器架构的数据库管理系统的例子是MySQL，它是一个开源的关系数据库管理系统。MySQL使用多线程架构，多个客户端可以同时连接到服务器并发出请求。服务器处理这些请求并将结果返回给相应的客户端。

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()