1. 定制數(shù)據(jù)庫(kù)在當(dāng)今技術(shù)環(huán)境中的必要性

近年來(lái)，開發(fā)社區(qū)見證了前端框架的爆炸式增長(zhǎng)。選擇似乎無(wú)窮無(wú)盡，新框架定期出現(xiàn)，每個(gè)框架都承諾更好的性能、更多功能或增強(qiáng)的開發(fā)人員體驗(yàn)。這種激增凸顯了行業(yè)對(duì)創(chuàng)建動(dòng)態(tài)和響應(yīng)式用戶界面的關(guān)注。

但是后端呢？雖然有著名的后端框架，如 Express.js（一個(gè)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的選項(xiàng)）、Fastify 和 Hono（個(gè)人最喜歡的框架），但其多樣性似乎并不像前端那樣令人難以抗拒。這種差異促使我們考慮數(shù)據(jù)庫(kù)，這是后端開發(fā)的一個(gè)關(guān)鍵組成部分，通常在幕后運(yùn)行。

令人驚訝的是，市場(chǎng)上的數(shù)據(jù)庫(kù)比前端框架還多。這種豐富性并不是立即顯而易見的，但當(dāng)我們考慮不同組織的獨(dú)特需求時(shí)，就會(huì)變得清晰起來(lái)。許多公司開發(fā)了自己的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)解決現(xiàn)有解決方案無(wú)法有效解決的特定挑戰(zhàn)。

例如：

• Facebook 與 Apache Cassandra：開發(fā)用于跨多個(gè)服務(wù)器處理大量數(shù)據(jù)，而不會(huì)出現(xiàn)單點(diǎn)故障。
• Google with Bigtable：專為 PB 級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和快速訪問(wèn)而設(shè)計(jì)，支撐 Google 搜索和 Google Analytics 等服務(wù)。
• Amazon 與 DynamoDB：針對(duì)高吞吐量工作負(fù)載和低延遲性能進(jìn)行優(yōu)化的可擴(kuò)展 NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。
• LinkedIn 與 Voldemort：分布式鍵值存儲(chǔ)系統(tǒng)，旨在實(shí)現(xiàn)高可擴(kuò)展性和容錯(cuò)能力。
• Apple 的 FoundationDB：專注于 ACID 事務(wù)和水平可擴(kuò)展性的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，為 iCloud 等服務(wù)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

這些科技巨頭創(chuàng)建了自定義數(shù)據(jù)庫(kù)，以滿足獨(dú)特的性能要求、可擴(kuò)展性需求，并通過(guò)優(yōu)化其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案來(lái)獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

即使您經(jīng)營(yíng)的公司規(guī)模不是如此之大，了解這些公司為何以及如何構(gòu)建自己的數(shù)據(jù)庫(kù)也是非常有洞察力的。它強(qiáng)調(diào)了根據(jù)應(yīng)用程序的特定需求定制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案的重要性。

如果您對(duì)構(gòu)建自己的數(shù)據(jù)庫(kù)的想法感興趣，那么第一步就是了解數(shù)據(jù)庫(kù)如何在計(jì)算機(jī)上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。從根本上講，數(shù)據(jù)庫(kù)管理如何將數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)介質(zhì)和從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)、如何內(nèi)部組織數(shù)據(jù)以及如何有效地檢索和操作數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)方法主要有兩種類型：

• 本機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)：獨(dú)立系統(tǒng)，例如MySQL 和PostgreSQL。它們作為單獨(dú)的服務(wù)器進(jìn)程運(yùn)行，應(yīng)用程序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到它們。本機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)旨在處理多個(gè)并發(fā)連接和大量數(shù)據(jù)。它們提供了廣泛的事務(wù)管理、并發(fā)控制和數(shù)據(jù)安全功能。
• 嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)：示例包括SQLite、LevelDB和RocksDB。這些數(shù)據(jù)庫(kù)直接嵌入到應(yīng)用程序中，在同一進(jìn)程空間中運(yùn)行。它們是輕量級(jí)的，需要最少的設(shè)置，非常適合需要簡(jiǎn)單、快速、可靠的方式來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)而無(wú)需單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器開銷的應(yīng)用程序。

通過(guò)探索這些概念，您開始了解數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)的構(gòu)建塊。無(wú)論您的目標(biāo)是為大型應(yīng)用程序構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)，還是只是滿足您的好奇心，深入研究數(shù)據(jù)庫(kù)的工作原理都可以顯著提高您的開發(fā)技能，并為優(yōu)化應(yīng)用程序開辟新的可能性。

2. 在本機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)和嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)之間進(jìn)行選擇：基于現(xiàn)有庫(kù)進(jìn)行構(gòu)建

現(xiàn)在的問(wèn)題是：您應(yīng)該使用哪種類型的數(shù)據(jù)庫(kù) - 本機(jī)還是嵌入式？

通過(guò)實(shí)現(xiàn) B 樹、哈希表或 LSM 樹等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在硬件級(jí)別編寫代碼是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，超出了大多數(shù)項(xiàng)目的范圍。相反，我們的目標(biāo)是在現(xiàn)有庫(kù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建，以創(chuàng)建適合您需求的解決方案。

鑒于這種方法，嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)成為最佳選擇。 MySQL、PostgreSQL 等本機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)或 AWS RDS、PlanetScale 或 Neon DB 等托管服務(wù)非常強(qiáng)大，旨在解決大規(guī)模擴(kuò)展問(wèn)題。然而，它們具有設(shè)置、維護(hù)和網(wǎng)絡(luò)配置等復(fù)雜性，而這些對(duì)于您的應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)可能是不必要的。

通過(guò)選擇嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)，您可以：

• 利用現(xiàn)有庫(kù)：利用完善的數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)，無(wú)需重新發(fā)明輪子。
• 簡(jiǎn)化部署：將數(shù)據(jù)庫(kù)直接嵌入到您的應(yīng)用程序中，無(wú)需單獨(dú)的服務(wù)器和復(fù)雜的配置。
• 高效定制：專注于構(gòu)建特定于您的應(yīng)用程序的功能，而無(wú)需處理成熟的本機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的開銷。
• 增強(qiáng)性能：通過(guò)消除應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫(kù)之間的網(wǎng)絡(luò)通信來(lái)減少延遲。
• 避免不必要的復(fù)雜性：繞過(guò)本機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)解決的擴(kuò)展解決方案的復(fù)雜性，這可能對(duì)您當(dāng)前的需求來(lái)說(shuō)太過(guò)分了。

這種方法使您能夠開發(fā)出高效、易于管理且完全符合應(yīng)用程序特定要求的數(shù)據(jù)庫(kù)解決方案。

結(jié)論和第 2 部分的下一步內(nèi)容

在第一部分中，我們已經(jīng)確定了您可能想要構(gòu)建自定義數(shù)據(jù)庫(kù)的原因，并探討了本機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)和嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)之間的差異。通過(guò)選擇基于嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)和現(xiàn)有庫(kù)進(jìn)行構(gòu)建，您可以創(chuàng)建量身定制的解決方案，而無(wú)需深入研究低級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。

在第 2 部分中，我們將深入選擇要使用的特定數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)并定義我們正在構(gòu)建的范圍。我們將探索 SQLite、LevelDB 和 RocksDB 等選項(xiàng)，討論它們的優(yōu)勢(shì)和對(duì)不同用例的適用性。此外，我們將概述如何將這些庫(kù)集成到您的應(yīng)用程序中并對(duì)其進(jìn)行自定義以滿足您的獨(dú)特要求。

請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注我們從概念理解過(guò)渡到實(shí)際實(shí)施的過(guò)程，為構(gòu)建不僅滿足您當(dāng)前需求而且還能適應(yīng)未來(lái)挑戰(zhàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)奠定基礎(chǔ)。

第 2 部分中的后續(xù)步驟：

• 選擇數(shù)據(jù)庫(kù)：我們將評(píng)估不同的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)以找到最合適的。
• 定義項(xiàng)目范圍：清楚地概述我們要構(gòu)建的目標(biāo)以及我們需要的功能。
• 集成策略：討論如何將所選數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)縫集成到您的應(yīng)用程序中。
• 定制技術(shù)：探索定制數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)以更好地滿足您的應(yīng)用程序需求的方法。
• 性能注意事項(xiàng)：了解如何在特定環(huán)境下優(yōu)化速度和效率。

在第 2 部分結(jié)束時(shí)，您將為實(shí)施自定義數(shù)據(jù)庫(kù)解決方案奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使您能夠控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理策略。

以上是構(gòu)建您自己的數(shù)據(jù)庫(kù) - 第 1 部分的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！