NoSql简介

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NoSql介绍

Nosql全称Not Only Sql(不仅仅是Sql)也叫非关系型数据库, 通关系型数据库一样(SQL server, MySQL), 这种数据库一般也是用来保存数据的, 不够这种保存数据的优势在于性能更高, 速度更快,可以很好的处理大量的数据库引用, 满足解决大量的数据操作.

NoSql数据库的四大分类

键值(Key-Value)存储数据库

​ 这种数据库主要使用哈希表, 哈希表中有一个唯一键和一个指针指向所保存的数据. Key-Value的优势就是在于简单, 易操作,易部署. 但是如果只对部分值进行查询或更新的时候, Key-Value就会相对效率较低.。典型的应用场景：内容缓存，主要用于处理大量数据的高访问负载，也用于日志系统。

​ 优点： 查找速度快

​ 缺点： 数据五结构化，通常自卑当作字符串或者二进制数据

​ 此类型的应用包括: Redis, Memcache, Oracle BDB。

列存储数据库

​ 这类数据库通常是用在应对分布式存储的海量数据. 它是一个键,指向多个列.。此类型主要用于分布式的文件系统。

​ 优点： 查找速度快，可扩展性强，跟容易进行分布式扩展。

​ 缺点： 功能相对局限。

​ 此类型包括: Cassandra, HBase

文档型数据库

​ 文档型数据库的灵感是来自于一款办公软件, 而且它同第一种键值存储相类似。该类型的数据库模型是版本化的文档，半结构化的文档以特定的格式存储，比如JSON。文档型数据库可以看作是键值数据库的升级版，允许之间嵌套键值。而且文档型数据库比键值数据库的查询效率更高。

​ 优点： 数据结构要求不严格，表结构可变，不需要像关系型数据库一样需要预先定义表结构

​ 缺点： 查询性能不高，而且缺乏统一的查询语法（类似关系型数据库有统一的Sql语法）

​ 此类型包括：MongoDb，Sequoia DB，CouchDB

图形数据库

​ 图形结构的数据库通其他行列以及刚性结构的Sql数据库不同，它是使用灵活的图形模型，并且能够拓展到多个服务器上。NoSql数据库没有标志的查询语言（sql），因此进行数据库查询需要制定数据库模型。许多Nosql数据库都有REST式的数据接口或者查询API。

​ 优点： 利用图结构相关算法。比如最短路径寻址，N度关系查找。

​ 缺点： 很多时候需要对整个图像计算才能得出需要的信息，而且这种结构不好做分布式

​ 此类型包括：Neo4J， Infinite Graph， InfoGrid

所以NoSql数据库在一下几种情况下比较适用：

1. 数据模型比较简单；
2. 需要灵活性更强的IT系统；
3. 对数据库性能要求较高；
4. 不需要高度的数据库一致性；
5. 对于给定Key，比较容易映射复杂值的环境。

NoSql和关系型数据库的区别

1.存储方式

​ 关系型数据库是表格式，因此存储在表的行和列中。他们之前很容易关联写作存储，提取数据很方便。

​ NoSql数据库则相反，他是整个组合在一起。通常存储在数据集中，就像文档，键值对或图结构。

2.存储结构

​ 关系型数据库对应的是结构化数据，数据表都是预先定义了结构，结构描述了数据的形式和内容。则一点对数据建模至关重要，虽然预定义结构带来了可靠性和稳定性，但是修改这些数据比较困难。

​ Nosql基于动态结构，使用与非结构化数据。因为Nosql数据库是动态结构，可以很容易适应数据类型和结构变化。

3.存储规范

​ 关系型数据库的数据存储为了更高的规范性，把数据分割为最小的关系表以避免重复，获得精简的空间利用。虽然管理起来很清晰，但是单个操作设计到多张表的时候，数据管理就显得麻烦。

​ Nosql存储在数据集中，数据经常可能会重复。单个数据库很少被分割开，而是存储成了一个整体，这样整块数据更加便于读写。

4.存储扩展

​ 两者的最大区别就在此。关系数据库是纵向扩展，也就是说想要提高处理能力，要使用速度更快的计算机。因为数据存储在关系表中，操作的性能瓶颈可能设计到多个表，需要通过提升计算机性能克服。虽然有很大的扩展空间，但是最终会达到纵向扩展的上限。

​ Nosql是横向扩展，它的存储天然就是分布式的，可能通过给资源池添加更多的普通数据库服务器来分担负载。

5.查询方式

​ 关系数据库通过结构化查询语言来操作数据库（sql）。sql支持数据库的CURD操作功能非常强大，是各大关系数据库的标准。

​ Nosql查询是以单元操作数据，使用非结构化查询语言，它是没有标准的。

​ 关系型数据库表中主键的概念对应Nosql中存储文档的ID。关系数据库使用预定义的优化方式（如索引）来加快查询操作，而Nosql更简单更精确的数据访问模式。

6.事务

​ 关系数据库遵循ACID规则（原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）），

​ Nosql遵循BASE原则（基本可用（Basically Available）、软/柔性事务（Soft-State）、最终一致性（Eventual Consistency））。

​ 由于关系数据库数据一致性强，所以对事务支持很好，易于回滚事务。而Nosql基于节点的分布式系统中，很难全部满足一致性，可用性，分区容忍度，所以对事务的指出不是很好。

7.性能

​ 关系型数据库为了维护数据的一致性付出很大代价，读写性能差。在面对高并发时，读写性能非常差，面对海量的数据的时候，效率非常低。

​ Nosql存储格式一般是Key-Value类型，并且存储在内存中，非常已于存储，而且对于数据的一致性是弱要求。Nosql无需sql解析，提高读写性能。

8.使用成本

​ 关系数据库广泛使用的是SQL server，Oracle，Mysql。主流的Nosql数据库有redis，memcache，Mongodb。而大多关系数据库是需要付费使用，Nosql通常都是开源的。