NoSql基础知识

NoSql基础知识

一、为什么要有NoSql

关系型数据库在三个方面存在不足，或者说，比不上NoSQL:

1、大量数据的写入处理

这里说的关系型数据库不擅长大量数据写入，并不是说关系型数据库在进行大批量数据插入的时候，比不上NoSql快，而是说，关系型数据库不擅长将这么多的数据写入到分布式服务器里面去！因为大量的数据，往往意味着不可能只存在一台服务器上，应该是分布式的，分散地存储在多台服务器上。而关系型数据库，因为着重表与表之间的关联，需要将所有表放在同一台服务器中，所以有人（淘宝的数据库专家）说，目前的关系型数据库本质上是单机系统。而NoSql因为表之间并无关联，因此是天然适应分布式的，分布式写入，当然要比关系型数据库强。

好比关系型数据库，为了应付大量的数据存储，由一台服务器分为两台服务器，那么就有两种方案：

1）二元数据库

两台服务器的表都一样，写入的时候，可以将数据分成两份，每台写一半，然后再互相更新，同步。那么同步之前，有一致性问题。

2）数据库分割

将一部分表放在服务器A，另一部分表放在服务器B。同步问题是没有了，但如果这些表要关联查找呢？大概只能在应用程序层面进行了。

看上去，这两种方案都很折腾。

2、对存在大量数据的表做索引或进行表结构变更

关系型数据库的表结构很严谨，对有数据的表做表结构变更，或者索引，那么会有一个锁定的问题，数据越多，锁定问题越严重。如果是一个使用中的生产数据库，也许是不可以接受的。

而NoSql，因为其设计和结构不同于关系型数据库，比如mongoDB，文档型，每一条记录都是一个文档，文档里存什么都可以，不存在着所谓固定的文档格式，也就不存在什么表结构变更的问题（MongoDB没有所谓表结构）。关系型数据库，表结构变更，程序和数据库都要改；对MongoDB，改程序就可以了。

至于索引，我还尚不清楚NoSql的索引原理。但如果是键值对型NoSql，则索引都是KEY，没有必要进行变更？

3、没有join的简单查询快速返回结果

查询是关系型数据库的强项，但如果不涉及到join的话，其实NoSql会比它更快？

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二、NoSql的分类

根据数据库的存储种类和特点，可以分为：

1、键值对

代表：memcached，Redis

2、文档型

以mongoDB为代表。比对关系型数据库，集合可看成表，文档可看成记录。每一条记录，都是一个文档。

3、列存储

HBase

4、图存储，对象存储，XML等等

三、如何应用NoSql

NoSql天然分布式，特别有利于数据分散存储，易扩展，高可用，高性能，但不支持事务，如果能与关系型数据库搭配使用，可形成互补。

NoSql的使用方式，大致可分为：

1、以NoSql纯用作内存管理

比如 Redis，临时性或持久性键值存储，性能更超越大名鼎鼎的memcached。

2、以关系型数据库为辅，NoSql为主

以NoSql为数据源，将数据写入NoSql，然后通过复制/同步机制，再将数据同步到关系型数据库里。

好处是简单，灵活，高性能，易扩展。

缺点是有数据同步问题，且技术要求高，因为NoSql缺乏容易使用的复制同步接口。

3、以关系型数据库为主，NoSql为辅

1）NoSql作为镜像

数据同时写入关系型数据库和NoSql，NoSql数据库主要用于读取。这样实现读写分离，可以利用NoSql的高性能来应付大量的查询。

2）数据拆分存储到关系型数据库和NoSql数据库

比如，关系型数据库只存储需要查询的小字段，NoSQL存储所有数据。

这种架构模式把RDBMS和NoSQL的作用进行了融合，各司其职，让关系型数据库专门负责处理擅长的关系存储，NoSQL作为数据的存储。优点是

节省了主数据库（关系型数据库）的IO开销，有利于主数据库的备份和恢复，也使整个架构的性能、扩展性都得到提升。

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