一篇文章认识NOSOL数据库

• 一 NoSQL的兴起
• • 关系数据库无法满足Web2.0需求
  • 关系型数据库
  • 常见的关系数据库
  • 非关系数据库
  • 常见的非关系数据库
• 二 NoSQL的简介
• • NoSQL的特点
  • NoSQL的四大类型
  • 键值（Key-Value）存储
  • 列（Wide Column Store/Column-Family）存储
  • 文档（Document-Oriented）存储
  • 图形（Graph-Oriented）存储
• 三 NoSQL与关系数据库的比较

一 NoSQL的兴起

随着Web2.0和大数据时代到了来，关系数据库越来越力不从心，网络冲浪的数据由原来的从 GB 到 TB 到 PB，数据之间的关系也并不紧密。传统的关系型数据库已经无法满足快速查询与插入数据的需求。所以NoSQL出现了。

关系数据库无法满足Web2.0需求

1无法满足海量数据的管理需求,数据量太大，无法再随心所欲的去进行查询，尤其是复杂查询。（多表关联查询）
2无法满足数据的高并发需求，无法进行特别多的请求处理。
3无法满足高可扩展性和高可用性的需求，关系数据库无法横向扩展（可以通过增加服务器数量）不能短时间内迅速提升性能

关系型数据库

通过外键关联来建立表与表之间的关系

常见的关系数据库

Oracle（付费）、DB2（银行使用）、Microsoft SQL Server、Microsoft Access、MySQL（不花钱）

非关系数据库

{
  "studentID": 20190611524,
  "studentName": "马永童",
  "studentImage": ["imgs1.path", "imgs2.path"],
  "desc": [{"messages": "马永童2020个人介绍", "img": "imgs1.path"}, {"text": "2021 new mesaage", "img": "imgs2.path"}],
}

12306的架构

通过studentID一次查询就可以获取所有信息。

常见的非关系数据库

Cloudant、MongoDb（非结构化数据Json）、Redis（缓存数据库）、HBase

二 NoSQL的简介

NoSQL(not only SQL) NoSQL 一词最早出现于 1998 年，是 Carlo Strozzi 开发的一个轻量、开源、不提供 SQL 功能的关系数据库。Nosql通常不存在连接操作，也没有严格遵守ACID约束，可以支持超大规模数据存储，其灵活的数据模型可以很好的支持Web2.0应用。

NoSQL的特点

1灵活的可扩展性，通过廉价的服务器去提升性能。
2 灵活的数据模型，采用键值、列族等非关系数据模型，允许在一个数据元素里存储不同类型的数据。
3与云计算紧密融合

NoSQL的四大类型

键值（Key-Value）存储

特点：键值数据库会使用一个哈希表。通过 key指定特定Value，使用Key 添加、查询或者删除数据。

优点：查询速度快，可实现数据量的无限扩容。

缺点：不适合条件查询，数据无结构化，通常只被当作字符串或者二进制数据存储。

应用场景：内容缓存、用户信息比如会话、配置信息、购物车等，主要用于处理大量数据的高访问负载。

相关产品代表：Redis、Memcached…

列（Wide Column Store/Column-Family）存储

特点：数据库由多行构成，每行数据包含多个列族（多个列聚合成一个列族），通过行键定位，行键指向了多个列。举个例子，如果我们有一个 Person 类，我们通常会一起查询他们的姓名和年龄而不是薪资。这种情况下，姓名和年龄就会被放入一个列族中，而薪资则在另一个列族中。

优点：查找速度快，可扩展性强，更容易进行分布式扩展，复杂性低。

缺点：功能少，大都不支持强事务一致性。

应用场景：日志、 分布式的文件系统(对象存储)、推荐画像、时空数据、消息/订单等。

列（Wide Column Store/Column-Family）存储代表：Cassandra、HBase…

文档（Document-Oriented）存储

特点：文档是数据库的最小单位，文档数据库将数据以文档的形式储存，类似 JSON，是一系列数据项的集合。每个数据项都有一个名称与对应的值，值既可以是简单的数据类型，如字符串、数字和日期等；也可以是复杂的类型，如有序列表和关联对象。

优点：数据结构要灵活，表结构可变，复杂性低。

缺点：查询性能不高，缺乏统一的查询语法。

应用场景：日志、 Web 应用等。

文档（Document-Oriented）存储 代表：MongoDB、CouchDB…

图形（Graph-Oriented）存储

特点：图形数据库，以图论为基础，允许我们将数据以图的方式储存。

优点：图形相关算法，比如最短路径寻址，N 度关系查找等，也可构建复杂的关系图谱。

缺点：复杂性高 ，只支持一定的数据规模。

应用场景：社交网络，推荐系统等。专注于构建关系图谱。

图形（Graph-Oriented）存储代表：Neo4j、Infinite Graph…

三 NoSQL与关系数据库的比较

纵向扩展::系统提供更为强大的硬件