openGauss概述

openGauss数据库是华为深度融合在数据库领域多年经验，结合企业级场景要求推出的新一代企业级开源数据库。此前，Gauss松鼠会已经发布了openGauss数据库核心技术系列文章，介绍了openGauss的技术原理。从本期开始，Gauss松鼠会将陆续推出openGauss数据库源码解析系列文章，带你解析openGauss各功能模块的源代码逻辑和实现原理。该系列文章主要面向openGauss内核开发者及研究人员。

接下来会先向大家概要介绍openGauss。本篇将从openGauss概述、应用场景、系统结构、代码结构四个方面对openGauss进行介绍。

一、openGauss概述
openGauss是关系型数据库，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，定期会进行更新和演进。SQL标准的定义分成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大部分的核心特性，另外还支持部分的可选特性。

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、混合存储引擎支持
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，可以更自然的支持数据更新；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、事务支持
事务支持指的就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，该事务对数据库所作的更改便持久的保存在数据库之中，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数据库支持软硬件的结合，包括多核的并发访问控制、基于SSD（Solid-State Drive，固态硬盘）的IO（输入/输出Input/Output，）优化、智能的Buffer Pool（缓冲池）数据管理。

6、智能的优化器
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、AI的支持
传统数据库生态依赖于DBA（Database Administrator，数据库管理员）进行数据的管理、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、安全的支持
openGauss数据库具有非常好的安全特性，包括透明加密（即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、函数及存储过程支持
函数和存储过程是数据库中的一种重要对象，主要功能将用户特定功能的SQL语句集进行封装，并方便调用。存储过程是SQL、PL/SQL（Procedural Language SQL，过程语言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。从而代码存储一次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。支持存储过程调试，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。支持设置断点和单步调试。
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。

原文链接：https://blog.csdn.net/GaussDB/article/details/116132257