数据库在应用程序开发中的作用非常容易理解。

您使用数据库来存储一些信息。

您希望在需要时能够获取这些信息。

但为了实现这个简单的目的，典型的数据库系统中需要进行很多工作。

虽然每个数据库都有细微的差异，但每个数据库管理系统都有一些共同的主题。

对于初学者来说，所有数据库系统都在简单的客户端和服务器模型的基础上运行。

- 应用程序实例是客户端

- 数据库实例（或节点）是服务器。

总体而言，数据库管理系统分为4个子系统：

- 传输

- 查询处理器

- 执行引擎

- 存储引擎

✅客户端请求以查询的形式通过传输子系统。

传输子系统的工作是接受这些查询并将它们交给查询处理器。

此外，该子系统还负责与集群内的其他数据库节点进行通信。

✅下一个子系统是查询处理器。

传入的查询是用特殊的查询语言编写的，查询处理器的工作是解析、解释和验证这些查询。

查询处理器由两部分组成：

[1] 解析传入查询的查询解析器

[2] 查询优化器消除查询的冗余部分并尝试找到最有效的执行方式。

查询处理器的输出是执行计划（也称为查询计划）。

✅下一个子系统，即执行引擎处理执行计划。

从本质上讲，执行计划是为了得出结果而必须执行的一系列操作。

某些操作可能是本地的，而其他操作可能需要在远程节点上运行。

执行引擎收集本地和远程操作的结果

✅最后一个子系统是存储引擎。

在数据库节点的上下文中，存储引擎执行本地查询。

它还具有以下几个部分，例如：

[1] 事务管理器调度事务并确保它们不会使数据库处于不一致状态。想想原子性保证之类的东西。

[2] 锁管理器，其工作是在事务运行时管理数据库对象上的锁。这可以确保并发操作不会互相干扰。

[3] 访问方法用于管理访问和组织磁盘上的数据。示例包括 B 树或 LSM 树等存储结构。

[4] 缓冲区管理器，管理内存中数据页的缓存。

[5] 恢复管理器负责维护操作日志并在发生任何故障时恢复系统状态。

最终，所有这些子系统及其子部分相互协同工作，以执行数据库管理系统听起来简单的工作。