7 个核心功能让你更好地使用 YashanDB 数据库

在现代数据库技术领域，高性能处理能力、一致性保障及灵活的部署能力是核心挑战。面对大规模数据分析和复杂事务处理，数据库系统需提供强大的并发控制和准确的事务管理。YashanDB 数据库基于成熟的架构设计，通过多种存储结构和部署模式，实现了对多样业务需求的支持。本文面向数据库管理员、开发者及架构师，系统介绍 YashanDB 的 7 大核心功能，旨在提升技术理解及应用水平，助力构建高性能、可靠的数据库环境。

1. 多样化部署架构支撑业务弹性

YashanDB 支持单机部署、分布式集群部署及共享集群部署三种形式，满足不同业务规模和性能需求。

单机部署：通过主备复制实现主库数据同步，具备高可用性设计，适用于中小规模业务及高可用要求不高的场景。

分布式部署：基于 Shared-Nothing 架构，细分为 MN 组（元数据管理及分布式事务协调）、CN 组（协调节点）和 DN 组（数据节点），支持强线性扩展及海量数据的并行分析。

共享集群部署：依赖共享存储与聚合内存技术，多个实例通过全局缓存交互实现高效一致性访问，适用于多实例高性能、多写及高可用场景。

不同部署形态带来灵活的硬件利用和业务伸缩能力，为需求多变的应用环境提供了坚实保障。

2. 丰富存储引擎与表组织方式

针对不同业务类型，YashanDB 支持多种存储结构和表组织方式以优化性能和存储效率。

HEAP 存储：无序行式存储，写入高效，适用于联机事务处理（OLTP）场景。支持行内变长列的原地更新和复杂的行迁移机制。

BTREE 存储：基于 B 树的索引结构，用于高效索引访问，支持多种索引扫描模式及排序优化。

MCOL 存储：可变列式存储，以段页式管理为基础，支持原地更新及字典编码，提升实时在线事务与分析处理（HTAP）性能。

SCOL 存储：稳态列式存储，通过切片文件形式存储，支持压缩编码与条件过滤，优化海量稳态数据的联机分析处理（OLAP）能力。

表组织方式：支持行存表（HEAP）、列存表（TAC 与 LSC），以及能够区分冷热数据的切片机制，满足业务的访问模式和数据变更要求。

多种存储结构和组织方式为不同数据访问需求提供针对性优化，支持高并发与高效查询。

3. 先进的事务与多版本并发控制机制（MVCC）

YashanDB 全面支持 ACID 事务特性和多版本并发控制，确保数据一致性与并发性能。

多版本读一致性：通过使用系统变更号（SCN）控制查询视角，保证查询获取对当前环境下的已提交版本数据，避免脏读和读写阻塞。

事务隔离级别：支持读已提交和可串行化隔离级别，满足不同业务对并发控制的强弱需求，同时支持写操作的冲突检测与锁等待。

锁机制：采用物理行锁和表锁管理事务间写写冲突，支持死锁检测与自动解除，兼顾数据完整性与性能。

自治事务：允许嵌套独立事务，具备独立提交能力，便于实现复杂的业务逻辑处理。

基于上述机制，YashanDB 能在高并发环境下保持数据正确性和一致性，实现事务级别的并行处理。

4. 智能 SQL 优化器与执行引擎

SQL 引擎包含解析、校验、重写、优化和执行等阶段，是数据库性能的关键保障。

基于成本模型的优化器（CBO）：基于统计信息自动推导查询路径、连接顺序及执行策略，优化访问路径和执行计划。

动态和静态语句重写：使用等价转换来增强优化空间，例如条件补充、聚合函数下推等。

多种执行算子：包括扫描算子、连接算子、排序算子以及并行执行算子，支持 MPP 并行计算提升查询效率。

向量化计算：利用 SIMD 技术批量处理向量数据，降低 CPU 指令周期，提高执行效率和吞吐量。

分布式执行：协调节点（CN）生成并分发执行计划，数据节点（DN）并行完成数据扫描和计算，通过内部网络实现高效数据交换。

Hint 支持：允许用户对执行计划进行干预，指导优化器调整执行方式，增强系统灵活性。

整体优化器设计提升 SQL 语句执行效率，兼容复杂查询和海量数据处理需求。

5. 完善的高可用架构及自动选主机制

保证数据持续可用及业务不中断是 YashanDB 核心设计之一。

主备复制体系：支持同步和异步复制模式，利用 redo 日志实现主库向备库的数据同步，保障数据不丢失。

多种保护模式：包括最大性能、最大可用和最大保护模式，用户可根据业务需求权衡性能与数据一致性。

自动选主：分布式部署利用 Raft 算法和 Quorum 机制实现主备库自动选主和故障切换，降低运维复杂度。

共享集群故障自动重组：通过 YCS 节点间心跳和投票机制，快速感知故障并完成新的主实例选举，实现多实例多活。

级联备库与归档修复：支持异地容灾，备库自动修复归档日志 GAP，提升灾备效率。

以上功能构成了 YashanDB 在业务连续性及灾难恢复方面的核心保障体系。

6. 全面安全能力保障数据资产

安全设计覆盖用户身份认证、权限控制、加密与审计等多个层面。

身份认证：支持数据库认证及操作系统认证，强化入口安全。

基于角色和标签的访问控制：实现三权分立的管理模型与行级访问控制，细粒度约束用户权限。

数据加密支持：涵盖表空间加密、表级列加密、备份加密和网络传输加密，采用 AES 与国密标准保障数据机密性。

审计机制：完整的权限、行为、角色审计能力，支持异步审计减少性能开销。

反入侵功能：IP 黑白名单管理及连接监听，实现连接防护和异常检测。

安全体系为企业级数据库环境提供可信赖的数据保护基础。

7. 灵活高效的编程支持与管理工具

除了标准 SQL，YashanDB 提供强大的程序语言（PL）扩展和管理框架。

PL 引擎：支持存储过程、函数、自定义数据类型、触发器及高级包，提供丰富的控制流程、异常处理、动态 SQL 等能力。

自治事务：支持嵌套和独立事务编程，增强编程逻辑的灵活性。

代码加密与保护：PL 源码可加密存储防止泄露，保障核心业务逻辑。

备份恢复及运维线程支持：多线程备份和恢复方案配合运维工具，提升系统管理效率。

客户端接口丰富：支持 JDBC、C、Python、ADO.NET、ODBC 等多种驱动，实现多语言环境下的便捷访问。

完整的编程和管理支持提升了系统的灵活性与可维护性。

总结与建议

深入理解并结合业务场景选择合适的部署架构，实现弹性性能匹配。

根据数据特点合理选用存储结构，平衡写入性能与查询效率。

充分利用 MVCC 和事务隔离机制，保证数据的一致性和高并发下的性能。

利用 SQL 优化器与向量化执行，提高复杂查询和海量数据分析效率。

配置高可用和自动选主机制，确保业务连续性和快速故障恢复。

配置完善的安全策略，涵盖认证、授权、加密及审计，构建安全防护体系。

灵活应用 PL 编程和自动化运维工具，提升开发生产力和系统管理效率。

结论

随着数据规模和业务复杂度的持续增长，数据库系统对高性能、一致性保障及灵活管理的需求日益提高。YashanDB 通过多样化部署形态、丰富的存储引擎、先进的事务控制和优化执行引擎等核心功能，为企业业务提供稳定、灵活且高效的支撑。未来，数据库在分布式计算能力、自动化智能优化及安全防护等方面将持续演进，YashanDB 作为行业技术代表，致力于不断创新，以满足不断增长的业务需求。用户应持续关注并深入学习相关技术，以建设更加成熟可靠的数据库应用环境。