数据库行业专题研究：技术实力快速提升 国产替代加速推进

　　数据库是信息时代的基石
　　1 数据库定义：核心基础软件
数据库处于IT架构的核心位置，向上支撑各类应用，大大降低了数据存储与处理的复杂性，向下负责调动计算、网络、存储等基础资源。
　　2 数据库历经六十年发展，全球市场突破千亿美元
数据库伴随着信息技术的进步而发展，主要分为三个阶段：20世纪60年代的网状和层次数据库阶段；20世纪70年代至20世纪末的关系型数据库阶段，期间先后诞生了Oracle、IBM DB2等一批商业数据库和MySQL、PostgreSQL等一批开源数据库；21世纪以来的NoSQL和NewSQL为代表的多元化数据库阶段，云数据库快速崛起。
　　根据Gartner发布的2023年度全球《云数据库管理系统魔力象限》报告，2023年全球数据库市场规模将首次突破1000亿美元。
　　3 数据库类别众多
　　数据库产品按照其管理的数据结构，可分为关系型、非关系型（键值型、文档、图、时序等）；按照设计架构，可分为集中式和分布式数据库；按照部署模式，可分为本地数据库和云数据库；按照应用场景，可分为OLTP事务型数据库、OLAP分析型数据库、HTAP混合型数据库；按照存储介质，可分为磁盘数据库和内存数据库。
　　4 关系型数据库：高度通用，应用成熟
　　早期数据库缺乏完善的理论基础，也不方便使用，而关系型数据库的诞生推动数据库规模化应用落地，它建立在关系模型上，是多个关系(Relation)即二维表的集合，它提供了标准化的数据展现和查询方法，可确保所有应用都能轻松访问和使用所需数据。
　　ACID：原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability)是定义关系数据库事务的四个关键属性。
　　1970年,IBM实验室的EdgarFrankCodd发表了《大型共享数据库数据的关系模型》论文,为关系型数据库技术奠定了理论基础,并启动研发首个关系型数据库的原型项目SystemR;1974年,Ingres原型诞生,为后续基于其源码开发的PostgreSQL、Sybase、Informix等著名产品打下坚实基础;1977年,Oracle前身SDL成立,随后发布Oracle第一个版本。20世纪80年代,关系型数据库进入商业化时代,微软的SQLServer、IBM的DB2等相继诞生,并诞生了MySQL和PostgreSQL等一批知名开源数据库。
　　4 NoSQL：顺应互联网发展，覆盖多种垂直场景
NoSQL是指非关系型数据库、分布式、不保证遵循传统ACID原型的数据库。互联网时代，许多应用呈现高并发读写、海量数据处理、数据结构不统一等特点，关系型数据库并不能很好地支持这些场景，非关系型数据库应运而生。
　　BASE原则：分布式数据库遵循的基本可用(Basically Available)、软状态(Soft state)、最终一致性(Eventual consistency)的原则。
　　CAP原理：一个分布式系统不可能同时满足一致性(Consistency)、可用性(Availability)和分区容错性(Partition tolerance)这三个基本需求，最多只能同时满足其中的2个。
　　NoSQL（非关系型数据库）包括键值、文档、列族、图形等类型，不同类型各有所长，在大数据和互联网领域取得了较大范围的应用，例如，图形数据库所特有的计算模型，在金融、公共卫生、社交网络等涉及复杂关系溯源、关系链条跟踪等场景下具有显著优势。
　　4 NewSQL数据库：技术融合的新兴方案
　　NewSQL是一种新型数据库解决方案，它结合了关系型数据库的事务处理能力和ACID特性，以及非关系型数据库的分布式、水平扩展等优势，能够在保持数据一致性的同时，实现高性能和可扩展性，广泛应用于电商平台、在线教育平台和金融等领域。
　　4 关系型数据库占据主导，非关系型数据库百花齐放
一方面，非关系型数据库随着互联网、大数据的发展而发展，产品类型和数量不断丰富；另一方面，人类社会经济活动所依赖的重要数据信息，如交易数据、储蓄数据、生产数据等，其表现形式和访问方法天然具有模式明确、关联清晰的特征，符合关系型数据库的特点，并已形成基于关系型数据库的庞大信息技术生态。
　　据Gartner的数据，2022年全球数据库管理系统(DBMS)市场达到910亿美元，其中，关系型数据库市场份额为78%；2023年市场规模将首次突破1000亿美元。
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