توسعه سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS)

پایگاه داده ها تقریباً در هر سیستم نرم افزاری قرار دارند. این که آیا این یک برنامه رسانه های اجتماعی ، پلت فرم تجارت الکترونیکی یا نرم افزار تجاری است ، داده ها باید ذخیره شوند ، بازیابی شوند و به طور کارآمد مدیریت شوند. بوها سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS) نرم افزاری است که برای رسیدگی به این کارها طراحی شده است. در این پست ، ما چگونگی توسعه DBMS و آنچه را که شما باید به عنوان یک توسعه دهنده بدانید ، بررسی خواهیم کرد.

DBMS چیست؟

یک سیستم مدیریت بانک اطلاعاتی نرم افزاری است که رابط کاربری را برای تعامل با داده ها فراهم می کند. این عملیات مانند خیش (ایجاد ، خواندن ، به روزرسانی ، حذف) ، پردازش پرس و جو ، کنترل همزمانی و یکپارچگی داده ها.

انواع DBMS

• DBMS رابطه ای (RDBMS): داده ها را در جداول سازماندهی می کند. مثال: MySQL ، PostgreSQL ، Oracle.
• NOSQL DBMS: برای داده های غیر مرتبط یا کمتر از طرح استفاده می شود. مثال: MongoDB ، Cassandra ، Couchdb.
• DBMS در حافظه: بهینه شده برای سرعت ، ذخیره داده ها در RAM. مثال: redis ، memcached.
• DBMS توزیع شده: داده ها را در چندین گره یا مکان کنترل می کند. مثال: Apache Cassandra ، Google Spanner.

اجزای اصلی DBMS

• پردازنده پرس و جو: پرس و جوهای SQL را تفسیر می کند و آنها را به دستورالعمل های سطح پایین تبدیل می کند.
• موتور ذخیره سازی: نحوه ذخیره و بازیابی داده ها بر روی دیسک یا حافظه را مدیریت می کند.
• مدیر معامله: قوام را تضمین می کند و خواص اسید (اتمی ، قوام ، انزوا ، دوام) را کنترل می کند.
• کنترل همزمانی: معاملات همزمان را با خیال راحت مدیریت می کند.
• مدیر بافر: ذخیره سازی داده ها بین حافظه و دیسک را مدیریت می کند.
• سیستم نمایه سازی: سرعت بازیابی داده ها را افزایش می دهد.

زبانهای مورد استفاده در توسعه DBMS

• C/C ++: برای عملیات سطح پایین و اجزای با کارایی بالا.
• زنگ زدگی: به دلیل ویژگی های ایمنی و همزمانی به طور فزاینده ای محبوب است.
• پایتون: برای نمونه سازی یا اسکریپت استفاده می شود.
• برو: ایده آل برای ساخت سیستم های مقیاس پذیر و همزمان.

مثال: ساختن یک فروشگاه ساده با ارزش کلید در پایتون

class KeyValueDB:
def init(self):
self.store = {}
def insert(self, key, value):
    self.store[key] = value

def get(self, key):
    return self.store.get(key)

def delete(self, key):
    if key in self.store:
        del self.store[key]

db = keyValuedB ()
DB.Insert ("نام" ، "آلیس")
چاپ (db.get ('name')) # خروجی: آلیس

چالش در توسعه DBMS


تجزیه و پرس و جو کارآمد تجزیه و اجرا
سازگاری داده ها و مسائل همزمانی
بازیابی تصادف و دوام
مقیاس پذیری برای حجم داده های بزرگ
امنیت و کنترل دسترسی کاربر

پروژه های DBMS منبع باز محبوب برای مطالعه



sqlite: DBM های رابطه ای سبک و تعبیه شده.

postgresql: RDBM های با منبع باز و منبع باز با قابلیت های پیشرفته.

LevelDB: فروشگاه ارزش کلیدی با کارایی بالا از Google.

RETHINKDB: پایگاه داده NOSQL در زمان واقعی.

پایان
درک چگونگی عملکرد DBMS در داخل نه تنها از نظر فکری پاداش می گیرد بلکه برای بهینه سازی عملکرد برنامه و مدیریت داده ها نیز بسیار مفید است. این که آیا شما در حال طراحی DBM های سبک وزن خود هستید یا فقط به بررسی نحوه عملکرد پایگاه داده مورد علاقه خود می پردازید ، این اصول شما را در جهت درست راهنمایی می کند.