要想成為一名數(shù)據(jù)工程師，你必須理解數(shù)據(jù)庫的主要概念。這一概念不僅適用于數(shù)據(jù)工程師，也適用于使用數(shù)據(jù)庫的專業(yè)人士：數(shù)據(jù)科學家、機器學習工程師、軟件開發(fā)者等。接下來，小編就將介紹數(shù)據(jù)庫工程師需要掌握哪些技術，一起來看看吧。

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數(shù)據(jù)庫工程師需要掌握哪些技術

1.數(shù)據(jù)庫工程師需要掌握哪些技術

其主要概念有：

• 關聯(lián)模型
• 資料正規(guī)化處理
• 主關鍵字
• 指數(shù)
• 資料庫交易
• 重復
• 分割

關聯(lián)模型

       Relationalmodel是對數(shù)據(jù)進行結構化和管理的一種方法。

       該模型中的數(shù)據(jù)被組織成表格。每一個表都有自己的模式，這意味著它有一個預定義的列名，只能把滿足模式的數(shù)據(jù)寫到表中。每個列有一個數(shù)據(jù)類型(數(shù)字、字符串、Boolean等)。表格中的列通常稱為字段，行稱為記錄。

       根據(jù)原來的數(shù)據(jù)庫理論，表格被稱為“關系”，關系模型就是從這里產(chǎn)生的。別把這個定義和表之間的關系搞混了，表之間我們通常用鍵來定義這個關系。在本文稍后的部分中，我們討論鍵。

       最終，遵循該模型的數(shù)據(jù)庫被稱為關系型數(shù)據(jù)庫，它使用SQL(結構化查詢語言)來訪問存儲的數(shù)據(jù)。

資料正規(guī)化處理

       正規(guī)化(Normalization)是使數(shù)據(jù)適合于關系數(shù)據(jù)庫的過程。

       有時候，標準化就是刪除數(shù)據(jù)冗余的過程，這很容易理解和實現(xiàn)。正常化可以幫助消除數(shù)據(jù)冗余，提高數(shù)據(jù)完整性，簡化數(shù)據(jù)結構，幫助發(fā)現(xiàn)錯誤。

       正常化一般有兩種方法：

• 綜合(創(chuàng)建一個以前沒有的新域)
• 拆分(通過拆分更小的部分改進現(xiàn)有數(shù)據(jù)結構)

主關鍵字

       是表中記錄的唯一標識符。

       如果希望建立另一張表的關系，您必須首先創(chuàng)建主鍵。如果表字段包含對其他表的引用，那么這個字段就是外鍵。

       假定有一個客戶表，其中包含customer_id字段，這是該表的主鍵。與此同時，orders還包含customers_id字段，并引用customers表，這是orders表的外鍵。

指數(shù)

       索引是數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的一種特殊對象，它可以幫助在數(shù)據(jù)內(nèi)部進行快速搜索。

       設想一下，你有一個包含數(shù)百萬條記錄的大表，需要尋找滿足特定條件的子集，比如，某個客戶有多少訂單。在一個表中插入記錄是無序的，因此，為了執(zhí)行搜索，數(shù)據(jù)庫需要完全掃描，這意味著從開始到結束都要逐行遍歷，直到找到合格的記錄。

       要加速這個過程，我們可以為字段創(chuàng)建索引，該字段存儲字段中每個值的位置。在用索引列執(zhí)行查詢時，數(shù)據(jù)庫首先會搜索索引來查找數(shù)據(jù)的位置，然后根據(jù)位置提取所需的行。

資料庫交易

       交易(transaction)通常指不可分的工作單位。這是必要的，當我們希望在一個數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行多個操作，并且希望確保所有操作都成功或失敗。

       數(shù)據(jù)庫交易可理解為銀行轉帳，當您需要將資金從一個賬戶轉到另一個賬戶時，需要三個步驟：

• 核對第一個帳戶的余額。
• 將從帳戶1中扣除所需金額。
• 向帳戶2添加轉帳金額。
• 若申請已啟動轉賬流程，則必須確保所有三項操作均成功或均失敗。

重復

       Replication將數(shù)據(jù)庫與其他節(jié)點或服務器同步，換句話說，復制就是將數(shù)據(jù)從一個源復制到另一個源。

       復制可以使我們在主副本數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題時避免數(shù)據(jù)丟失。

       資料庫復制優(yōu)點：

• Replication數(shù)據(jù)庫是主數(shù)據(jù)庫的完整副本。
• 立即向其他副本傳播主數(shù)據(jù)庫的更改。
• 所有請求都可以在主數(shù)據(jù)庫關閉時重定向到副本。
• 主要數(shù)據(jù)庫執(zhí)行添加/更新/刪除操作，副本數(shù)據(jù)庫負責處理查詢操作，該模式支持負載平衡。
• 復制有兩種工作模式：同步和異步。

分割

       資料庫分片(Shiting)是指以某種方式拆分表格中的資料，并將其傳送給不同節(jié)點。

       切分是一種水平切分技術。把一個表劃分為幾個邏輯分區(qū)，每個分區(qū)的模式都相同(因為我們用行而不是用列來劃分數(shù)據(jù))，每個分區(qū)都是原始表的邏輯分區(qū)。

       當節(jié)點之間進行分布時，它們變成物理碎片，一個數(shù)據(jù)庫節(jié)點可以容納多個邏輯碎片。

       怎樣實施分割？常見的三種方法：

• 客戶程序執(zhí)行。
• 實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫本身決定在哪個節(jié)點上存儲數(shù)據(jù)，當然，這種操作不能自動完成，需要事先進行配置。
• 利用外部協(xié)調(diào)服務。

       可以使用多種方法來實現(xiàn)切分，但您必須在所有情況下提供分發(fā)密鑰。這個鍵決定了數(shù)據(jù)在集群中的分布方式。分配鍵的兩種常用方法是基于散列的鍵和基于值的鍵。以上就是數(shù)據(jù)庫工程師需要掌握哪些技術的內(nèi)容，感謝您的閱讀。