柚子快報激活碼778899分享：NoSQL（非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫）

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目錄

前言：

一、NoSQL的類別

1.1 鍵值（key-value）存儲數(shù)據(jù)庫

1.2 列存儲數(shù)據(jù)庫

1.3 文檔型數(shù)據(jù)庫

1.4 圖形數(shù)據(jù)庫

二、NoSQL適應(yīng)場景

三、在分布式數(shù)據(jù)庫中的CAP原理

3.1 傳統(tǒng)的ACID

3.2 CAP

四、什么是BASE

前言：

????????NoSQL（Not Only SQL）即不僅僅是SQL，泛指非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫，它可以作為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的良好補(bǔ)充。隨著互聯(lián)網(wǎng)web2.0網(wǎng)站的興起，非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫現(xiàn)在成了一個極其熱門的新領(lǐng)域，非關(guān)系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的發(fā)展非常迅速。

一、NoSQL的類別

1.1 鍵值（key-value）存儲數(shù)據(jù)庫

說明：這一類數(shù)據(jù)庫主要會使用到一個哈希表，這個表中有一個特定的鍵和一個指針指向特定的數(shù)據(jù)，Key/Value模型對于IT系統(tǒng)來說優(yōu)勢在于簡單、易部署。

應(yīng)用：內(nèi)容緩存，主要用于處理大量數(shù)據(jù)的高訪問負(fù)載。

產(chǎn)品：Tokyo Cabinet/Tyrant、==Redis==、Voldemort、Berkeley DB。

優(yōu)勢：快速查詢。

劣勢：存儲數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化較低。

1.2 列存儲數(shù)據(jù)庫

說明：這部分?jǐn)?shù)據(jù)庫通常是用來應(yīng)對分布式存儲的海量數(shù)據(jù)。鍵仍然存在，但是它們的特點(diǎn)是指向了多個列，這些列是由列家族來安排的。

應(yīng)用：分布式文件系統(tǒng)。

產(chǎn)品：Cassandra，==HBase==，Riak。

優(yōu)勢：查找速度快，可擴(kuò)展性強(qiáng)，更容易進(jìn)行分布式擴(kuò)展。

劣勢：功能較低，具有局限性。

1.3 文檔型數(shù)據(jù)庫

說明：該類型的數(shù)據(jù)模型 是版本化的文檔，半結(jié)構(gòu)化的文檔以特定的格式存儲，如JSON。文檔型數(shù)據(jù)庫可以看作是鍵值數(shù)據(jù)庫的升級版，允許之間嵌套鍵值。而且文檔型數(shù)據(jù)庫比鍵值數(shù)據(jù)庫的查詢效率更高。

應(yīng)用：Web應(yīng)用。

產(chǎn)品：CouchDB，==MongoDB==。

優(yōu)勢：查詢效率較高。

劣勢：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，缺乏統(tǒng)一查詢語法。

1.4 圖形數(shù)據(jù)庫

說明：圖形結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫同其他行列以及剛性結(jié)構(gòu)的SQL數(shù)據(jù)庫不同，它是使用靈活的圖形模型，并且能夠擴(kuò)展到多個服務(wù)器上。NoSQL數(shù)據(jù)庫沒有標(biāo)準(zhǔn)的查詢語言（SQL），因此進(jìn)行數(shù)據(jù)庫查詢需要制定數(shù)據(jù)模型。許多NoSQL數(shù)據(jù)庫都有REST格式的數(shù)據(jù)接口或者查詢API。

應(yīng)用：社交網(wǎng)絡(luò)。

產(chǎn)品： ==Neo4j==，InfoGrid，Infinite Graph。

優(yōu)勢：利用圖結(jié)構(gòu)相關(guān)算法。

劣勢：需要對整個圖做計算才能得出結(jié)果，不容易做分布式的集群方案。

二、NoSQL適應(yīng)場景

1、數(shù)據(jù)模型比較簡單

2、需要靈活性更強(qiáng)的IT系統(tǒng)

3、對數(shù)據(jù)庫性能要求較高

4、不需要高度的數(shù)據(jù)一致性

5、對于給定的key,比較容易映射出復(fù)雜的關(guān)系和環(huán)境

6、取最新的數(shù)據(jù)(排行)

7、數(shù)據(jù)緩存

三、在分布式數(shù)據(jù)庫中的CAP原理

3.1 傳統(tǒng)的ACID

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫遵循ACID規(guī)則，事務(wù)在英文中是transaction，和現(xiàn)實世界中的交易很類似，它有如下四個特性：

A (Atomicity) 原子性 指事務(wù)里的所有操作要么都成功，要么都失敗。事務(wù)成功的條件是事務(wù)里的所有操作都成功，只要有一個操作失敗，整個事務(wù)就失敗，需要回滾。 C (Consistency) 一致性 指數(shù)據(jù)庫要一直處于一致的狀態(tài)，事務(wù)的運(yùn)行不會改變數(shù)據(jù)庫原本的一致性約束。 I (Isolation) 隔離性 指并發(fā)的事務(wù)之間不會互相影響，如果一個事務(wù)要訪問的數(shù)據(jù)正在被另外一個事務(wù)修改，只要另外一個事務(wù)未提交，它所訪問的數(shù)據(jù)就不受未提交事務(wù)的影響。 D (Durability) 持久性 是指一旦事務(wù)提交后，它所做的修改將會永久的保存在數(shù)據(jù)庫中，即使出現(xiàn)宕機(jī)也不會丟失。

3.2 CAP

C 強(qiáng)一致性

A 可用性

P 分區(qū)容錯性

CAP 理論是指在分布式存儲系統(tǒng)中，最多只能實現(xiàn)上述兩點(diǎn)。由于當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)硬件存在延遲丟包等問題，所以分區(qū)容忍性是我們必須要實現(xiàn)的。所以我們只能在一致性和可用性之間進(jìn)行權(quán)衡，沒有任何的SQL系統(tǒng)能夠兼顧這三點(diǎn)。

CA 傳統(tǒng)sql數(shù)據(jù)庫

AP 大多數(shù)網(wǎng)站架構(gòu)的選擇

CP nosql數(shù)據(jù)庫

注意：在做分布式架構(gòu)的時候必須做出取舍。==一致性和可用性之間取一個平衡==。對于大多數(shù)web應(yīng)用，其實并不需要強(qiáng)一致性。因此犧牲C換取P，這是目前分布式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的方向。

CAP理論的核心是：一個分布式系統(tǒng)不可能同時很好的滿足一致性，可用性和分區(qū)容錯性這三個需求，最多只能同時較好的滿足兩個。因此，根據(jù) CAP 原理將 NoSQL 數(shù)據(jù)庫分成了滿足 CA 原則、滿足 CP 原則和滿足 AP 原則三 大類：

CA - 單點(diǎn)集群，滿足一致性，可用性的系統(tǒng)，通常在可擴(kuò)展性上不太強(qiáng)大。 CP - 滿足一致性，分區(qū)容忍性的系統(tǒng)，通常性能不是特別高。 AP - 滿足可用性，分區(qū)容忍性的系統(tǒng)，通?？赡軐σ恢滦砸蟮鸵恍?。

四、什么是BASE

BASE 是為了解決關(guān)系型數(shù)據(jù)庫強(qiáng)一致性引起的問題而導(dǎo)致可用性降低而提出的解決方案.

基本可用（Basically Available）

軟狀態(tài)（Soft state）

最終一致（Eventually consistent）

它的思想是通過讓系統(tǒng)放松對某一時刻數(shù)據(jù)一致性的要求來換取系統(tǒng)整體伸縮性和性能上改觀。

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