NoSQL数据库的基础知识
关系型数据库和NoSQL数据库什么是NoSQL大家有没有听说过“NoSQL”呢?近年,这个词极受关注。看到“NoSQL”这个词,大家可能会误以为是“No!SQL”的缩写,并深感愤怒:“SQL怎么会没有必要了呢?”但实际上,它是“Not Only SQL”的缩写。它的意义是:适用关系型数据库的时候就使用关系型数据库,不适用的时候也没有必要非使用关系型数据库不可,可以考虑使用更加合适的数据存储。 为弥补关系型数据库的不足,各种各样的NoSQL数据库应运而生。 为了更好地了解本书所介绍的NoSQL数据库,对关系型数据库的理解是必不可少的。那么,就让我们先来看一看关系型数据库的历史、分类和特征吧。 关系型数据库简史1969年,埃德加弗兰克科德(Edgar Frank Codd)发表了划时代的论文,首次提出了关系数据模型的概念。但可惜的是,刊登论文的《IBM Research Report》只是IBM公司的内部刊物,因此论文反响平平。1970年,他再次在刊物《Communication of the ACM》上发表了题为“A Relational Model of Data for Large Shared Data banks”(大型共享数据库的关系模型)的论文,终于引起了大家的关注。 科德所提出的关系数据模型的概念成为了现今关系型数据库的基础。当时的关系型数据库由于硬件性能低劣、处理速度过慢而迟迟没有得到实际应用。但之后随着硬件性能的提升,加之使用简单、性能优越等优点,关系型数据库得到了广泛的应用。 通用性及高性能虽然本书是讲解NoSQL数据库的,但有一个重要的大前提,请大家一定不要误解。这个大前提就是“关系型数据库的性能绝对不低,它具有非常好的通用性和非常高的性能”。毫无疑问,对于绝大多数的应用来说它都是最有效的解决方案。 突出的优势
这其中,能够保持数据的一致性是关系型数据库的最大优势。在需要严格保证数据一致性和处理完整性的情况下,用关系型数据库是肯定没有错的。但是有些情况不需要JOIN,对上述关系型数据库的优点也没有什么特别需要,这时似乎也就没有必要拘泥于关系型数据库了。 关系型数据库的不足不擅长的处理
。。。。。。 NoSQL数据库为了弥补关系型数据库的不足(特别是最近几年),NoSQL数据库出现了。关系型数据库应用广泛,能进行事务处理和JOIN等复杂处理。相对地,NoSQL数据库只应用在特定领域,基本上不进行复杂的处理,但它恰恰弥补了之前所列举的关系型数据库的不足之处。 易于数据的分散 提升性能和增大规模 首先,提升性能指的就是通过提升现行服务器自身的性能来提高处理能力。这是非常简单的方法,程序方面也不需要进行变更,但需要一些费用。若要购买性能翻倍的服务器,需要花费的资金往往不只是原来的2倍,可能需要多达5到10倍。这种方法虽然简单,但是成本较高。 另一方面,增大规模指的是使用多台廉价的服务器来提高处理能力。它需要对程序进行变更,但由于使用廉价的服务器,可以控制成本。另外,以后只要依葫芦画瓢增加廉价服务器的数量就可以了。 不对大量数据进行处理的话就没有使用的必要吗? 答案是否定的。的确,它在处理大量数据方面很有优势。但实际上NoSQL数据库还有各种各样的特点,如果能够恰当地利用这些特点将会是非常有帮助。具体的例子将会在第2章和第3章进行介绍,这些用途将会让你感受到利用NoSQL的好处。
多样的NoSQL数据库 NoSQL数据库是什么NoSQL说起来简单,但实际上到底有多少种呢?我在提笔的时候,到NoSQL的官方网站上确认了一下,竟然已经有122种了。另外官方网站上也介绍了本书没有涉及到的图形数据库和对象数据库等各个类别。不知不觉间,原来已经出现了这么多的NoSQL数据库啊。 本节将为大家介绍具有代表性的NoSQL数据库。 key-value存储这是最常见的NoSQL数据库,它的数据是以key-value的形式存储的。虽然它的处理速度非常快,但是基本上只能通过key的完全一致查询获取数据。根据数据的保存方式可以分为临时性、永久性和两者兼具三种。 临时性
永久性
两者兼具
面向文档的数据库MongoDB、CouchDB属于这种类型。它们属于NoSQL数据库,但与key-value存储相异。 不定义表结构 可以使用复杂的查询条件
面向列的数据库Cassandra、Hbase、HyperTable属于这种类型。由于近年来数据量出现爆发性增长,这种类型的NoSQL数据库尤其引人注目。 面向行的数据库和面向列的数据库 高扩展性
最近,像Twitter和Facebook这样需要对大量数据进行更新和查询的网络服务不断增加,面向列的数据库的优势对其中一些服务是非常有用的,但是由于这与本书所要介绍的内容关系不大,就不进行详细介绍了。 总结: NoSQL并不是No-SQL,而是指Not Only SQL。 NoSQL的出现是为了弥补SQL数据库因为事务等机制带来的对海量数据、高并发请求的处理的性能上的欠缺。 NoSQL不是为了替代SQL而出现的,它是一种替补方案,而不是解决方案的首选。 绝大多数的NoSQL产品都是基于大内存和高性能随机读写的(比如具有更高性能的固态硬盘阵列),一般的小型企业在选择NoSQL时一定要慎重!不要为了NoSQL而NoSQL,可能会导致花了冤枉钱又耽搁了项目进程。 NoSQL不是万能的,但在大型项目中,你往往需要它!
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