一、數(shù)據(jù)庫對(duì)于同一查詢，每次查詢時(shí)間會(huì)不一樣的原因

1、有內(nèi)部操作

查詢語句中的內(nèi)部操作，例如排序、分組、連接等，也會(huì)影響查詢的執(zhí)行時(shí)間。

2、數(shù)據(jù)庫負(fù)載

當(dāng)數(shù)據(jù)庫處于高負(fù)載狀態(tài)時(shí)，查詢的響應(yīng)時(shí)間可能會(huì)增加，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫需要處理更多的請(qǐng)求。此時(shí)，同一查詢的執(zhí)行時(shí)間會(huì)因?yàn)樨?fù)載變化而有所不同。

3、緩存效應(yīng)

數(shù)據(jù)庫有一個(gè)查詢緩存，當(dāng)緩存中有相同的查詢語句時(shí)，數(shù)據(jù)庫可以直接返回查詢結(jié)果，而不需要再次執(zhí)行查詢。但是，當(dāng)查詢緩存被清空或命中率低時(shí)，同一查詢的執(zhí)行時(shí)間可能不同。

4、使用了索引

查詢語句中使用的索引對(duì)查詢的執(zhí)行時(shí)間也有影響。當(dāng)查詢的字段沒有合適的索引或使用了不合適的索引時(shí)，查詢的執(zhí)行時(shí)間可能會(huì)增加。

5、數(shù)據(jù)量不同

查詢的執(zhí)行時(shí)間也會(huì)受到數(shù)據(jù)量的影響。當(dāng)查詢需要處理大量數(shù)據(jù)時(shí)，執(zhí)行時(shí)間可能會(huì)比查詢少量數(shù)據(jù)的情況下長。

二、數(shù)據(jù)庫介紹

1、定義

數(shù)據(jù)庫是存放數(shù)據(jù)的倉庫。它的存儲(chǔ)空間很大，可以存放百萬條、千萬條、上億條數(shù)據(jù)。但是數(shù)據(jù)庫并不是隨意地將數(shù)據(jù)進(jìn)行存放，是有一定的規(guī)則的，否則查詢的效率會(huì)很低。當(dāng)今世界是一個(gè)充滿著數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)世界，充斥著大量的數(shù)據(jù)。即這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)世界就是數(shù)據(jù)世界。數(shù)據(jù)的來源有很多，比如出行記錄、消費(fèi)記錄、瀏覽的網(wǎng)頁、發(fā)送的消息等等。除了文本類型的數(shù)據(jù)，圖像、音樂、聲音都是數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫是一個(gè)按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫的概念實(shí)際包括兩層意思：

數(shù)據(jù)庫是一個(gè)實(shí)體，它是能夠合理保管數(shù)據(jù)的“倉庫”，用戶在該“倉庫”中存放要管理的事務(wù)數(shù)據(jù)，“數(shù)據(jù)”和“庫”兩個(gè)概念結(jié)合成為數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理的新方法和技術(shù)，它能更合適的組織數(shù)據(jù)、更方便的維護(hù)數(shù)據(jù)、更嚴(yán)密的控制數(shù)據(jù)和更有效的利用數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫作為最重要的基礎(chǔ)軟件，是確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基石。

2、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是為管理數(shù)據(jù)庫而設(shè)計(jì)的電腦軟件系統(tǒng)，一般具有存儲(chǔ)、截取、安全保障、備份等基礎(chǔ)功能。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以依據(jù)它所支持的數(shù)據(jù)庫模型來作分類，例如關(guān)系式、XML；或依據(jù)所支持的計(jì)算機(jī)類型來作分類，例如服務(wù)器群集、移動(dòng)電話；或依據(jù)所用查詢語言來作分類，例如SQL、XQuery；或依據(jù)性能沖量重點(diǎn)來作分類，例如最大規(guī)模、較高運(yùn)行速度；亦或其他的分類方式。不論使用哪種分類方式，一些DBMS能夠跨類別，例如，同時(shí)支持多種查詢語言。?

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心組成部分，主要完成對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作與管理功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫對(duì)象的創(chuàng)建、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的查詢、添加、修改與刪除操作和數(shù)據(jù)庫的用戶管理、權(quán)限管理等。它的安全直接關(guān)系到整個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全，其防護(hù)手段主要有：

使用正版數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)并及時(shí)安裝相關(guān)補(bǔ)丁。做好用戶賬戶管理，禁用默認(rèn)超級(jí)管理員賬戶或者為超級(jí)管理員賬戶設(shè)置復(fù)雜密碼；為應(yīng)用程序分別分配專用賬戶進(jìn)行訪問；設(shè)置用戶登錄時(shí)間及登錄失敗次數(shù)限制， 防止暴力破解用戶密碼。分配用戶訪問權(quán)限時(shí)，堅(jiān)持最小權(quán)限分配原則，并限制用戶只能訪問特定數(shù)據(jù)庫，不能同時(shí)訪問其他數(shù)據(jù)庫。修改數(shù)據(jù)庫默認(rèn)訪問端口，使用防火墻屏蔽掉對(duì) 外開放的其他端口，禁止一切外部的端口探測行為。對(duì)數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲(chǔ)的重要數(shù)據(jù)、敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)，防止數(shù)據(jù)庫備份或數(shù)據(jù)文件被盜而造成數(shù)據(jù)泄露。設(shè)置好數(shù)據(jù)庫的備份策略，保證數(shù)據(jù)庫被破壞后能迅速恢復(fù)。對(duì)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的系統(tǒng)存儲(chǔ)過程進(jìn)行合理管理，禁用掉不必要的存儲(chǔ)過程，防止利用存儲(chǔ)過程進(jìn)行數(shù)據(jù)庫探測與攻擊。啟用數(shù)據(jù)庫審核功能，對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行全面的事件跟蹤和日志記錄。

3、標(biāo)準(zhǔn)SQL語句

雖然關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有很多，但是大多數(shù)都遵循SQL（結(jié)構(gòu)化查詢語言，Structured Query Language）標(biāo)準(zhǔn)。 常見的操作有查詢，新增，更新，刪除，求和，排序等。

查詢語句：SELECT param FROM table WHERE condition 該語句可以理解為從 table 中查詢出滿足 condition 條件的字段 param。新增語句：INSERT INTO table （param1，param2，param3） VALUES （value1，value2，value3） 該語句可以理解為向table中的param1，param2，param3字段中分別插入value1，value2，value3。更新語句：UPDATE table SET param=new_value WHERE condition 該語句可以理解為將滿足condition條件的字段param更新為 new_value 值。刪除語句：DELETE FROM table WHERE condition 該語句可以理解為將滿足condition條件的數(shù)據(jù)全部刪除。去重查詢：SELECT DISTINCT param FROM table WHERE condition 該語句可以理解為從表table中查詢出滿足條件condition的字段param，但是param中重復(fù)的值只能出現(xiàn)一次。排序查詢：SELECT param FROM table WHERE condition ORDER BY param1該語句可以理解為從表table 中查詢出滿足condition條件的param，并且要按照param1升序的順序進(jìn)行排序。

總體來說， 數(shù)據(jù)庫的SELECT，INSERT，UPDATE，DELETE對(duì)應(yīng)了我們常用的增刪改查四種操作。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對(duì)于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理更合適，如學(xué)生成績、地址等，這樣的數(shù)據(jù)一般情況下需要使用結(jié)構(gòu)化的查詢，例如join，這樣的情況下，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫就會(huì)比NoSQL數(shù)據(jù)庫性能更優(yōu)，而且精確度更高。由于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的規(guī)模不算太大，數(shù)據(jù)規(guī)模的增長通常也是可預(yù)期的，所以針對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫更好。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫十分注意數(shù)據(jù)操作的事務(wù)性、一致性，如果對(duì)這方面的要求關(guān)系型數(shù)據(jù)庫無疑可以很好的滿足。

4、非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（NoSQL）

隨著近些年技術(shù)方向的不斷拓展，大量的NoSql數(shù)據(jù)庫如MongoDB、Redis、Memcache出于簡化數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、避免冗余、影響性能的表連接、摒棄復(fù)雜分布式的目的被設(shè)計(jì)。

指的是分布式的、非關(guān)系型的、不保證遵循ACID原則的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。NoSQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)與CAP理論、一致性哈希算法有密切關(guān)系。所謂CAP理論，簡單來說就是一個(gè)分布式系統(tǒng)不可能滿足可用性、一致性與分區(qū)容錯(cuò)性這三個(gè)要求，一次性滿足兩種要求是該系統(tǒng)的上限。而一致性哈希算法則指的是NoSQL數(shù)據(jù)庫在應(yīng)用過程中，為滿足工作需求而在通常情況下產(chǎn)生的一種數(shù)據(jù)算法，該算法能有效解決工作方面的諸多問題但也存在弊端，即工作完成質(zhì)量會(huì)隨著節(jié)點(diǎn)的變化而產(chǎn)生波動(dòng)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)過多時(shí)，相關(guān)工作結(jié)果就無法那么準(zhǔn)確。這一問題使整個(gè)系統(tǒng)的工作效率受到影響，導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)亂碼與出錯(cuò)率大大提高，甚至?xí)霈F(xiàn)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容遷移，產(chǎn)生錯(cuò)誤的代碼信息。但盡管如此，NoSQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)還是具有非常明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，如數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，在大數(shù)據(jù)量下的讀寫性能好；能滿足隨時(shí)存儲(chǔ)自定義數(shù)據(jù)格式需求，非常適用于大數(shù)據(jù)處理工作。

NoSQL數(shù)據(jù)庫適合追求速度和可擴(kuò)展性、業(yè)務(wù)多變的應(yīng)用場景。對(duì)于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理更合適，如文章、評(píng)論，這些數(shù)據(jù)如全文搜索、機(jī)器學(xué)習(xí)通常只用于模糊處理，并不需要像結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)一樣，進(jìn)行精確查詢，而且這類數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)規(guī)模往往是海量的，數(shù)據(jù)規(guī)模的增長往往也是不可能預(yù)期的，而NoSQL數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展能力幾乎也是無限的，所以NoSQL數(shù)據(jù)庫可以很好的滿足這一類數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。NoSQL數(shù)據(jù)庫利用key-value可以大量的獲取大量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)的獲取效率很高，但用它查詢結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)效果就比較差。

目前NoSQL數(shù)據(jù)庫仍然沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，它現(xiàn)在有四種大的分類：

鍵值對(duì)存儲(chǔ)（key-value）：代表軟件Redis，它的優(yōu)點(diǎn)能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的快速查詢，而缺點(diǎn)是需要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。列存儲(chǔ)：代表軟件Hbase，它的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)數(shù)據(jù)能快速查詢，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的擴(kuò)展性強(qiáng)。而缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)庫的功能有局限性。文檔數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)：代表軟件MongoDB，它的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要求不特別的嚴(yán)格。而缺點(diǎn)是查詢性的性能不好，同時(shí)缺少一種統(tǒng)一查詢語言。圖形數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)：代表軟件InfoGrid，它的優(yōu)點(diǎn)可以方便的利用圖結(jié)構(gòu)相關(guān)算法進(jìn)行計(jì)算。而缺點(diǎn)是要想得到結(jié)果必須進(jìn)行整個(gè)圖的計(jì)算，而且遇到不適合的數(shù)據(jù)模型時(shí)，圖形數(shù)據(jù)庫很難使用。

延伸閱讀1：關(guān)系數(shù)據(jù)庫

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)的格式可以直觀地反映實(shí)體間的關(guān)系。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和常見的表格比較相似，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中表與表之間是有很多復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系的。 常見的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有Mysql，SqlServer等。在輕量或者小型的應(yīng)用中，使用不同的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對(duì)系統(tǒng)的性能影響不大，但是在構(gòu)建大型應(yīng)用時(shí)，則需要根據(jù)應(yīng)用的業(yè)務(wù)需求和性能需求，選擇合適的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。