NoSql非关系型数据库

  • 简介
    • 诞生的原因:
      • 随着互联网的不断发展,各种类型的应用层出不穷,所以导致在这个云计算的时代,对技术提出了更多的需求,低延迟的读写速度\ 支撑海量的数据和流量\大规模集群的管理。
      • 关系型数据库又有一些天生的限制
        • 扩展困难:由于存在类似Join这样多表查询机制,使得数据库在扩展方面很艰难;
        • 读写慢:这种情况主要发生在数据量达到一定规模时由于关系型数据库的系统逻辑非常复杂,使得其非常容易发生死锁等的并发问题,所以导致其读写速度下滑非常严重;
        • 成本高:企业级数据库的License价格很惊人,并且随着系统的规模,而不断上升;
        • 有限的支撑容量:现有关系型解决方案还无法支撑Google这样海量的数据存储;
      • 对于Nosql来说,在设计上,它们非常关注对数据高并发地读写和对海量数据的存储等,与关系型数据库相比,它们在架构和数据模型方量面做了“减法”,而在扩展和并发等方面做了“加法”。现在主流的NoSQL数据库有BigTable、HBase、Cassandra、SimpleDB、CouchDB、MongoDB和Redis等。
    • NoSQL 是一项非关系型的数据存储
    • 其余的一些为关系型数据存储:
      • 关系型存储遵守ACID准则(原子性\一致性\独立性\持久性)
    • 定义:NoSQL,指的是非关系型的数据库。NoSQL有时也称作Not Only SQL的缩写,是对不同于传统的关系型数据库的数据库管理系统的统称。
    • NoSQL用于超大规模数据的存储。
  • 为什么要使用NoSql数据库&&关系数据库还是NoSQL数据库
    • 此内容不再赘述,前人种树,后人乘凉,链接:http://blog.csdn.net/u012377333/article/details/50598519
  • 优点:
    • 高可扩展性(向上扩展与水平扩展)
    • 快速的读写:主要例子有Redis,由于其逻辑简单,而且纯内存操作,使得其性能非常出色,单节点每秒可以处理超过10万次读写操作;
    • 分布式计算
    • 低成本
    • 架构的灵活性,半结构化数据
    • 没有复杂的关系
  • 缺点
    • 没有标准化
    • 有限的查询功能
    • 最终一致是不直观的程序
  • Nosql数据库分类
    • 列存储
      • 按列进行存储
      • 方便存储结构化和半结构化数据
      • 对列的查询有相当大的io优势
      • Hbase
    • 文档存储
      • 用于类似json的格式存储
      • MongoDB
    • key-value存储
      • key快速查询到其value
      • Redis
    • 图存储
      • 图形关系的最佳存储
    • 对象存储
      • 通过类似于面向对象语法操作数据库,通过对象的方式存储数据
      • db4o
      • Versant
    • xml数据库
      • 高效存储xml数据
      • BaseX
  • NoSql与普通关系型数据库的区别
    • 存储方式
      • 关系型数据库是表格式的,因此存储在 表的行和列中。他们之间很容易关联协作存储,提取数据很方便。而Nosql数据库则与其相反,他是大块的组合在一起。通常存储在数据集中,就像文档、键值对或者图结构。
    • 存储结构
      •  关系型数据库对应的是结构化数据,数据表都预先定义了结构(列的定义),结构描述了数据的形式和内容。这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。而Nosql数据库基于动态结构,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的变化。
    • 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,数据管理就显得有点麻烦。而Nosql数据存储在平面数据集中,数据经常可能会重复。单个数据库很少被分隔开,而是存储成了一个整体,这样整块数据更加便于读写
    • 存储扩展
      • 这可能是两者之间最大的区别,关系型数据库是纵向扩展,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涉及到多个表,需要通过提升计算机性能来克服。虽然有很大的扩展空间,但是最终会达到纵向扩展的上限。而Nosql数据库是横向扩展的,它的存储天然就是分布式的,可以通过给资源池添加更多的普通数据库服务器来分担负载。
    • 查询方式
      • 关系型数据库通过结构化查询语言来操作数据库(就是我们通常说的SQL)。SQL支持数据库CURD操作的功能非常强大,是业界的标准用法。而Nosql查询以块为单元操作数据,使用的是非结构化查询语言(UnQl),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。关系型数据库使用预定义优化方式(比如索引)来加快查询操作,而Nosql更简单更精确的数据访问模式。
    • 事务
      • 关系型数据库遵循ACID规则(原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)、持久性(Durability)),而Nosql数据库遵循BASE原则(基本可用(Basically Availble)、软/柔性事务(Soft-state )、最终一致性(Eventual Consistency))。由于关系型数据库的数据强一致性,所以对事务的支持很好。关系型数据库支持对事务原子性细粒度控制,并且易于回滚事务。而Nosql数据库是在CAP(一致性、可用性、分区容忍度)中任选两项,因为基于节点的分布式系统中,很难全部满足,所以对事务的支持不是很好,虽然也可以使用事务,但是并不是Nosql的闪光点。
    • 性能
      • 关系型数据库为了维护数据的一致性付出了巨大的代价,读写性能比较差。在面对高并发读写性能非常差,面对海量数据的时候效率非常低。而Nosql存储的格式都是key-value类型的,并且存储在内存中,非常容易存储,而且对于数据的 一致性是 弱要求。Nosql无需sql的解析,提高了读写性能。
    • 授权方式
      • 关系型数据库通常有SQL Server,Mysql,Oracle。主流的Nosql数据库有redis,memcache,MongoDb。大多数的关系型数据库都是付费的并且价格昂贵,成本较大,而Nosql数据库通常都是开源的。

参考blog:http://blog.csdn.net/u012377333/article/details/50598519

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