软件的性能常从易用性、兼容性、稳定性、高效性、高可用性、安全性、可管理性等几个方面来进行考察。在此将详细介绍国产数据库各产品特性。
1.易用性
易用性是一种以使用者为中心的设计概念，数据库易用性设计的重点在于让数据的设计能够符合使用者的习惯与需求。大部分的国产数据库都拥有易用性。以达梦数据库为例，该数据库为用户带来359项产品的细节打磨，优化细节增强其易用性。
图1 达梦数据库
2.兼容性
包括对JDBC、ODBC接口的兼容性、支持的数据类型(数据类型包括字符串、数值、日期时间、布尔、二进制串、XML等)的兼容性。以及中间件、B/S架构Web应用中对浏览器的兼容性、多源异构及Oracle语法和数据类型兼容性等。
例如OceanBase，是由蚂蚁集团完全自主研发的企业级分布式关系数据库。其对主流商业和开源数据库都兼容。
具体表现为：
(1)兼容MySQL和Oracle两种主流数据库生态，包括SQL语法、函数、视图以及存储过程等高级特性。
(2)提供丰富的数据库工具软件，开放API接口，能够与三方工具集成，降低客户的使用门槛。
图2 OceanBase
3.稳定性
数据库的稳定性，指数据库在一个运行周期内、在一定的压力条件下，数据库的出错机率、性能劣化趋势等。
人大金仓是成立最早的国产数据库厂商，自1999年成立以来，以助力企业级应用高质量发展为使命，始终专注于国产数据库产品和解决方案的自主研发工作。其稳定性表现在：
(1)国家电网智能电网调度系统，10余年7x24小时稳定运行；
(2)秒级RTO及全面容错体系，数据库7x24小时不间断运行。
4.高效性
高效的数据库能够更好的完成数据处理的需要，数据库的高效性可以从高并发支持性、TCP基准测试、时间性能与传输效率三个方面进行评估。
(1)高并发支持性
此特性可以通过Loadrunner、Jmeter模拟压力测试。测试步骤如下：
(a) 建立库表，针对被选型的多款数据库产品建立同样的表结构及外键约束，生成关联表及大于5000万条记录；
(b)建立测试进程与连接配置，国产数库广泛支持JDBC接口(JDBC Driver Class驱动)，选择Query_Type并添加库表的读写测试脚本；
©进行持续性压力测试并收集平均响应时间、吞吐率、错误率等结果。
(2)TPC基准测试
TPC组织公布的测试标准包括TPC-C/E/H。TPC-C是专门针对联机交易处理系统(OLTP)的测试规范，被众厂商认可。测试时可在不少于1000个数据仓库与虚拟终端并发的场景下记录其tpmc值。
(3)时间性能与传输效率
性能与效率测评是对数据库基本写入、读取、同步、迁移性能进行评估。其步骤如下：
(a) 建立库表，建立与高并发支持性相同的数据环境；
(b)进行关联查询与写入测试，对SQL语句(如Select、Insert)进行严格的条件限定并对比返回时间；
©测试全量数据迁移的传输性能(单位MB/s)和同步性能(单位TPS)；
(d)测试数据库异地实时同步备份的时间效率。
以上三个指标表现不错的，可以认为该数据库具有高效性。基本所有的国产数据库都满足高效性，因此不再举例说明。
5.高可用性
高可用性(High Availability)是指提供在本地系统单个组件故障情况下，能继续访问应用的能力，无论这个故障是业务流程、物理设施，还是IT软/硬件的故障。
以TiDB为例，TiDB是PingCAP公司自主设计、研发的开源分布式关系型数据库，是一款同时支持在线事务处理与在线分析处理(Hybrid Transactionaland Analytical Processing，HTAP)的融合型分布式数据库产品，其支持金融级高可用。
金融行业对数据一致性及高可靠、系统高可用、可扩展性、容灾要求较高。传统的解决方案是同城两个机房提供服务、异地一个机房提供数据容灾能力但不提供服务，此解决方案存在以下缺点：资源利用率低、维护成本高、RTO(Recovery Time Objective)及RPO(Recovery Point Objective)无法真实达到企业所期望的值。TiDB采用多副本+Multi-Raft协议的方式将数据调度到不同的机房、机架、机器，当部分机器出现故障时系统可自动进行切换，确保系统的RTO<=30s及RPO=0。
TiDB默认支持高可用，在少数副本失效的情况下，数据库本身能够自动进行数据修复和故障转移，对业务透明。
数据采用多副本存储，数据副本通过Multi-Raft协议同步事务日志，多数派写入成功事务才能提交，确保数据强一致性且少数副本发生故障时不影响数据的可用性。可按需配置副本地理位置、副本数量等策略以满足不同容灾级别的要求。
图4 TiDB数据库
6.安全性
数据库系统的重要指标之一是要确保系统安全，通过数据库管理系统防止非授权使用数据库，保护数据库的文件和数据。
数据是企业最重要的资产，经常面临来自于各个方面的威胁，数据泄露的危害越来越大，范围也越来越广。
数据库的安全性，包括身份鉴别、访问控制、审计、入侵防范、数据备份与加密等方面，下面是详细介绍：
(1)身份鉴别：(a)是否对登录用户进行身份标识和鉴别，核查标识唯一性、鉴别信息复杂性、更换周期性要求；(b)是否对登录失败及登录超时情况进行处理；©是否支持SSL/SSH等安全的远程连接方式以保证重要信息的加密传输；(d)是否支持双因素身份认证。
(2)访问控制：(a)数据库的账户和权限分配策略；(b)数据库系统是否可设置安全策略，应支持用户和/或用户组可以根据身份规定对库表的访问控制策略；©访问控制的粒度是否达到主体为12用户级或进程级，客体为文件、数据库表级。
(3)安全审计：数据库的日志记录及审计功能，审计应覆盖到每个用户并对重要的用户行为和重要安全事件进行审计，审计记录可备份，审计进程受保护。
(4)入侵防范：数据库系统是否有高风险漏洞、产品补丁更新周期与更新策略等。
(5)数据备份恢复：数据库系统是否提供本地备份与恢复功能，包括数据全量备份、增量备份、异地实时同步、故障可恢复能力等。
(6)数据加密：为了防止数据脱库后的安全，需要对数据进行加密。
(7)全密态：为了防止数据库系统或者网络传输的不安全性，需要全密态数据库，保证数据传输、数据计算、数据存储的全生命周期的安全性。
(8)防篡改：为了防止数据不被恶意篡改、恶意删除，需要防篡改、防抵赖计算机制，从而保证数据的完整性。
以OceanBase 数据库为例，其作为数据的最终载体，时刻关注保护数据的安全。数据库的安全特性从网络传输、用户认证、操作审计、存储安全、高可用等多个方面，全面保护数据安全。
OceanBase 数据库的安全体系包括身份鉴别和认证、访问控制、数据加密、监控告警、安全审计。
图5 OceanBase安全体系
OceanBase 数据库已经支持比较完整的企业级安全特性，可以有效保证用户的数据安全。OceanBase 数据库安全体系的组成如下：
(1)身份鉴别和认证：OceanBase 数据库支持身份标识和鉴别、用户管理和角色管理，提升数据库的安全性。
(2)访问控制：OceanBase 数据库通过定义各种系统、对象权限以及角色来控制用户对数据的访问。
(3)数据加密：OceanBase 数据库支持在数据传输和存储过程中，对数据进行加密。对于传输层，OceanBase 数据库支持全链路数据加密。同时，在数据存储时，OceanBase 数据库支持透明加密特性，即使存储介质丢失，依然可以保证数据不会丢失，最大化保护用户的数据安全。
(4)监控告警：OceanBase 数据库通过 OceanBase 云平台(OceanBase Cloud Platform，OCP)进行监控告警。OCP 是专门为金融级分布式关系型数据库 OceanBase 打造的管控平台，包括资源和容器管理、集群和实例生命周期管理、OpenAPI 以及基于实时计算的性能监控等功能模块。
(5)安全审计：OceanBase 数据库可以对数据库用户的行为进行审计，确保用户的操作都会被记录。同时，OceanBase 数据库还支持对数据库对象的审计操作，可以在用户访问数据时，产生审计信息，确保数据访问被真实记录。
7.可管理性
作为用户数字资产的承载者，数据库软件保持良好的运行状态至关重要，这为工作在运维管理一线的技术人员带来了巨大的挑战和风险压力。
再次以达梦为例，达梦深刻理解身处运维一线技术人员对良好的运维、管理手段的期待，并在DM8为运维人员提供了一系列改善。
(1)全新的集中式运维管理工具——DEM；
DM8提供了全新的基于Web开发的数据库管理服务平台(DEM)，DEM不仅包含了与传统桌面工具系统(管理工具Manager，数据迁移工具DTS，性能监视工具Monitor)对等的功能，还提供了集群部署(Deploy)功能、监控功能和告警功能。
图6 达梦数据库管理系统
(2)管理工具集成新的SQL助手2.0
DM8为系统管理工具Manager提供了全新的SQL助手2.0。SQL助手2.0包含了SQL语法检查功能和SQL输入助手功能。SQL语法检查功能对用户输入的SQL语句进行实时的语法检查，定位错误的SQL语法。SQL输入助手能够对用户输入SQL进行实时的智能提示，提示的内容包括数据库对象和SQL关键字等。特别的，即使处于脱机状态，Manager的SQL助手2.0也能支持上下文相关对象的智能提示。
图7 DM管理工具
8.结语
以上是对国产数据库产品特性的易用性、兼容性、稳定性、高效性、高可用性、安全性、可管理性进行的介绍。
其实对于国产数据库来说远不止以上产品特性，且各国产数据库的特性优势也不止表现在某一方面。他们都在诸多方面表现优秀，在基于已有的产品特性上也克服了许多的技术难题，在数据库的不同的应用领域中大放异彩。
参考文献：
[1]李世斌,郭永振,唐刚.国产数据库选型测评指标体系[J].计算机系统应用,2020,29(08):266-270.DOI:10.15888/j.cnki.csa.007574.
[2] 达梦数据库管理系统DM8白皮书
[3]数据库系统的分类和评测研究：(https://www.modb.pro/doc/52857#pf9)
[4]达梦官网：(https://www.dameng.com/)
[5]人大金仓官网：(https://www.kingbase.com.cn/)
[6]TiDB官网：(https://docs.pingcap.com/zh/tidb/stable)
[7] OceanBase官网：(https://www.oceanbase.com/)
[8]樊重俊等. 数据库基础及应用(第二版)[M]. 立信会计出版社. 2019.
[9]樊重俊等. 大数据基础教程(M). 上海：立信会计出版社. 2020.
[10]樊重俊等. 人工智能基础与应用(M). 北京：清华大学出版社. 2020.
[11]樊重俊等. 电子商务基础与应用(M). 上海：立信会计出版社. 2018.
(国产软件知识系列由樊重俊教授国产软件知识团队撰写，转发本文请标明作者与出处。推广国产软件，我们是认真的！欢迎关注，带你一起长知识！本文执笔：徐丹丹，修正：张红柳。)
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