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数据库属于根底软件，在信息系统中的重要性一直加强，明天最宽泛采纳的 RDBMS 技术，也曾经经验了 50 年的倒退演进历程。然而在中国国产数据库畛域，依然存在“卡脖子”的难题，那么问题来了，数据库的倒退，到底是难在研发，还是难在生态？
1、国产数据库的终点
在互联网上，有一张宝贵的照片渊远流传。照片来自 1977 年在黄山召开第一届数据库学会会议，第二排左七是中国数据库的泰斗萨师煊老师，这一年被认为是中国数据库的终点，这一年中国刚刚复原高考。同样是 1977 年，一家名为“Software Development Laboratories (SDL)”的公司在美国硅谷注册成立，起初它的另外一个名字更广为人知 – Oracle。
风闻 Oracle 的名字来源于 Larry Ellison 为 CIA 执行的一个我的项目，这个风闻是真的，在 CIA 的解密文件上可能看到这个我的项目：Project ORACLE.（下图有彩蛋，欢送火眼金睛，留言反馈）
中国的学术界开始钻研数据库，美国的工业界曾经开始研发关系型数据库，差距就此拉开；而自 90 年代开始，Oracle、Sybase、DB2、Informix 等产品纷纷进入中国，并且占据了垄断位置；在那之后的 2000 年左右，国产数据库的产品才刚刚推出迈向市场；时至今日，国产数据库才进入疾速发展期，一大批守业企业、翻新产品一直涌向市场，2011 年巨杉成立，2015 年 PingCAP 成立，2020 年云和恩墨公布 MogDB 数据库产品……
回顾历史，明天咱们更加晓得，数据库产业要想实现倒退超过，产学研用必须要要同步推动，才有可能打消短板、减速成长。
2021 数据技术嘉年华大会 曾经取得各位数据英雄的现场反对：
阿里巴巴团体副总裁、阿里云智能数据库事业部负责人 李飞飞 宗旨演讲：《云原生数据库 2.0：企业级一站式数据管理》
华为云数据库服务总经理 苏光牛 宗旨演讲：《GaussDB 企业级云原生架构演进与凋谢生态》
蚂蚁团体 OceanBase CTO 杨传辉 宗旨演讲：《OceanBase 一体化架构的原生分布式数据库》
腾讯云数据库副总经理 王义成 宗旨演讲：《DSQL 在国产化畛域的技术创新与实际》
TiDB 创始人 黄东旭 宗旨演讲：《从内核到产品到平台：TiDB 的 DBaaS 之路》
中国移动信息技术核心研发翻新核心副总经理 张春 宗旨演讲：《基于磐基 PaaS 平台构建中国移动云原生对立 DBaaS》
云和恩墨 MogDB 掌门人 张皖川 宗旨演讲：《MogDB- 依靠开源社区的技术创新》
2、IBM 和 Oracle 的时机
RDBMS 数据库的历史时机首先光顾了 IBM。明天简直曾经是家喻户晓，E.F.Codd 的论文扭转了数据库的历史，然而 Oracle 比 IBM 更敏感的意识到了历史时机，Larry Ellison 背地还有一位蠢才的程序员 Bob Miner，他们结识于 AMPEX 公司，这个公司的名字在 CIA 的解密文件中随处可见。
照片中右二就是这位蠢才的程序员，在开始守业后的一年之内，Bob 就胜利的用编汇语言 (Assembly Language) 实现了 RDBMS，尔后，版本 2、版本 3 的更新也简直都是他一个人实现的代码编写工作。直到 1992 年 Oracle 版本 7，Bob 始终都是技术小组的领军人物。
当初 Oracle 的代码中，还能找到 Bob Miner 的痕迹，在 catalog5.sql 文件中，正文中有 Miner 在 1984 年留下的正文：Rewrite for new dictionary but it still looks much the same to users。
Miner 下面那一行的正文者就是后面咱们提到的 Andy，他于 1984 年退出 Oracle，工作至今，成为了 Oracle 数据库新一代的研发掌门人。
紧接着，有人在 1992 年，修改了 Bob 的一些 mistakes。
Bob Miner 为 Oracle 奠基的 Rollback Segment 技术，能够说是一笔不可估量的技术财产，指引 Oracle 数据库倒退演进，直至今日。
3、达梦和金仓的差异化抉择
在中国数据库畛域，最晚期的研发者就包含冯玉才老师，他在 1988 年研发了数据库系统 CRDS，这也成为了达梦数据库的前身。达梦数据库的版本 2.0 在 1996 年公布。率先起步的先发劣势，让达梦抉择了自主研发的路线，成为了明天国产数据库畛域为数不多的全自研产品。
达梦公司创建于 2000 年，从这一年开始，达梦开始作为一家商业化数据库公司，开展了冯老师的守业征程。
国产数据库的另外一个先驱是来自人民大学的人大金仓，创建于 1999 年，早于达梦公司。金仓抉择的路线是在开源产品 PostgreSQL 上进行自研开发迭代，推出 KingBase 品牌。依照公开信息，Kingbase ES V1.0 在 1999 年公布。
达梦数据库和人大金仓的抉择，也是明天泛滥国产厂商的两条路线：自主研发和开源演进。这两个路线，只有继续投入，在代码上具备自主能力，在知识产权上没有瑕疵，就都可能走得远。
从国产数据库的先驱者来看，在关系型数据库畛域，中国的软件研发以及产品化比美国至多晚了 20 年。然而，正是因为有了这么多前仆后继的奉献者和探索者，中国的数据库演进脉络并未中断。
人大金仓副总裁 金学东，曾经受邀缺席 2021 数据技术嘉年华大会，并将发表《打造云上数据库服务全生命周期治理计划，助力企业数字化转型》的主题演讲。
4、从 Oracle 和 Sybase 看先发者的挑战
在关系型数据库畛域，先发者面临着技术路线的抉择、摸索的挑战，这其中往往就随同着挫折和失败，所以在 RDBMS 50 年的技术长河中，很多名闻遐迩的品牌都慢慢隐没的历史的长河中，这其中就包含 Informix、Sybase 等产品。
在很多技术方向上，Oracle 都是率先的探索者。当 1984 年，Oracle 在版本 4 中实现了一致性读，在版本 6 中实现了行级锁，当先性就被确立下来：
在明天的数据库世界里，你可能很难设想数据库的世界，已经读能够阻塞写，锁总是加在页之上，直至今日，Oracle 的官网上还有这样的比照报告。以下是对于页锁的形容比照：
还有对于一致性读的比照：
而大概 25 年前，Sybase 的专家是这样辩驳的：
I cannot think of any application in which a properly designed PLL solution would perform any worse than its RLL counter part (but, as has been pointed out, it may very well take more design effort to achieve these results). And, in fact, I think that for a very large sub-set of these applications, performance can actually improve using PLL.
（在下面的阐述中，PLL 指 Page Level Locking，RLL 指 Row Level Locking）。
5、从 openGauss 和 PolarDB 看追赶者的劣势
时至今日，RDBMS 的实践和实现曾经足够成熟，开源数据库也曾经做出了残缺的出现，对于追赶者来说，站在前人的肩膀上，曾经极大的升高了投入危险。
在最近公布的 openGauss 2.0 版本中，一个重要的个性被推出，这就是：原位更新（Ustore）引擎（https://www.modb.pro/db/130779）。原位更新这个词听起来很陈腐，但其实是源自对 PostgreSQL 原有的 Heap 存储引擎的代替。PG 采纳追加更新形式存储数据，也就是当批改数据时，不是在原地位批改，而是写入一个新记录，这会导致空间收缩，也就须要定期回收过期的数据空间。这始终是 PostgreSQL 的一个弱项。
当初 openGauss 彻底解决了这个问题，实现了 Undo 机制，也就能够在原地位更新数据。这带来的益处就包含：
高性能：对插入、更新、删除等不同负载的业务，性能以及资源应用体现绝对平衡，相比 Append Update 引擎性能晋升 10%。
运行安稳：性能运行安稳，8 小时性能滚降值从 13.8% 升高至 2.5%。
高效存储：反对最大限度的原位更新, TPCC 负载下均匀节约空间 15%~20%，UNDO 空间统一分配，集中回收，复用效率更高，存储空间应用更加高效、安稳。
而当初的益处是，以开源的模式，咱们能够随时来查看 openGauss 的源码实现（https://gitee.com/opengauss/o…），例如以下就是 Ustore 的数据块存储构造：
而在 Oracle 21c 中才呈现的区块链表，在 openGauss 2.0 中也曾经被实现。
对于 Oracle Database 21c vs openGauss 2.0 的个性比照，请参考：Oracle 21c vs openGauss 2.0 新个性解析和研究（https://www.modb.pro/doc/49883）
在往年的云栖大会上，PolarDB 开源了 PolarDB-X 分布式数据库（https://github.com/ApsaraDB/g…），咱们留神到阿里云在这个版本中，同样实现了和 Oracle 相似的一致性读机制，同样通过 SCN 来作为一致性读的基准。那么和 Oracle 同样的工作机制就都呈现了，相似的有，事务槽（Transaction Slot）、提早块革除（Delayed Record Cleanout）等。
PolarDB-X 的分布式事务，是通过基于 Paxos 的 2PC 原子提交实现的，如前所诉，还实现了基于 Read Version 的 MVCC 并发管制。
Paxos 算法是 Leslie Lamport 于 1990 年提出的共识算法，因为一些挫折 1998 年才公开发表，起初使其取得 2013 年的图灵奖。这篇论文以难懂著称，Lamport 被问到忍气吞声，2001 年从新发表了一篇一个公式都没有的论文 ——“Paxos Made Simple”（https://www.modb.pro/doc/50627），摘要仅有一句话：
The Paxos algorithm, when presented in plain English, is very simple.
站在前人的肩膀上，无疑让咱们走得更快，而咱们该当放弃同样的凋谢和分享精力。在国产数据库畛域，随着 openGauss、PolarDB、OceanBase 的陆续开源，开源凋谢也曾经成为行业共识。
6、为什么 SQL Server 和 DB2 未造成规模化三方生态？
Oracle 数据库为什么在市场竞争中获胜？在泛滥因素中，肯定有生态这重要一环，生态让产品生根发芽、茁壮成长，最初根深叶茂，影响深远。
在过来十年，云和恩墨 (https://enmotech.com/) 在数据库服务畛域，服务了超过 1000 家企业客户，粗浅的感触到了 Oracle 生态圈的笼罩之广、影响之深，同时咱们也在思考，为什么商业数据库的第二、第三名（DB2、SQL Server）没有造成相似 Oracle 的弱小生态圈？
家喻户晓，在国内市场，有很多服务类厂商、生态工具厂商围绕 Oracle 提供产品和解决方案，然而你可能没有见到成规模的 DB2、SQL Server 三方厂商，何解？
我有一个对于技术方向的答案，那就是：开放性。
常常有敌人问我，为什么 Oracle 的 DBA 生态就这么沉闷？我已经在《Oracle 性能优化与诊断案例》一书中表白过这样一个观点：
“…我听到一句话印象粗浅，叫“暗藏的权力感”，我想把这句话利用到数据库，表白一下我的观点。
Oracle 数据库，尽管是一个商用数据库不开源，然而它又是十分凋谢的一个产品，Oracle 简直所有的外部操作，不论是调优的过程还是数据库的各种外部操作，都是可跟踪解析的。比方 Oracle 数据库的启动和敞开过程，全程是可跟踪的。它的启动敞开会解析成多少个递归操作，咱们全都能够跟踪进去。
所以咱们做 Oracle DBA 的工作时，面对任何事件咱们都会十分有信念。Oracle 凋谢了各种接口，办法和伎俩给咱们，只有咱们去剖析钻研，就可能把一个问题的 Root Cause 找进去，靠近 Root Cause 就离解决问题不远了。
一个数据库只有变得更加凋谢接口，更加凋谢 DeBug 性能的，能力让咱们在钻研这个数据库的时候也能够找到更多的乐趣。我感觉这外面找到的乐趣就是我讲的，是暗藏的权力感。就是我不留余地，然而我晓得我在解决接触这个数据库的时候，我有十分强的把控力，我能撼动和解决简直所有的问题。我感觉这一点对于技术人员是十分重要的。”
Oracle 通过开放性，造就起丰盛的人才资源，而除了 Oracle 之外，DB2、SQL Server 的技术栈是十分关闭的，至今很多略微简单的问题，就只能依赖原厂商的二线反对，而 Oracle 数据库，第三方力量简直能够应答各种异样（除了改代码修 Bug）。
当然，咱们也能够认为，这个畛域只有占据了足够的市场份额，才可能培养起全面的生态市场。
那么咱们同样要面临一个严厉的问题：如果说生态只属于第一位的领先者，那么后来者，如何去建设共享的数据库生态，促成国产数据库的胜利，就显得更加迫切和重要。
在中信证券的报告：数据库，企业数字化撑持，大数据时代基石（https://www.modb.pro/doc/7743），已经这样形容：
合作伙伴生态是 Oracle 晚期霸占中国市场的外围因素之一，也是国产数据库厂商将来的战略重点。数据库管理系统是数据管理架构的底层产品，每个客户外围零碎架构都不同，意味着须要针对不同客户做大量定制化的开发。集成商、二次开发商、IT 征询公司都是数据库厂商生态搭档体系中的重要参与者。生态搭档体系建设可能帮忙企业疾速实现业务扩张，同时最大水平缩小老本的增长，使数据库厂商能将无限的人员和资金投入到数据库技术和产品的开发上。早在 2009 年，Oracle 就推出合作伙伴网络打算(OPN)，在过后被认为是十年以来最重大的停顿。2013 年 Oracle 大中华区 OPN 成员已达到 2412 家，超过 90% 的支出是通过合作伙伴获得的。
西方证券在一份报告中也曾指出：国产根底软硬件，开源、迁徙、上云，要害在生态（https://www.modb.pro/doc/49939）。明确的指出了生态的关键作用。
7、为什么云数据库成为潮流？
既然生态是数据库胜利的关键因素（尤其是对于后来者），咱们也就可能了解为什么云数据库成为潮流。
云数据库能够借助云的根底，在云上成长，而无需从头建设生态，从而能够防止生态短板、疾速的迈向胜利，这也是云原生数据库倍受关注的基本。在 Gartner 公布的 2011~2020 寰球数据库市场格局中，微软在 2020 年超过了 Oracle 位列第一，而第三名 AWS、第六名 Google、第七名 阿里云、第十名 华为云，无一不是凭借云的劣势，在数据库畛域争锋：
那么是不是云厂商胜利了，独立的数据库厂商就不复存在了呢？
我在往年的云栖大会讲过一段话，我认为，” 云数据库 ” 让数据库得以永生了。为什么呢？
如果云上的数据库只能由云厂商提供，那么将来独立的数据库厂商都将沦亡，然而明天，新的先驱者验证了一条情理，生存之道依然存在，MongoDB、Snowflake 的摸索曾经初见端倪。在上图中，第 11 位的 MongoDB、第 17 位的 Snowflake 都为咱们证实了这一点。
在云时代，只有和云共舞、共生，能力在将来的世界生存下来。
8、策二：数据库生态建设是要害
总结一下，在数据库技术倒退的高级摸索阶段，技术是要害（一个谬误的路线抉择可能就让商业上所有的致力灰飞烟灭），而在当下的技术成熟阶段，生态就成为最重要的一环。
中国数据库的倒退须要全链条的、全方位的合作，从厂商到企业用户到第三方生态，全流程的都要协同运行起来，我已经写到，2019 年是国产数据库元年。这是因为，在那之前是数据库厂商本人使力量，十分艰巨；只有当咱们真正意识到这是一个“卡脖子”的问题时，当用户真正做出抉择时，国产数据库的春天才真正到来。
咱们倡议：成立以数据库为核心的生态联盟，构建对立的生态社区平台，通过对立的规范体系，建设具备宽泛适应性的认证兼容机制，造就具备多样化服务能力的从业人员，能力对整个行业带来兼容并包的高效率的促进作用。
同时，当 160 多个国产数据库走向市场时，在行业里更须要可能对立提供服务、生态工具产品的企业，可能作为国产数据库的对立提供商、生态建设者，为用户保驾护航，为厂商助力加油。
2019 年加入华为的 HC 大会时，在一个数据库闭门讨论会，我印象粗浅的记得，其中一位与会专家慨然批评国产数据库不好用不能用。我过后的答复是，你如果问国产数据库（仅指我相熟的 OLTP）和 Oracle 相比好不好用，必定不好用。我在 20 年前接触 Oracle 数据库的时候，也遇到十分多的问题，时至今日，在墨天轮上发问的很多人也会说 Oracle 很多中央不好用，然而因为 Oracle 建设了十分良好的生态体系、造就了大量的业余工程师，使得用户在遇到问题时，找失去反对，解决得了问题，从而保障了用户的业务运行。
所以国产数据库的倒退肯定须要不同角色的宽泛参加，要有厂商基于国产数据库开发应用软件，要有第三方为国产数据库提供服务，要有机构为国产数据库造就输送人才，要有投资方容忍国产数据库试错成长，唯有如此，国产数据库能力少摔跤，跑得快！
时至今日，国产数据库的倒退，肯定要全军为上，任何单方面的致力都是薄弱有力的，我深信这正是中国数据库最好的发轫之机。
参考文献
Oracle 和 SQL Server,Sybase 的比照
Ustore 在 openGauss 闪亮退场
PolarDB- X 分布式数据库解决方案
中信证券：数据库，企业数字化撑持，大数据时代基石
西方证券：国产根底软硬件，开源、迁徙、上云，要害在生态
金声玉振 - 数据库技术和生态改革翻新的十年
2019，国产数据库元年开启新纪元
END
