金仓数据库以“多模融合”引领文档数据库国产化新篇章

一份权威测试报告被放到技术团队面前，金仓数据库 MongoDB 兼容版在六大典型业务负载测试中，与全球标杆产品性能持平甚至超越。

"迁移至金仓数据库后，我们的电子证照系统已稳定运行超过 6 个月。"一位福建某地市政务系统的技术负责人分享了这个真实的替代案例。

这一系统曾长期依赖 MongoDB，面临 2TB 以上数据量和 1000+并发压力的挑战。金仓数据库通过协议级兼容能力，实现了从 MongoDB 到国产数据库的平滑升级。

01 时代挑战，数据库国产化转型的需求

在数字化转型进入深水区的当下，企业对数据处理的期待早已超越了简单的存储与调用。文档数据库以其对半结构化数据的天然亲和力，成为现代应用开发的重要支柱。

然而，随着企业对技术自主可控 和供应链安全的重视程度日益提高，传统开源文档数据库在性能、可靠性与企业级服务能力上的局限性逐渐显现。

同时，企业对多模数据融合处理的要求也提出了新的挑战。电科金仓推出的金仓数据库 MongoDB 兼容版，正是为回应这一时代挑战而生。

02 性能实测，直面国际标杆的硬核表现

性能是数据库的立身之本。金仓数据库 MongoDB 兼容版在权威的 YCSB 基准测试中，与文档数据库的行业标杆 MongoDB 7.0 展开了全面较量。

测试覆盖了从读写均衡、读多写少到只读、读最近写入等六种典型业务负载模型。结果显示，在绝大多数场景下，金仓数据库的性能表现均优于或与 MongoDB 7.0 持平。

尤其在代表混合读写和插入后读取的场景中，金仓数据库的优势更为明显。这意味着迁移至金仓数据库不仅能实现业务的无缝承接，更能在同等资源下为应用带来更优的吞吐与响应体验。

面对以处理复杂 JSON 数据著称的关系型数据库巨头 Oracle，金仓数据库的 BSON 格式处理引擎同样展现了竞争力。在更新嵌套两层的文档数据测试中，当 JSON 数据长度较小时，金仓数据库的处理速度可达 Oracle OSON 格式的两倍左右。

03 内核筑基，企业级能力的原生传承

金仓数据库 MongoDB 兼容版的强大性能，根植于其多年锤炼的企业级内核。它采用独特的原生扩展路径，将文档模型能力深度集成到统一的数据库内核中。

这种架构使得它天生继承了金仓数据库在强事务一致性、高可用、高安全等方面的完整基因。在扩展性方面，金仓数据库的统一查询优化层能够为关系、文档、向量等数据模型定制代价评估，生成最优执行计划。

其统一的索引框架则允许用户复用成熟的 B-Tree、RUM、HASH 等索引类型，甚至为自定义索引方法留出接口，为复杂查询提供了强大的加速引擎。

这种"多模一体"的架构意味着企业无需为不同数据类型维护多套独立的数据库系统，极大地简化了技术栈，降低了总体拥有成本和运维复杂度。

04 平滑迁移，打造极致可用的解决方案

降低迁移成本是技术替代成功的关键。金仓数据库对 MongoDB 的常用命令和操作符兼容度接近 100%，支持对 MongoDB 5.0+版本通信协议的原生兼容。

这意味着现有的 MongoDB 应用程序几乎无需修改业务代码，仅需调整数据库连接地址，即可实现"零代码"迁移。同时，针对文档数据库典型的大对象存储需求，金仓数据库通过原生支持 GridFS 协议提供支撑。

在关乎业务连续性的高可用方面，金仓数据库继承了从实例、集群到多中心的完整保障体系。金仓数据库读写分离集群支持故障秒级自动切换，且保证数据零丢失，支持同城双活、两地三中心等高级容灾部署。

在运维管理层面，统一的管控平台 KEMCC 让数据库管理员无需为文档数据单独部署和学习新的运维系统，在一个界面内即可完成对多种数据库实例的统一监控、管理和智能调优。

05 实践检验，电子证照系统的国产化替代

理论需要实践检验。金仓数据库为福建某地市电子证照共享服务系统提供了国产化升级改造方案。原系统长期依赖 MongoDB，面临 2TB+数据量、1000+并发压力等挑战。

通过金仓数据库 MongoDB 兼容版的协议级兼容能力，实现了从 MongoDB 到国产数据库的平滑升级。迁移后系统已稳定运行超 6 个月，有效支撑了当地 500 余家单位的证照共享服务。

其读写分离集群架构将系统并发承载能力显著提升，并通过针对性的场景化优化，将部分复杂查询的响应时间从数秒缩短至毫秒级。这一成功案例并非孤例。

在金融、能源、运营商等多个行业的核心业务系统中，金仓数据库凭借其高兼容、高性能和高可靠的特性，已成功实现对原有架构的替代与升级。

我来介绍金仓数据库（KingbaseES）的 SQL 相关内容。金仓数据库是国产数据库，兼容 PostgreSQL 和 Oracle 语法。

06 基础实战

1. 基本数据类型

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-- 数值类型
INTEGER, BIGINT, DECIMAL(p,s), NUMERIC(p,s), REAL, DOUBLE PRECISION

-- 字符类型
CHAR(n), VARCHAR(n), TEXT

-- 日期时间
DATE, TIME, TIMESTAMP, INTERVAL

-- 其他
BOOLEAN, BYTEA（二进制）, JSON, XML

2. DDL 数据定义语言

创建表

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-- 基础建表
CREATE TABLE employees (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50) NOT NULL,
    age INTEGER,
    salary DECIMAL(10,2),
    hire_date DATE DEFAULT CURRENT_DATE,
    department_id INTEGER,
    CONSTRAINT fk_department
        FOREIGN KEY (department_id)
        REFERENCES departments(id)
);

-- 创建索引
CREATE INDEX idx_emp_name ON employees(name);
CREATE UNIQUE INDEX idx_emp_email ON employees(email);

修改表

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-- 添加列
ALTER TABLE employees ADD COLUMN email VARCHAR(100);

-- 修改列
ALTER TABLE employees ALTER COLUMN salary TYPE DECIMAL(12,2);
ALTER TABLE employees RENAME COLUMN age TO employee_age;

-- 删除列
ALTER TABLE employees DROP COLUMN email;

-- 重命名表
ALTER TABLE employees RENAME TO staff;

3. DML 数据操作语言

插入数据

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-- 单条插入
INSERT INTO employees (name, age, salary)
VALUES ('张三', 30, 8000.00);

-- 批量插入
INSERT INTO employees (name, age, salary) VALUES
('李四', 25, 7500.00),
('王五', 35, 9000.00),
('赵六', 28, 8200.00);

更新数据

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-- 条件更新
UPDATE employees
SET salary = salary * 1.1
WHERE department_id = 2;

-- 多表更新
UPDATE employees e
SET salary = salary + 500
FROM departments d
WHERE e.department_id = d.id
AND d.name = '技术部';

删除数据

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-- 条件删除
DELETE FROM employees WHERE id = 100;

-- 清空表
TRUNCATE TABLE employees;
TRUNCATE TABLE employees CASCADE; -- 级联清空

4. 查询语句

基础查询

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-- 选择所有列
SELECT * FROM employees;

-- 选择特定列
SELECT id, name, salary FROM employees;

-- 条件查询
SELECT * FROM employees
WHERE salary > 5000 AND age BETWEEN 25 AND 35;

-- 排序
SELECT * FROM employees
ORDER BY salary DESC, hire_date ASC;

-- 分页
SELECT * FROM employees
ORDER BY id
LIMIT 10 OFFSET 20;  -- 第3页，每页10条

聚合函数

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-- 常用聚合函数
SELECT
    COUNT(*) as total,
    AVG(salary) as avg_salary,
    MAX(salary) as max_salary,
    MIN(salary) as min_salary,
    SUM(salary) as total_salary
FROM employees;

-- 分组统计
SELECT
    department_id,
    COUNT(*) as emp_count,
    AVG(salary) as avg_salary
FROM employees
GROUP BY department_id
HAVING COUNT(*) > 5;

连接查询

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-- 内连接
SELECT e.name, d.department_name
FROM employees e
INNER JOIN departments d ON e.department_id = d.id;

-- 左连接
SELECT e.name, d.department_name
FROM employees e
LEFT JOIN departments d ON e.department_id = d.id;

-- 全外连接
SELECT e.name, d.department_name
FROM employees e
FULL OUTER JOIN departments d ON e.department_id = d.id;

子查询

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-- IN 子查询
SELECT * FROM employees
WHERE department_id IN (
    SELECT id FROM departments
    WHERE location = '北京'
);

-- EXISTS 子查询
SELECT * FROM employees e
WHERE EXISTS (
    SELECT 1 FROM salaries s
    WHERE s.employee_id = e.id
    AND s.year = 2024
);

-- 标量子查询
SELECT
    name,
    salary,
    (SELECT AVG(salary) FROM employees) as avg_salary
FROM employees;

5. 窗口函数

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-- RANK, DENSE_RANK, ROW_NUMBER
SELECT
    name,
    salary,
    department_id,
    RANK() OVER (PARTITION BY department_id ORDER BY salary DESC) as rank_in_dept,
    ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY hire_date) as emp_no
FROM employees;

-- 累计统计
SELECT
    name,
    salary,
    SUM(salary) OVER (ORDER BY hire_date) as cumulative_salary,
    AVG(salary) OVER (PARTITION BY department_id) as dept_avg_salary
FROM employees;

6. 事务控制

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-- 开始事务
BEGIN TRANSACTION;
-- 或
START TRANSACTION;

-- 提交事务
COMMIT;

-- 回滚事务
ROLLBACK;

-- 保存点
BEGIN;
INSERT INTO employees (...) VALUES (...);
SAVEPOINT sp1;
UPDATE employees SET ...;
ROLLBACK TO SAVEPOINT sp1;
COMMIT;

7. 存储过程/函数

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-- 创建函数
CREATE OR REPLACE FUNCTION get_employee_count(dept_id INTEGER)
RETURNS INTEGER AS $$
DECLARE
    emp_count INTEGER;
BEGIN
    SELECT COUNT(*) INTO emp_count
    FROM employees
    WHERE department_id = dept_id;

    RETURN emp_count;
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

-- 调用函数
SELECT get_employee_count(1);

8. 金仓特有功能

分区表

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-- 范围分区
CREATE TABLE sales (
    id SERIAL,
    sale_date DATE,
    amount DECIMAL(10,2)
) PARTITION BY RANGE (sale_date);

-- 创建分区
CREATE TABLE sales_2024_q1 PARTITION OF sales
FOR VALUES FROM ('2024-01-01') TO ('2024-04-01');

CREATE TABLE sales_2024_q2 PARTITION OF sales
FOR VALUES FROM ('2024-04-01') TO ('2024-07-01');

闪回查询（类似 Oracle）

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-- 查询历史数据
SELECT * FROM employees
AS OF TIMESTAMP (SYSTIMESTAMP - INTERVAL '1' HOUR);

-- 闪回表到特定时间
FLASHBACK TABLE employees TO TIMESTAMP
TO_TIMESTAMP('2024-01-01 10:00:00', 'YYYY-MM-DD HH24:MI:SS');

9. 性能优化相关

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-- 查看执行计划
EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM employees WHERE department_id = 1;

-- 收集统计信息
ANALYZE employees;
VACUUM ANALYZE employees;

-- 并行查询设置
SET max_parallel_workers_per_gather = 4;

10. 系统表查询

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-- 查看表信息
SELECT * FROM sys_tables WHERE table_name = 'employees';

-- 查看索引
SELECT * FROM sys_indexes WHERE table_name = 'employees';

-- 查看用户
SELECT * FROM sys_user;

注意事项

兼容模式：金仓支持多种兼容模式

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SET compatible_mode = 'ORACLE';  -- 设置Oracle兼容模式
SET compatible_mode = 'PG';      -- 设置PostgreSQL兼容模式

大小写敏感：默认情况下，标识符是大小写不敏感的
特殊函数：金仓提供了一些特有的系统函数和管理函数