Nosql简介

背景：

众所周知，随着社交网络，网络视频，网络游戏的使用，网络资料量呈现爆炸性增长；这时，大数据时代出现。 业界总结出大数据的四个特点(4V)：Volumn(数据体量大), Velocity(价值密度低), Variety(类型繁多), Veracity(处理速度快)。

普通关系数据库不合适处理这样庞大的数据。为了弥补关系型数据库的不足，各种各样的NoSQL数据库应运而生。

接下来说说关系数据库的不足：

因为它毕竟是一个通用型的数据库，并不能完全适应所有的用途。具体来说它并不擅长以下处理：

  1. 大量数据的写入处理
  2. 为有数据更新的表做索引或表结构（schema）变更
  3. 字段不固定时应用
  4. 对简单查询需要快速返回结果的处理

为什么使用Nosql：

Nosql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。 不像关系型数据库，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。

优点：

  1. 易于分散和处理：

    关系型数据库并不擅长大量数据的写入处理。 原本关系型数据库就是以JOIN为前提的，就是说，各个数据之间存在关联是关系型数据库得名的主要原因。 为了进行JOIN处理，关系型数据库不得不把数据存储在同一个服务器内，这不利于数据的分散。

    NoSQL数据库原本就不支持JOIN处理，各个数据都是独立设计的，很容易把数据分散到多个服务器上。 由于数据被分散到了多个服务器上，减少了每个服务器上的数据量，即使要进行大量数据的写入操作，处理起来也更加容易。同理，数据的读入操作当然也同样容易。

  2. 提升性能和增大规模：

    想要使服务器能够轻松地处理更大量的数据：

    1. 提升性能：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。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。
    2. 增大规模：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。

注意： NoSQL数据库基本上来说为了“使大量数据的写入处理更加容易（让增加服务器数量更容易）”而设计的。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。

Nosql数据库：

NoSQL的官方网上显示现在的Nosql数据库有122种之多。其中存在着“key-value存储”、“文档型数据库”、“列存储数据库”等种类

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  • key-value存储： 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。

    1. 临时性：memcached属于这种类型。把所有数据都保存在内存中

      1. 在内存中保存数据
      2. 可以进行非常快速的保存和读取处理
      3. 数据有可能丢失

    2. 永久性：Tokyo Tyrant、Flare、ROMA等属于这种类型。是把数据保存在硬盘上。

      1. 在硬盘上保存数据
      2. 可以进行非常快速的保存和读取处理（但无法与memcached相比）
      3. 数据不会丢失

    3. 两者兼具： Redis属于这种类型。

      Redis首先把数据保存到内存中，在满足特定条件（默认是15分钟一次以上，5分钟内10个以上，1分钟内10000个以上的key发生变更）的时候将数据写入到硬盘中。 这样既确保了内存中数据的处理速度，又可以通过写入硬盘来保证数据的永久性。这种类型的数据库特别适合于处理数组类型的数据。

      • 同时在内存和硬盘上保存数据
      • 可以进行非常快速的保存和读取处理
      • 保存在硬盘上的数据不会消失（可以恢复）
      • 适合于处理数组类型的数据

  • 面向文档的数据库： MongoDB、CouchDB属于这种类型。

    不定义表结构：面向文档的数据库具有以下特征：即使不定义表结构，也可以像定义了表结构一样使用。 关系型数据库在变更表结构时比较费事，而且为了保持一致性还需修改程序。然而NoSQL数据库则可省去这些麻烦（通常程序都是正确的），确实是方便快捷。 可以使用复杂的查询条件：面向文档的数据库可以通过复杂的查询条件来获取数据。虽然不具备事务处理和JOIN这些关系型数据库所具有的处理能力，但除此以外的其他处理基本上都能实现。这是非常容易使用的NoSQL数据库。

    1. 不需要定义表结构
    2. 可以利用复杂的查询条件（不具备事务处理和JOIN）

  • 面向列的数据库：Cassandra、Hbase、HyperTable属于这种类型。

    普通的关系型数据库都是以行为单位来存储数据的，面向列的数据库是以列为单位来存储数据的。

注意：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。

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