- 大结果集 → 在执行连接操作时,如果连接的表之间有许多匹配行,结果集可能会显着增长 。这可能导致更大的中间结果集需要处理、传输和存储,从而增加了内存消耗和较长的查询执行时间 。
- 缺乏索引使用 → 有效的连接操作通常依赖于连接列上适当索引的使用 。如果缺少或未正确定义必要的索引以及外键,数据库可能需要执行完整的表扫描或大量的磁盘I/O操作来定位匹配的行,从而导致性能较慢 。

文章插图
- 复杂的查询计划 → 数据库优化器需要确定执行连接查询的最有效方法 。在某些情况下,查询优化器可能需要考虑多个可能的连接路径、表访问方法和连接算法 。这个过程可能变得复杂且耗时,特别是对于具有多个连接的查询,可能导致次优查询计划和较慢的执行 。
- 选择性不足 → 包括非选择性谓词(匹配大部分数据的条件)的连接条件可能阻碍性能 。非选择性连接条件可能导致更大的中间结果集和较慢的查询执行,因为数据库需要处理大量数据以检索所需的结果 。
DB实例的水平扩展难题扩展数据库有两种方法:
- 垂直扩展 → 通过增加现有数据库机器的CPU或RAM
- 水平扩展 → 通过向数据库集群添加其他机器,每台机器处理总数据的一个子集 。
- 数据分发和分片 → 在水平扩展时,跨多个节点分发数据至关重要 。在SQL数据库中,数据通常以具有关系和依赖关系的表结构化 。拆分和分发这样相互关联的数据可能会很复杂,因为维护引用完整性并确保节点之间的一致数据变得具有挑战性 。通常会使用分片技术来将数据分区到节点上,但需要仔细规划,可能会引入额外的复杂性 。
- 查询协调和连接 → SQL数据库支持复杂的JOIN操作,以从多个表中检索数据 。当数据分布在节点之间时,执行JOIN操作变得更加具有挑战性 。连接可能需要节点之间的协调、网络数据传输和增加的网络延迟,可能影响性能和可伸缩性 。
- 索引和查询优化 → SQL数据库在高效的数据检索方面严重依赖于索引 。随着水平扩展,索引变得更加复杂,因为需要在节点之间分布和维护索引 。由于数据的分布性质,查询优化技术也变得更加具有挑战性,可能影响查询性能 。
通过NoSQL数据库解决方案NoSQL数据库尝试解决关系数据库提出的这些主要问题 。
- 与所有著名的连接存在问题
- 查询性能的不可预测性
- DB实例的水平扩展难题
SQL依赖于规范化来进行数据建模 。
规范化是数据库设计中的一个过程,通过它来组织和结构化数据,以最小化冗余,提高数据完整
性,并优化数据库效率 。它涉及将数据分解为较小、更可管理的实体(表),并在它们之间建立关系 。
它旨在通过只在一个地方存储每个数据片段来消除冗余 。这以以下方式使我们受益:
- 灵活的查询 → 连接允许您通过单个操作从不同表中重新组装所需的数据 。有了连接的灵活性和SQL的其他语法糖,您不需要提前考虑如何访问数据 。您根据规范化的原则来建模实体,然后编写查询以处理您的需求 。
- 增强数据完整性 → 规范化通过定义约束和表之间的关系来帮助实施数据完整性规则 。主键和外键用于建立关系和强制引用完整性,防止数据不一致并确保数据完整性 。
- 提高存储效率 → 冗余数据,即相同信息存储在多个地方,可能导致不一致和浪费存储空间 。只在一个地方存储每个数据片段可以降低数据不一致的机会,并提高数据准确性 。
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