信创强国（二）：数据库

一、引言

在当今全球科技竞争日益激烈的背景下，数据库作为信息系统的"数据底座"，已成为国家数字基础设施的核心组成部分。近年来，随着国家信息技术应用创新（信创）战略的强力推进，国产数据库正经历从"能用"向"好用"的关键跃迁。从"十四五"规划将科技自立自强确立为国家发展的战略支撑，到"十五五"规划建议明确提出"加快关键核心技术攻关"，国产数据库在国家五年计划中的战略地位不断提升。

面对Oracle、MySQL、SQL Server等国际主流数据库长期垄断的局面，以达梦、人大金仓、南大通用、华为高斯、神通、瀚高、海量等为代表的国产数据库厂商纷纷发力，在核心技术自主可控、生态适配能力、行业落地深度等方面取得显著突破。然而，从"理论兼容"到"工程落地"的鸿沟依然存在，实际迁移与开发中仍面临诸多"细节陷阱"。

二、概念

国产数据库是指由中国自主研发和生产的数据库管理系统（DBMS），旨在实现核心技术的自主可控，减少对国外技术的依赖，特别是在关系到国家安全的关键领域。这些数据库不仅需要满足高性能、高可靠性和高安全性要求，还需要具备良好的兼容性和扩展性，以适应不同的应用场景。

三、发展国产数据库的原因

1.国际环境变化

• 中美科技脱钩加剧：自2018年以来，美国对华为、中兴、中芯国际等中国企业实施制裁，限制芯片、操作系统、EDA工具等关键技术出口。
• 供应链安全风险凸显：过度依赖国外软硬件使我国关键信息基础设施面临“断供”甚至“后门”风险。

2.国家安全需求

• 政府、金融、能源、交通、电信等关键行业若使用不可控的国外IT系统，可能危及国家数据主权与安全。
• 法律法规明确要求提升自主可控能力，如《网络安全法》《数据安全法》《关键信息基础设施安全保护条例》等。

3.数字经济高质量发展

• 自主可控的信息技术底座是发展数字经济、人工智能、6G、量子计算等前沿领域的前提。
• 信创推动国产技术迭代升级，培育本土龙头企业，形成良性产业循环。

四、主流信创数据库概览

1. 达梦数据库（DM）

• 厂商：武汉达梦数据库股份有限公司
• 类型：关系型数据库（OLTP/OLAP混合型）
• 核心优势：

• 完全自主内核：国内唯一未基于开源二次开发的关系型数据库，代码自主率高。
• 高兼容性：支持 Oracle/MySQL 语法模式切换，降低迁移成本。
• 高安全：通过公安部等保四级认证，全面支持国密 SM2/SM3/SM4 算法。

典型场景：党政、金融、能源等对安全性和自主可控要求极高的领域。

2. 人大金仓（KingbaseES）

• 厂商：北京人大金仓信息技术股份有限公司
• 类型：关系型数据库（PostgreSQL 衍生）
• 核心优势：

• Oracle 高度兼容：完整支持 PL/SQL、包、触发器等，是 Oracle 替代首选之一。
• 高性能事务处理：实测支持万级 TPS，并发能力强。
• 全栈信创适配：深度适配鲲鹏、海光芯片，麒麟、统信 UOS 操作系统。

典型场景：政务云、税务、社保等大规模 OLTP 系统。

3. 南大通用（GBase）

• 厂商：天津南大通用数据技术股份有限公司
• 类型：多模数据库体系（8s 事务型 / 8a 分析型 / 8c 分布式）
• 核心优势：

• 产品线齐全：覆盖 OLTP、OLAP、HTAP 多种场景。
• 列式存储优化：GBase 8a 支持 PB 级数据分析，压缩比高达 10:1。
• 金融级落地：广泛应用于银行核心账务、电信计费等关键系统。

典型场景：大数据分析、数据仓库、金融风控。

4. 高斯数据库（GaussDB）

• 厂商：华为
• 类型：云原生分布式数据库（OLTP/OLAP/HTAP）
• 核心优势：

• 全栈自主：与鲲鹏 CPU、欧拉 OS、昇腾 AI 芯片深度协同。
• 分布式强一致：支持跨 AZ 部署，RPO=0，RTO<10 秒。
• AI 增强：智能索引推荐、SQL 自诊断、自动调优。

典型场景：大型金融核心系统、运营商 BSS/OSS、云原生应用。

5. 神通数据库（OSCAR）

• 厂商：北京神舟通用数据技术有限公司
• 类型：关系型数据库
• 核心优势：

• 军工级可靠性：通过 GJB 军品质量体系认证，适用于高可靠场景。
• 轻量级部署：安装包 <500MB，适合嵌入式或边缘计算环境。
• 低成本 Oracle 替代：语法兼容度高，迁移工具成熟。

典型场景：航天、国防、工业控制等特殊行业。

6. 瀚高数据库（HighGo DB）

• 厂商：瀚高基础软件股份有限公司
• 类型：基于 PostgreSQL 优化的企业级数据库
• 核心优势：

• PostgreSQL 生态继承：兼容 PostGIS、TimescaleDB、Citus 等插件。
• 多模型扩展：原生支持时序、空间、JSON 等数据类型。
• 安全增强：支持国密算法、透明数据加密（TDE）、审计日志。

典型场景：地理信息系统（GIS）、物联网时序数据、智慧城市。

7. 海量数据库（Vastbase）

• 厂商：北京海量数据技术股份有限公司
• 类型：企业级关系型数据库（PostgreSQL 基础 + Oracle 兼容层）
• 核心优势：

• 深度 Oracle 兼容：支持 PL/SQL、包、同义词、序列等。
• 鲲鹏指令集优化：针对 ARM 架构进行性能调优。
• 自动化迁移工具链：提供 Schema、数据、SQL 的一键迁移方案。

典型场景：Oracle 替换项目、金融、制造 ERP 系统。

五、核心挑战

从“理论兼容”到“工程落地”的鸿沟，尽管国产数据库在功能和性能上已接近国际水平，但在实际迁移与开发中仍面临诸多“细节陷阱”：

1. 字符编码与长度语义差异

• 南大通用 GBase 8s：VARCHAR(n) 中 n 表示字节数而非字符数。UTF-8 下一个汉字占 3 字节，导致从 MySQL（字符语义）迁移时字段长度需扩大 3 倍，否则截断。
• 解决方案：迁移前评估最大字符长度 × 最大字节宽度（如 4），预留足够空间。

2. NULL 与空字符串语义不一致

• GBase 8s 将 NULL = '' 视为等价，但若字段定义为 NOT NULL，插入空字符串会报错。
• 对策：显式设置默认值（如 ' '），或在应用层统一处理空值逻辑。

3. SQL 标准与方言冲突

• GROUP BY 宽松模式缺失：GBase、达梦等严格遵循 SQL 标准，非聚合字段必须出现在 GROUP BY 中。
• IF 函数不支持：需改写为 CASE WHEN。
• ORDER BY 限制：排序字段必须出现在 SELECT 列表中。
• UNION 类型兼容性：VARCHAR 与 TEXT 不能直接 UNION，需统一类型。

4. 分页与 MyBatis 集成问题

• GBase 分页失效：因 JDBC 驱动解析问题，需在 URL 添加 sqlmode=gbase，或使用 ${} 替代 #{}（注意 SQL 注入风险）。
• 字段名大小写：查询结果字段全小写，导致 MyBatis resultMap 映射失败，建议使用 DTO 或加双引号保留大小写。

5. 事务与连接管理差异

• 达梦需显式 COMMIT：执行 DML 后必须提交，否则变更不生效。
• 连接池验证 SQL：部分驱动不支持 SELECT 1，需改为 SELECT 1 FROM dual。

6. 工具链与运维体验

• 人大金仓 Web 迁移工具：Windows 路径含空格会导致启动失败。
• 神通数据库断电风险：异常断电可能导致服务无法启动，需加强 UPS 和日志保护。
• 达梦内存配置敏感：低配环境（如 2C4G）初始化失败，需至少 3C6G。

六、未来趋势

基于当前发展态势和政策导向，结合国家五年计划战略方向，国产数据库未来将呈现以下趋势：

1. 技术趋势：多模、云原生、AI驱动

多模融合成为标配：单一OLTP或OLAP已无法满足复杂业务需求。GBase 8c、GaussDB HTAP等已支持事务与分析混合负载，未来"一套数据库处理所有数据"将成为主流。多模型数据库（关系型、文档、图、时序等）将更受欢迎。

云原生架构深度演进：容器化、Serverless、存算分离将成为新标准。GaussDB(for openGauss)、达梦云数据库等已支持Kubernetes部署，未来将与公有云、私有云无缝集成。云原生数据库将支持弹性伸缩、按需付费、多租户等特性。

AI驱动自治运维：华为GaussDB已引入AI索引推荐、慢SQL诊断。未来，国产数据库将普遍集成AIOps能力，实现自动调优、故障预测、资源弹性伸缩。AI将改变数据库运维模式，从"人管"向"自管"转变。

2. 生态趋势：标准统一、开源协作

标准统一加速：通过信创工委会、数据库标准工作组等组织，推动国产数据库标准统一。在SQL语法、驱动接口、管理工具等方面形成统一标准，降低生态碎片化。

开源生态建设：openGauss、TiDB等开源数据库社区快速发展，吸引更多开发者参与。开源将成为国产数据库生态建设的重要路径，通过社区协作加速技术迭代。

生态适配深化：从"能用"向"好用"转变，需要更完善的生态适配。未来将重点解决与开发框架、中间件、应用软件的深度适配问题，提供更流畅的开发体验。

3. 市场趋势：从试点到全面推广

行业渗透加速：从党政机关向金融、电信、能源、交通、教育、医疗等关键行业全面推广。预计"十五五"期间，八大关键行业将基本完成数据库国产化替代。

应用场景深化：从边缘系统向核心业务系统（如银行核心交易、电网调度）延伸。这是国产数据库从"能用"到"好用"的关键标志，也是技术成熟度的试金石。

国际化探索：部分国产数据库开始出海，服务"一带一路"国家。这既是市场拓展，也是技术验证。通过国际化，提升产品竞争力和影响力。

4. 政策趋势：持续加码、精准支持

政策持续加码：从"十四五"到"十五五"，国家将持续支持信创产业发展。在政府采购、金融科技、数字基建等领域，国产数据库将获得更多政策支持。

标准与认证完善：建立更完善的数据库产品认证体系、性能测试标准、安全评估标准。通过标准引导，推动产业高质量发展。

人才培养支持：通过产教融合、校企合作等方式，培养国产数据库人才。建立人才认证体系，提升人才供给能力。

七、结语

信创数据库已走过"从无到有"的阶段，正迈向"从有到优"的新周期。虽然在细节兼容性、工具链成熟度、生态广度上仍有提升空间，但其在自主可控、安全合规、行业深耕方面的优势不可替代。

从国家五年计划视角看，信创数据库是国家科技自立自强战略的重要组成部分。在"十四五"和"十五五"时期，国产数据库将迎来更大的发展机遇。随着政策持续加码、企业奋力创新、生态日益完善，一个安全、自主、繁荣的国产数据库生态正在加速成型。

对于企业而言，选择国产数据库不仅是响应政策，更是构建长期技术主权的战略举措。对于开发者，掌握国产数据库技术，将成为新时代的核心竞争力。对于产业，国产数据库的崛起，将改变全球数据库市场格局。