文件系统和数据库的对比

本文主要从单机系统的角度出发，对比通用的文件系统和数据库技术。想到哪里就写到哪里，遗漏的地方应该很多。

共同点：

• 同属于系统软件或底层软件
• 都是用来存储和访问数据的
• 都有着悠久的研究开发历史
• 都有成熟的标准或规范。这既有利于开发可移植的程序，又不利于开发创新的系统，特别是分布式系统。
• 实现技术上也有很多的共同点
  • 大都采用C/C++这样更底层的语言
  • 都需要保证数据的一致性，特别的，不同程度的支持事务
  • 都有Block或Page或Allocation unit或Extent这样的概念
  • 都用到Buffer cache、LRU、Group commit之类的概念和算法
  • 都要针对各种负载做IO优化

不同点：

• 数据库对事务的支持要强很多，文件系统可以只保证元数据的一致性
• 数据库有不同级别的一致性，以隔离级别的形式体现出来
• 数据库可以有REDO和UNDO日志，文件系统一般只用REDO
• 数据库的事务可以很长，文件系统的事务很短
• 数据库的事务事先无法确定，是用户输入的，文件系统的事务可以事先确定，种类明确
• 数据库是用户态实现的，文件系统一般是内核态实现的。因此，前者更容易做到跨OS平台
• 数据库的访问接口通常是非过程化的SQL语言，文件系统的则是API。二者对应的主流标准分别是SQL和POSIX
• 数据库对死锁可以做检测，文件系统则需要避免死锁

联系点：

• 数据库系统经常依赖于文件系统作为其最底层的存储，也可能会实现一些文件系统的功能
• 文件系统可以为数据库这种特殊的应用做专门的优化
• 文件系统可以被当做简单的数据库使用（例如VSAM），数据库也可以暴露出NFS（例如Oracle）
• 文件系统可能会用到一些简单的数据库功能（例如把符号链接当KV，实现简单的DB功能，或直接用一个小型的DBMS）