什么是实时数据库？

实时数据库的读写速率可达每秒 1，000，000 次，相较于传统的关系数据库快了数百倍。这种极快的读写速度使实时数据库能够高效地处理大量的实时数据流，满足各种实时应用的需求。实时数据库的高读写性能主要得益于其优化的数据存储结构和访问方式。

实时数据库采用时间序列的方式对数据进行存储和访问，与关系数据库以二维表格的方式存储和访问数据形成鲜明对比。实时数据库通过数据资产表来访问存储的数据，这种方式更适合实时数据的快速读写。相比之下，关系数据库的二维表格结构虽然具有很强的数据一致性和完整性，但在处理实时数据时往往效率较低。

实时数据库主要用于维护数据的实时性和真实性，以满足实时应用的需求。例如，在制造业的生产管理系统中，实时数据库可以作为数据支持，系统可以实时调取生产数据并向管理者发出异常警告，从而实现实时监管。与之相反，关系数据库更注重数据的完整性和一致性，主要用于重要数据的长期存储和管理，无法满足实时应用对数据实时性的需求。

实时数据库能够对历史数据进行高效压缩，因此在相同的磁盘空间内，实时数据库可以存储更多的信息。这种优势使得实时数据库在存储大量历史数据时具有更高的磁盘利用率，从而降低了存储成本。

实时数据库利用流式处理技术来处理持续变化的数据。它们能够高效地处理来自各种来源（如社交媒体、监控摄像头等）的实时数据流，并对其进行快速分析和响应。这使得实时数据库非常适合于需要实时处理大量数据的应用场景，如识别潜在的不当行为、过滤虚假信息等。

实时数据库系统通过强制执行事务截止时间来确保数据的时间有效性。它们包含一些机制，旨在最大化提交的事务数量，最小化中止的事务数量，从而确保满足所有截止时间。这种时间约束和时间有效性的处理方式使得实时数据库能够高效地处理时间敏感的查询，仅返回有效的数据。

为了满足不同查询的时间要求，实时数据库通常采用优先级调度机制。具有更高优先级的查询将获得更多的系统资源，从而确保其及时完成。这种调度策略有助于实时数据库在有限的资源下优化性能，满足关键任务的时间约束。

实时数据库通常与传感器或输入设备集成，以监控物理系统并相应地更新数据库。这种紧密集成确保了实时数据库能够及时捕获系统状态的变化，并做出相应的响应。在设计实时数据库时，需要考虑如何表示有效时间、将事实与实时系统相关联以及确保数据一致性等问题。

实时数据库可以利用调度算法进行并发控制，对请求进行优先级排序，从而保证数据的一致性。它们使用时间约束来表示数据的有效范围，称为时间有效性。这使得实时数据库能够处理时间敏感查询，仅返回时间有效的数据，并支持优先级调度。

实时数据库通过对较小的数据集进行分片和并行处理，能够提高响应时间，实现更快的数据检索。即使单个分片发生故障，也不会导致整个系统瘫痪，从而提高了可用性。此外，实时数据库能够实时捕获和响应跨多个应用程序的事件，支持诸如微服务通信和通过变更数据捕获维护系统记录等用例，为企业提供实时洞察和决策支持。

无服务器数据库是实时数据库的一种，它们能够即时扩展以处理大量事务，并通过读取副本、可用性区域和自我修复功能等特性提供高可靠性。无服务器架构使企业无需管理和维护服务器，从而降低了运维成本，让企业能够专注于业务本身。

总之，实时数据库的主要优势包括更快的响应时间、更高的可用性，以及支持关键业务用例的实时洞察力。