数据工程 - 数据存储

数字信息分为两种类型：输入数据和输出数据。用户提供输入数据，而计算机生成输出数据。CPU 需要用户输入才能执行计算并产生输出。

过去，用户必须手动将数据输入计算机，这既费时又低效。为了解决这个问题，随机存取存储器 (RAM) 被用作短期解决方案。RAM 的存储容量和数据保持时间有限。只读存储器 (ROM) 只能读取和编辑数据，用于控制计算机的基本功能。

尽管随着动态随机存取存储器 (DRAM) 和同步动态随机存取存储器 (SDRAM) 的发展，计算机存储技术取得了进步，但这些技术仍然受到成本、空间和内存保持时间的限制。当计算机断电时，RAM 会丢失数据。

有了数据存储，用户可以将数据保存到设备上，确保即使计算机断电也能保留数据。用户无需手动输入数据，而是可以指示计算机从存储设备检索信息。计算机可以读取来自各种来源的数据，并将其保存到相同或不同的存储位置。此外，用户还可以与他人共享数据。

关系数据库

关系数据库是组织数据成预定义关系的信息集合。数据存储在一个或多个表中，表具有行和列，这使得很容易理解不同的数据结构之间是如何相互关联的。关系是表之间的逻辑连接，基于它们之间的交互建立。

这是一个小型企业可能用来处理产品订单的两个表的简单示例。第一个表是客户信息表，其中每条记录都包含客户姓名、账单信息、地址、电话号码和其他联系方式。每条信息都在自己的一列中，数据库为每一行分配一个唯一的 ID。在第二个表（客户订单表）中，每条记录都包含下订单的客户的 ID、订购的产品、数量、选择的尺寸和颜色等——但不包含客户姓名或联系信息。

关系模型将逻辑数据结构与物理存储结构分离。这允许数据库管理员管理物理存储而不影响数据访问。

分离也适用于数据库操作。逻辑操作指定内容，而物理操作确定如何访问和检索数据。

为了维护数据的准确性和可访问性，关系数据库遵循完整性规则。例如，一条规则可以防止表中出现重复行，以避免数据不一致。

NoSQL 数据库

NoSQL 数据库旨在处理大量非结构化和半结构化数据。与具有预定义模式的传统关系数据库不同，NoSQL 数据库使用灵活的数据模型，可以适应变化并水平扩展以管理不断增长的数据量。这分为四大类：

• 键值存储

• 列族存储

• 图数据库

• 文档数据库

NoSQL 数据库通常用于处理大量数据的应用程序，例如社交媒体、游戏和电子商务，在这些应用程序中，实时处理和分析很困难。它们也用于其他应用程序，例如内容管理系统和文档管理。