content/zh/post/andy_ln/openGauss概述.md · openGauss/blog

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title = "openGauss概述"

date = "2022-05-17"

tags = ["openGauss概述"]

archives = "2022-05"

author = "andy_ln"

summary = "openGauss概述"

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times = "23:30"

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openGauss是关系型数据库（relational database），采用客户端/服务器，单进程多线程架构；支持单机和一主多备部署方式，同时支持备机可读、双机高可用等特性。

openGauss有如下基本功能。

（1） 支持标准SQL。
openGauss数据库支持标准的SQL（structured query language，结构化查询语言）。SQL标准是一个国际性的标准，会定期更新和演进。SQL标准的定义分为核心特性以及可选特性，绝大部分的数据库都没有100%支撑SQL标准。openGauss数据库支持SQL92/SQL99/SQL2003等，同时支持SQL2011大部分核心特性以及部分可选特性。

（2） 支持标准开发接口。
openGauss数据库提供业界标准的ODBC（open database connectivity，开放式数据库连接）及JDBC（java database connectivity，java数据库连接）接口，保证用户能将业务快速迁移至openGauss。目前支持标准的ODBC3.5及JDBC4.0接口，其中ODBC能够支持CentOS、openEuler、SUSE、Win32、Win64等平台，JDBC无平台差异。

（3） 支持混合存储引擎。
openGauss数据库支持行存储引擎、列存储引擎和内存存储引擎等。行存储分为inplace update和append update两种模式，前者通过单独的回滚段（undo log）来保留元组的前像以解决读写冲突，可以更自然地支持数据更新；后者将更新记录混杂在数据记录中，通过新旧版本的形式来支持数据更新，对于旧版本需要定期做vacuum操作来支持磁盘空间的回收。列存储支持数据快速分析，更适合OLAP（online analytical processing，联机分析处理）业务。内存引擎支持实时数据处理，对有极致性能要求的业务提供支撑。

（4） 支持事务。
事务支持指的是系统提供事务的能力，openGauss支持事务的原子性、一致性、隔离性和持久性。事务支持及数据一致性保证是绝大多数数据库的基本功能，只有支持了事务，才能满足事务化的应用需求。

A（atomicity）： 原子性。整个事务中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不可能停滞在中间某个环节。
C（consistency）： 一致性。事务需要保证从一个执行性状态转移到另一个一致性状态，不能违反数据库的一致性约束。
I（isolation）： 隔离性。隔离事务的执行状态，使它们好像是系统在给定时间内执行的唯一操作。例如有两个事务并发执行，事务的隔离性将确保每一事务在系统中认为只有该事务在使用系统。
D（durability）： 持久性。在事务提交以后，该事务对数据库所做的更改便持久地保存在数据库之中，不会因掉电、进程异常故障而丢失。
openGauss数据库支持事务的隔离级别有读已提交和可重复读，默认隔离级别是读已提交，保证不会读到脏数据。

事务分为隐式事务和显式事务。显式事务的相关基础接口如下。

Start transaction：事务开启。
Commit：事务提交。
Rollback：事务回滚。
另有用户还可以通过set transaction命令设置事务的隔离级别、读写模式或可推迟模式。

（5） 软硬结合。
openGauss数据库支持软硬件地结合，包括多核地并发访问控制、基于SSD（solid-state drive，固态硬盘）地I/O（input/output，输入/输出）优化、智能地buffer pool（缓冲池）数据管理。

（6） 智能优化器。
openGauss数据库提供了智能的代价模型、智能计划选择，可以显著提升数据库性能。openGauss的执行器包含了向量化执行和LLVM（low level virtual machine，底层虚拟机，一种构架编译器的框架系统）编译执行，可以显著提升数据库性能。

（7） 支持AI。
传统数据库生态依赖于DBA（database administrator，数据库管理员）进行数据地管理、维护、监控、优化。但是在大量的数据库实例中，DBA难以支持海量实例，而AI（artificial intelligence，人工智能）则可以自动优化数据库，openGauss数据库的AI功能包括AI自调优、AI索引推荐、AI慢SQL诊断等。

（8） 支持安全。
openGauss数据库具有非常好的安全特性，包括透明加密（在磁盘的存储文件是加密的）、全密态（数据传输、存储、计算都是加密的）、防篡改（用户不可篡改）、敏感数据智能发现等。

（9） 支持函数和存储过程。
函数和存储过程是数据库中的一种重要对象，主要功能是将用户特定功能的SQL语句集进行封装并方便调用。存储过程是SQL、PL（procedural language SQL，过程语言SQL）/SQL的组合。存储过程可以使执行商业规则的代码从应用程序中移动到数据库，从而实现代码存储一次但能够被多个程序使用。

允许客户模块化程序设计，对SQL语句集进行封装，调用方便。
存储过程会进行编译缓存，可以提升用户执行SQL语句集的速度。
系统管理员通过对执行某一存储过程的权限进行限制，能够实现对相应数据访问权限的限制，避免了非授权用户对数据的访问，保证了数据的安全。
为了处理SQL语句，存储过程分配一段内存区域来保存上下文。游标是指向上下文区域的句柄或指针。借助游标，存储过程可以控制上下文区域的变化。
支持6种异常信息级别方便客户对存储过程进行调试，支持设置断点和单步调试。存储过程调试是一种调试手段，可以在存储过程开发中，一步一步跟踪存储过程执行的流程，根据变量的值，找到错误的原因或者程序的bug，提高问题定位效率。
openGauss支持SQL标准中的函数及存储过程，增强了存储过程的易用性。

（10） 兼容PostgreSQL接口。
openGauss数据库兼容PSQL客户端，兼容PostgreSQL标准接口。

（11） 支持SQL hint。
openGauss数据库支持SQL hint（hint是SQL语句的注释，可以指导优化器选择人为指定的执行计划），影响执行计划生成，提升SQL查询性能。Plan Hint为用户提供了直接影响执行计划生成的手段，用户可以通过指定join顺序、join方法、Scan方法、结果行数等多个手段进行执行计划的调优，以提升查询性能。

（12）支持Copy接口容错机制。
openGauss数据库中，用户可以使用封装好的函数创建Copy错误表，并能在使用Copy From语句时指定容错选项。指定容错选项后，openGauss数据库在执行Copy From语句过程中不会因“部分解析”、“数据格式”、“字符集”等相关的报错中断事务，而是把这些报错信息记录至错误表中，从而使得Copy From的目标文件即使有少量数据错误也可以完成入库操作。用户随后可以在错误表中对相关的错误进行定位以及进一步排查。

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