什么是NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)？

2. 什么是NoSQL？

成都做網(wǎng)站、成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、成都外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè)的開(kāi)發(fā)，更需要了解用戶，從用戶角度來(lái)建設(shè)網(wǎng)站，獲得較好的用戶體驗(yàn)。創(chuàng)新互聯(lián)建站多年互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)，見(jiàn)的多，溝通容易、能幫助客戶提出的運(yùn)營(yíng)建議。作為成都一家網(wǎng)絡(luò)公司，打造的就是網(wǎng)站建設(shè)產(chǎn)品直銷的概念。選擇創(chuàng)新互聯(lián)建站，不只是建站，我們把建站作為產(chǎn)品，不斷的更新、完善，讓每位來(lái)訪用戶感受到浩方產(chǎn)品的價(jià)值服務(wù)。

2.1 NoSQL 概述

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即“不僅僅是SQL”，

泛指非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫(kù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)web2.0網(wǎng)站的興起，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)在應(yīng)付web2.0網(wǎng)站，特別是超大規(guī)模和高并發(fā)的SNS類型的web2.0純動(dòng)態(tài)網(wǎng)站已經(jīng)顯得力不從心，暴露了很多難以克服的問(wèn)題，而非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫(kù)則由于其本身的特點(diǎn)得到了非常迅速的發(fā)展。NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的產(chǎn)生就是為了解決大規(guī)模數(shù)據(jù)集合多重?cái)?shù)據(jù)種類帶來(lái)的挑戰(zhàn)，尤其是大數(shù)據(jù)應(yīng)用難題，包括超大規(guī)模數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

（例如谷歌或Facebook每天為他們的用戶收集萬(wàn)億比特的數(shù)據(jù)）。這些類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不需要固定的模式，無(wú)需多余操作就可以橫向擴(kuò)展。

2.2 NoSQL代表

MongDB、 Redis、Memcache

3. 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)與NoSQL的區(qū)別？

3.1 RDBMS

高度組織化結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)

結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言（SQL）

數(shù)據(jù)和關(guān)系都存儲(chǔ)在單獨(dú)的表中。

數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言，數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言

嚴(yán)格的一致性

基礎(chǔ)事務(wù)

ACID

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)遵循ACID規(guī)則

事務(wù)在英文中是transaction，和現(xiàn)實(shí)世界中的交易很類似，它有如下四個(gè)特性：

A (Atomicity) 原子性

原子性很容易理解，也就是說(shuō)事務(wù)里的所有操作要么全部做完，要么都不做，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(gè)操作失敗，整個(gè)事務(wù)就失敗，需要回滾。比如銀行轉(zhuǎn)賬，從A賬戶轉(zhuǎn)100元至B賬戶，分為兩個(gè)步驟：1）從A賬戶取100元；2）存入100元至B賬戶。這兩步要么一起完成，要么一起不完成，如果只完成第一步，第二步失敗，錢會(huì)莫名其妙少了100元。

C (Consistency) 一致性

一致性也比較容易理解，也就是說(shuō)數(shù)據(jù)庫(kù)要一直處于一致的狀態(tài)，事務(wù)的運(yùn)行不會(huì)改變數(shù)據(jù)庫(kù)原本的一致性約束。

I (Isolation) 獨(dú)立性

所謂的獨(dú)立性是指并發(fā)的事務(wù)之間不會(huì)互相影響，如果一個(gè)事務(wù)要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)正在被另外一個(gè)事務(wù)修改，只要另外一個(gè)事務(wù)未提交，它所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)就不受未提交事務(wù)的影響。比如現(xiàn)有有個(gè)交易是從A賬戶轉(zhuǎn)100元至B賬戶，在這個(gè)交易還未完成的情況下，如果此時(shí)B查詢自己的賬戶，是看不到新增加的100元的

D (Durability) 持久性

持久性是指一旦事務(wù)提交后，它所做的修改將會(huì)永久的保存在數(shù)據(jù)庫(kù)上，即使出現(xiàn)宕機(jī)也不會(huì)丟失。

3.2 NoSQL

代表著不僅僅是SQL

沒(méi)有聲明性查詢語(yǔ)言

沒(méi)有預(yù)定義的模式

鍵 - 值對(duì)存儲(chǔ)，列存儲(chǔ)，文檔存儲(chǔ)，圖形數(shù)據(jù)庫(kù)

最終一致性，而非ACID屬性

非結(jié)構(gòu)化和不可預(yù)知的數(shù)據(jù)

CAP定理

高性能，高可用性和可伸縮性

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的CAP原理(了解)

CAP定理：

Consistency(一致性), 數(shù)據(jù)一致更新，所有數(shù)據(jù)變動(dòng)都是同步的

Availability(可用性), 好的響應(yīng)性能

Partition tolerance(分區(qū)容錯(cuò)性) 可靠性

P: 系統(tǒng)中任意信息的丟失或失敗不會(huì)影響系統(tǒng)的繼續(xù)運(yùn)作。

定理：任何分布式系統(tǒng)只可同時(shí)滿足二點(diǎn)，沒(méi)法三者兼顧。

CAP理論的核心是：一個(gè)分布式系統(tǒng)不可能同時(shí)很好的滿足一致性，可用性和分區(qū)容錯(cuò)性這三個(gè)需求，

因此，根據(jù) CAP 原理將 NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)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?duì)一致性要求低一些。

CAP理論就是說(shuō)在分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中，最多只能實(shí)現(xiàn)上面的兩點(diǎn)。

而由于當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)硬件肯定會(huì)出現(xiàn)延遲丟包等問(wèn)題，所以分區(qū)容忍性是我們必須需要實(shí)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(méi)有NoSQL系統(tǒng)能同時(shí)保證這三點(diǎn)。

說(shuō)明：C：強(qiáng)一致性 A：高可用性 P：分布式容忍性

舉例：

CA：傳統(tǒng)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)

AP：大多數(shù)網(wǎng)站架構(gòu)的選擇

CP：Redis、Mongodb

注意：分布式架構(gòu)的時(shí)候必須做出取舍。

一致性和可用性之間取一個(gè)平衡。多余大多數(shù)web應(yīng)用，其實(shí)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(kù)產(chǎn)品的方向。

4. 當(dāng)下NoSQL的經(jīng)典應(yīng)用

當(dāng)下的應(yīng)用是 SQL 與 NoSQL 一起使用的。

代表項(xiàng)目：阿里巴巴商品信息的存放。

去 IOE 化。

ps：I 是指 IBM 的小型機(jī)，很貴的，好像好幾萬(wàn)一臺(tái)；O 是指 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)，也很貴的，好幾萬(wàn)呢；M 是指 EMC 的存儲(chǔ)設(shè)備，也很貴的。

難點(diǎn)：

數(shù)據(jù)類型多樣性。

數(shù)據(jù)源多樣性和變化重構(gòu)。

數(shù)據(jù)源改造而服務(wù)平臺(tái)不需要大面積重構(gòu)。

什么是數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性？一致性弱意味著什么？NoSQL 的弱一致性又為什么是可以被接受的？

舉例說(shuō)明如下：

銀行A賬戶向B賬戶匯款100元，數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行如下過(guò)程

從A賬戶減少100元，然后在B賬戶增加100元，這個(gè)過(guò)程稱為一個(gè)事務(wù)

但是：

如果從A賬戶減少100元后系統(tǒng)出故障了或者出現(xiàn)了其他意外造成B賬戶沒(méi)有增加100元（這種事情相信無(wú)論是誰(shuí)遇到也會(huì)很無(wú)語(yǔ)吧？好吧言歸正傳）這種情況稱為事務(wù)不一致，因?yàn)橐粋€(gè)事務(wù)沒(méi)有做完，所以數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)將整個(gè)過(guò)程回滾，你可以理解為就當(dāng)什么事也沒(méi)發(fā)生過(guò)，這種回滾機(jī)制就是事務(wù)的一種特征，目的就是為了保持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)一致性。

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)與新型數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)缺點(diǎn)

一：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)

(1）傳統(tǒng)索引不適于海量數(shù)據(jù)? ??

傳統(tǒng)行存數(shù)據(jù)庫(kù)索引需要手工設(shè)定，對(duì)應(yīng)用不完全透明，隨場(chǎng)景和需求的變化需要不斷調(diào)整，人工維護(hù)成本很高。并且傳統(tǒng)索引占用存儲(chǔ)空間很大，甚至高于數(shù)據(jù)本身，造成查詢效率的下降。

（2）數(shù)據(jù)裝載速度慢

因?yàn)樗饕枰匦聞?chuàng)建，加載性能會(huì)變的很糟糕。分析型架構(gòu)系統(tǒng)要解決這些個(gè)問(wèn)題，必須最大限度地減少磁盤(pán) I/O ，提升查詢效率，減小人工維護(hù)成本。南大通用分析型數(shù)據(jù)庫(kù)GBase8a (以下簡(jiǎn)稱GBase 8a)通過(guò)列存儲(chǔ)模式、數(shù)據(jù)壓縮、智能化的索引、并行處理、并發(fā)控制、高效的查詢優(yōu)化器等技術(shù)，使得上述問(wèn)題得到有效解決。以下各節(jié)將描述 GBase 8a 的創(chuàng)新架構(gòu)如何實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。

二：新型數(shù)據(jù)庫(kù)

新型數(shù)據(jù)庫(kù)采用分布式并行計(jì)算架構(gòu)，部署于X86通用服務(wù)器，滿足大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交易需求，成本低、擴(kuò)展性高，突破了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)性能瓶頸。

分布式非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)創(chuàng)新

非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)即NoSQL，拋棄了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)雜的關(guān)系操作、事務(wù)處理等功能，僅提供簡(jiǎn)單的鍵值對(duì)(Key, Value)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與查詢，換取高擴(kuò)展性和高性能，滿足論壇、博客、SNS、微博等互聯(lián)網(wǎng)類應(yīng)用場(chǎng)景下針對(duì)海量數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單操作需求。主要技術(shù)創(chuàng)新為:

(1) 簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)操作換取高效響應(yīng)。NoSQL僅支持按照Key(關(guān)鍵字)來(lái)存儲(chǔ)和查詢Value(數(shù)據(jù))，不支持對(duì)非關(guān)鍵字?jǐn)?shù)據(jù)列的高效查詢;因數(shù)據(jù)操作簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)間一般不需要關(guān)聯(lián)操作，故系統(tǒng)可支持高并發(fā)和較快的響應(yīng)速度。

(2) 多種一致性策略滿足業(yè)務(wù)需求。不同于傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)僅支持強(qiáng)一致性策略，NoSQL還支持弱一致性和最終一致性等多種策略，可根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行對(duì)應(yīng)配置。例如，對(duì)寫(xiě)入操作頻繁，但數(shù)據(jù)讀取最新版本要求并不嚴(yán)格的應(yīng)用，如互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析應(yīng)用，可以采用最終一致性策略;而對(duì)訂購(gòu)關(guān)系存儲(chǔ)的應(yīng)用，則必須用強(qiáng)一致性策略，保證總是讀取最新版本數(shù)據(jù)

本文標(biāo)題：nosql是弱一致性嗎,nosql和sql的優(yōu)缺
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