目錄

一、NoSQL概述

二、為什么用NoSQL?

三、NoSQL特點(diǎn)?

四、NoSQL的分類

五、NoSQL適用場(chǎng)景

六、NoSQL不適用場(chǎng)景

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一、NoSQL概述

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即“不僅僅是SQL”，泛指非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫(kù)。
NoSQL 不依賴業(yè)務(wù)邏輯方式存儲(chǔ)，而以簡(jiǎn)單的key-value模式存儲(chǔ)（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的類型不需要一個(gè)固定形式）。因此大大的增加了數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)展能力。

• 不遵循 SQL 標(biāo)準(zhǔn)
• 不支持 ACID
• 遠(yuǎn)超于 SQL 的性能

二、為什么用NoSQL?

傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)如MySQL、SQL Server、Oracle等都是將復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)歸結(jié)為簡(jiǎn)單的二元關(guān)系（即二維表形式），能夠使用SQL語(yǔ)句進(jìn)行復(fù)雜的查詢并且支持事務(wù)。但是隨著互聯(lián)網(wǎng)web2.0網(wǎng)站的興起，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)在處理web2.0網(wǎng)站，特別是超大規(guī)模和高并發(fā)的社交網(wǎng)絡(luò)類型的web2.0純動(dòng)態(tài)網(wǎng)站，面臨著很多諸如在巨大數(shù)據(jù)量下查詢緩慢，單一的關(guān)系型數(shù)據(jù)模型難以應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)種類復(fù)雜等情況。這時(shí)就需要用到NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)了。

NoSQL 對(duì) SQL 做出了很好的補(bǔ)充。在實(shí)際開(kāi)發(fā)中，有很多業(yè)務(wù)需求，并不需要完整的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)功能，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的功能就足夠使用了。這種情況下，使用性能更高、成本更低的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)然是更明智的選擇。比如：日志收集、排行榜、定時(shí)器等。

三、NoSQL特點(diǎn)?

• 易擴(kuò)展

NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)種類繁多，但是一個(gè)共同的特點(diǎn)都是去掉關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系型特性。數(shù)據(jù)之間無(wú)關(guān)系，這樣就非常容易擴(kuò)展。

• 大數(shù)據(jù)量，高性能

NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)都具有非常高的讀寫性能，尤其在大數(shù)據(jù)量下，同樣表現(xiàn)優(yōu)秀。這得益于它的無(wú)關(guān)系性，數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。（Redis 一秒寫8萬(wàn)次，讀取11萬(wàn)，NoSQL的緩存記錄級(jí)是細(xì)粒度的緩存，性能會(huì)比較高）

• 靈活的數(shù)據(jù)模型

NoSQL無(wú)須事先為要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)建立字段，隨時(shí)可以存儲(chǔ)自定義的數(shù)據(jù)格式。而在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)里，增刪字段是一件非常麻煩的事情。如果是非常大數(shù)據(jù)量的表，增加字段將會(huì)非常復(fù)雜且消耗時(shí)間，這點(diǎn)在大數(shù)據(jù)量的Web 2.0時(shí)代尤其明顯。

• 高可用

NoSQL在不太影響性能的情況，就可以方便地實(shí)現(xiàn)高可用的架構(gòu)。比如Cassandra、HBase模型，通過(guò)復(fù)制模型也能實(shí)現(xiàn)高可用。

四、NoSQL的分類

• 鍵值對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)

????????鍵值型數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò) Key-Value 鍵值的方式來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，Key 作為唯一的標(biāo)識(shí)符，優(yōu)點(diǎn)是查找速度快，在這方面明顯優(yōu)于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，缺點(diǎn)是無(wú)法像關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)一樣使用條件過(guò)濾（比如 WHERE），如果你不知道去哪里找數(shù)據(jù)，就要遍歷所有的鍵，這就會(huì)消耗大量的計(jì)算。鍵值型數(shù)據(jù)庫(kù)典型的使用場(chǎng)景是作為內(nèi)存緩存。例如：Redis（Redis還支持事務(wù)和數(shù)據(jù)的持久化，能夠快速的增刪。應(yīng)用場(chǎng)景有排行榜、秒殺、抽獎(jiǎng)。）

• 列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)

? ? ? ?列式數(shù)據(jù)庫(kù)是相對(duì)于行式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)，Oracle、MySQL、SQL Server 等數(shù)據(jù)庫(kù)都是采用的行式存儲(chǔ)，而列式數(shù)據(jù)庫(kù)是將數(shù)據(jù)按照列存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，這樣做的好處是可以大量降低系統(tǒng)的 I/O，適合于分布式文件系統(tǒng)，不足在于功能相對(duì)有限。

• 文檔存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)

  文檔型數(shù)據(jù)庫(kù)可存放并獲取文檔，可以是XML、JSON等格式。在數(shù)據(jù)庫(kù)中文檔作為處理信息的基本單位，一個(gè)文檔就相當(dāng)于一條記錄。文檔數(shù)據(jù)庫(kù)所存放的文檔，就相當(dāng)于鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)所存放的“值”。例如：MongoDB（MongoDB是一個(gè)基于分布式文件存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)。由C++語(yǔ)言編寫。旨在為WEB應(yīng)用提供可擴(kuò)展的高性能數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案。Mongo最大的特點(diǎn)是它支持的查詢語(yǔ)言非常強(qiáng)大，在海量數(shù)據(jù)中查詢速度非?？?#xff0c;支持分布式文件系統(tǒng)。）

• 搜索引擎數(shù)據(jù)庫(kù)

????????關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)采用了索引提升檢索效率，但是針對(duì)全文索引效率卻較低。搜索引擎數(shù)據(jù)庫(kù)是應(yīng)用在搜索引擎領(lǐng)域的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形式，由于搜索引擎會(huì)爬取大量的數(shù)據(jù)，并以特定的格式進(jìn)行存儲(chǔ)，這樣在檢索的時(shí)候才能保證性能最優(yōu)。核心原理是“倒排索引”。

? ? ?（Elasticsearch是一個(gè)高擴(kuò)展的分布式全文檢索引擎，它可以近乎實(shí)時(shí)的存儲(chǔ)、檢索數(shù)據(jù)。分布式實(shí)時(shí)文件存儲(chǔ)，并將每一個(gè)字段都編入索引，使其可以被搜索。

實(shí)時(shí)分析的分布式搜索引擎?？梢詳U(kuò)展到上百臺(tái)服務(wù)器，處理PB級(jí)別的結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。）

• HBASE

? ? ? ?HBASE是一個(gè)高可靠性、高性能、面向列、可伸縮的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，利用 Hadoop 分布式文件系統(tǒng)（Hadoop Distributed File System，HDFS）提供分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，一個(gè)表可以有上十億行，上百萬(wàn)列。在實(shí)時(shí)讀寫、隨機(jī)訪問(wèn)超大規(guī)模數(shù)據(jù)集方面十分優(yōu)秀，多用于數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘。

• 圖形數(shù)據(jù)庫(kù)

? ? ? ?圖形數(shù)據(jù)庫(kù)，利用了圖這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)了實(shí)體（對(duì)象）之間的關(guān)系。圖形數(shù)據(jù)庫(kù)最典型的例子就是社交網(wǎng)絡(luò)中人與人的關(guān)系，數(shù)據(jù)模型主要是以節(jié)點(diǎn)和邊（關(guān)系）來(lái)實(shí)現(xiàn)，特點(diǎn)在于能高效地解決復(fù)雜的關(guān)系問(wèn)題。如社交網(wǎng)絡(luò)中人物之間的關(guān)系，如果用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)則非常復(fù)雜，用圖形數(shù)據(jù)庫(kù)將非常簡(jiǎn)單。Neo4j是一款強(qiáng)健的，可伸縮的基于Java語(yǔ)言編寫的高性能圖數(shù)據(jù)庫(kù)。能夠高效的解決復(fù)雜的數(shù)據(jù)關(guān)系。比如好友推薦、商品推薦等就是使用了基于Neo4j的智能推薦引擎。

五、NoSQL適用場(chǎng)景

• 對(duì)數(shù)據(jù)高并發(fā)的讀寫
• 海量數(shù)據(jù)的讀寫
• 對(duì)數(shù)據(jù)高可擴(kuò)展性

六、NoSQL不適用場(chǎng)景

• 需要事務(wù)支持
• 基于 sql 的結(jié)構(gòu)化查詢存儲(chǔ)，處理復(fù)雜的關(guān)系，需要即席查詢

注：即席查詢（Ad Hoc）是用戶根據(jù)自己的需求，靈活的選擇查詢條件，系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的選擇生成相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。