一般將NoSQL數(shù)據(jù)庫分為四大類:鍵值(Key-Value)存儲數(shù)據(jù)庫、列存儲數(shù)據(jù)庫、文檔型數(shù)據(jù)庫和圖形(Graph)數(shù)據(jù)庫。它們的數(shù)據(jù)模型、優(yōu)缺點(diǎn)、典型應(yīng)用場景。

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鍵值(Key-Value)存儲數(shù)據(jù)庫Key指向Value的鍵值對,通常用hash表來實(shí)現(xiàn)查找速度快數(shù)據(jù)無結(jié)構(gòu)化(通常只被當(dāng)作字符串或者二進(jìn)制數(shù)據(jù))內(nèi)容緩存,主要用于處理大量數(shù)據(jù)的高訪問負(fù)載,也用于一些日志系統(tǒng)等。
列存儲數(shù)據(jù)庫,以列簇式存儲,將同一列數(shù)據(jù)存在一起查找速度快,可擴(kuò)展性強(qiáng),更容易進(jìn)行分布式擴(kuò)展功能相對局限分布式的文件系統(tǒng)。
文檔型數(shù)據(jù)庫,Key-Value對應(yīng)的鍵值對,Value為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要求不嚴(yán)格,表結(jié)構(gòu)可變(不需要像關(guān)系型數(shù)據(jù)庫一樣需預(yù)先定義表結(jié)構(gòu)),查詢性能不高,而且缺乏統(tǒng)一的查詢語法,Web應(yīng)用。
圖形(Graph)數(shù)據(jù)庫,圖結(jié)構(gòu),利用圖結(jié)構(gòu)相關(guān)算法(如最短路徑尋址,N度關(guān)系查找等),很多時(shí)候需要對整個(gè)圖做計(jì)算才能得出需要的信息,而且這種結(jié)構(gòu)不太好做分布式的集群方案,社交網(wǎng)絡(luò),推薦系統(tǒng)等。
1. 鍵值數(shù)據(jù)庫
相關(guān)產(chǎn)品:Redis、Riak、SimpleDB、Chordless、Scalaris、Memcached
應(yīng)用:內(nèi)容緩存
優(yōu)點(diǎn):擴(kuò)展性好、靈活性好、大量寫操作時(shí)性能高
缺點(diǎn):無法存儲結(jié)構(gòu)化信息、條件查詢效率較低
使用者:百度云(Redis)、GitHub(Riak)、BestBuy(Riak)、Twitter(Ridis和Memcached)
2. 列族數(shù)據(jù)庫
相關(guān)產(chǎn)品:BigTable、HBase、Cassandra、HadoopDB、GreenPlum、PNUTS
應(yīng)用:分布式數(shù)據(jù)存儲與管理
優(yōu)點(diǎn):查找速度快、可擴(kuò)展性強(qiáng)、容易進(jìn)行分布式擴(kuò)展、復(fù)雜性低
使用者:Ebay(Cassandra)、Instagram(Cassandra)、NASA(Cassandra)、Facebook(HBase)
3. 文檔數(shù)據(jù)庫
相關(guān)產(chǎn)品:MongoDB、CouchDB、ThruDB、CloudKit、Perservere、Jackrabbit
應(yīng)用:存儲、索引并管理面向文檔的數(shù)據(jù)或者類似的半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)
優(yōu)點(diǎn):性能好、靈活性高、復(fù)雜性低、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)靈活
缺點(diǎn):缺乏統(tǒng)一的查詢語言
使用者:百度云數(shù)據(jù)庫(MongoDB)、SAP(MongoDB)
4. 圖形數(shù)據(jù)庫
圖形數(shù)據(jù)庫-使用圖作為數(shù)據(jù)模型來存儲數(shù)據(jù)。
相關(guān)產(chǎn)品:Neo4J、OrientDB、InfoGrid、GraphDB
應(yīng)用:大量復(fù)雜、互連接、低結(jié)構(gòu)化的圖結(jié)構(gòu)場合,如社交網(wǎng)絡(luò)、推薦系統(tǒng)等
優(yōu)點(diǎn):靈活性高、支持復(fù)雜的圖形算法、可用于構(gòu)建復(fù)雜的關(guān)系圖譜
缺點(diǎn):復(fù)雜性高、只能支持一定的數(shù)據(jù)規(guī)模
使用者:Adobe(Neo4J)、Cisco(Neo4J)、T-Mobile(Neo4J)
NoSQL描述的是大量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲方法的集合,根據(jù)結(jié)構(gòu)化方法以及應(yīng)用場合的不同,主要可以將NoSQL分為以下幾類。
(1)Column-Oriented
面向檢索的列式存儲,其存儲結(jié)構(gòu)為列式結(jié)構(gòu),同于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的行式結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)會讓很多統(tǒng)計(jì)聚合操作更簡單方便,使系統(tǒng)具有較高的可擴(kuò)展性。這類數(shù)據(jù)庫還可以適應(yīng)海量數(shù)據(jù)的增加以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的變化,這個(gè)特點(diǎn)與云計(jì)算所需的相關(guān)需求是相符合的,比如GoogleAppengine的BigTable以及相同設(shè)計(jì)理念的Hadoop子系統(tǒng)HaBase就是這類的典型代表。需要特別指出的是,Big Table特別適用于MapReduce處理,這對于云計(jì)算的發(fā)展有很高的適應(yīng)性。
(2)Key-Value。
面向高性能并發(fā)讀/寫的緩存存儲,其結(jié)構(gòu)類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的Hash表,每個(gè)Key分別對應(yīng)一個(gè)Value,能夠提供非常快的查詢速度、大數(shù)據(jù)存放量和高并發(fā)操作,非常適合通過主鍵對數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和修改等操作。Key-Value數(shù)據(jù)庫的主要特點(diǎn)是具有極高的并發(fā)讀/寫性能,非常適合作為緩存系統(tǒng)使用。MemcacheDB、BerkeleyDB、Redis、Flare就是Key-Value數(shù)據(jù)庫的代表。
(3)Document-Oriented。
面向海量數(shù)據(jù)訪問的文檔存儲,這類存儲的結(jié)構(gòu)與Key-Value非常相似,也是每個(gè)Key分別對應(yīng)一個(gè)Value,但是這個(gè)Value主要以JSON(JavaScriptObjectNotations)或者XML等格式的文檔來進(jìn)行存儲。這種存儲方式可以很方便地被面向?qū)ο蟮恼Z言所使用。這類數(shù)據(jù)庫可在海量的數(shù)據(jù)中快速查詢數(shù)據(jù),典型代表為MongoDB、CouchDB等。
NoSQL具有擴(kuò)展簡單、高并發(fā)、高穩(wěn)定性、成本低廉等優(yōu)勢,也存在一些問題。例如,NoSQL暫不提供SQL的支持,會造成開發(fā)人員的額外學(xué)習(xí)成本;NoSQL大多為開源軟件其成熟度與商用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相比有差距;NoSQL的架構(gòu)特性決定了其很難保證數(shù)據(jù)的完整性,適合在一些特殊的應(yīng)用場景使用。
nosql四大分類:1、KV鍵值對。
2、文檔型數(shù)據(jù)庫。
3、列存儲數(shù)據(jù)庫。
4、圖關(guān)系數(shù)據(jù)庫。nosql是非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,NoSQL(NotOnlySQL),意思是"不僅僅是SQL",指的是非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,是對不同于傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的統(tǒng)稱。
基本含義NoSQL(NoSQL = Not Only SQL ),意即“不僅僅是SQL”,是一項(xiàng)全新的數(shù)據(jù)庫革命性運(yùn)動,早期就有人提出,發(fā)展至2009年趨勢越發(fā)高漲。NoSQL的擁護(hù)者們提倡運(yùn)用非關(guān)系型的數(shù)據(jù)存儲,相對于鋪天蓋地的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫運(yùn)用,這一概念無疑是一種全新的思維的注入。NoSQLNoSQL數(shù)據(jù)庫的四大分類鍵值(Key-Value)存儲數(shù)據(jù)庫這一類數(shù)據(jù)庫主要會使用到一個(gè)哈希表,這個(gè)表中有一個(gè)特定的鍵和一個(gè)指針指向特定的數(shù)據(jù)。Key/value模型對于IT系統(tǒng)來說的優(yōu)勢在于簡單、易部署。但是如果DBA只對部分值進(jìn)行查詢或更新的時(shí)候,Key/value就顯得效率低下了。[3] 舉例如:Tokyo Cabinet/Tyrant, Redis, Voldemort, Oracle BDB.列存儲數(shù)據(jù)庫。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(gè)列。這些列是由列家族來安排的。如:Cassandra, HBase, Riak.文檔型數(shù)據(jù)庫文檔型數(shù)據(jù)庫的靈感是來自于Lotus Notes辦公軟件的,而且它同第一種鍵值存儲相類似。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,比如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。如:CouchDB, MongoDb. 國內(nèi)也有文檔型數(shù)據(jù)庫SequoiaDB,已經(jīng)開源。圖形(Graph)數(shù)據(jù)庫圖形結(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(gè)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式的數(shù)據(jù)接口或者查詢API。[2] 如:Neo4J, InfoGrid, Infinite Graph.因此,我們總結(jié)NoSQL數(shù)據(jù)庫在以下的這幾種情況下比較適用: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key,比較容易映射復(fù)雜值的環(huán)境。
NoSQL太火,冒出太多產(chǎn)品了,保守估計(jì)也成百上千了。
互聯(lián)網(wǎng)公司常用的基本集中在以下幾種,每種只舉一個(gè)比較常見或者應(yīng)用比較成功的例子吧。
1. In-Memory KV Store : Redis
in memory key-value store,同時(shí)提供了更加豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和運(yùn)算的能力,成功用法是替代memcached,通過checkpoint和commit log提供了快速的宕機(jī)恢復(fù),同時(shí)支持replication提供讀可擴(kuò)展和高可用。
2. Disk-Based KV Store: Leveldb
真正基于磁盤的key-value storage, 模型單一簡單,數(shù)據(jù)量不受限于內(nèi)存大小,數(shù)據(jù)落盤高可靠,Google的幾位大神出品的精品,LSM模型天然寫優(yōu)化,順序?qū)懕P的方式對于新硬件ssd再適合不過了,不足是僅提供了一個(gè)庫,需要自己封裝server端。
3. Document Store: Mongodb
分布式nosql,具備了區(qū)別mysql的最大亮點(diǎn):可擴(kuò)展性。mongodb 最新引人的莫過于提供了sql接口,是目前nosql里最像mysql的,只是沒有ACID的特性,發(fā)展很快,支持了索引等特性,上手容易,對于數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)超內(nèi)存限制的場景來說,還需要慎重。
4. Column Table Store: HBase
這個(gè)富二代似乎不用贅述了,最大的優(yōu)勢是開源,對于普通的scan和基于行的get等基本查詢,性能完全不是問題,只是只提供裸的api,易用性上是短板,可擴(kuò)展性方面是最強(qiáng)的,其次坐上了Hadoop的快車,社區(qū)發(fā)展很快,各種基于其上的開源產(chǎn)品不少,來解決諸如join、聚集運(yùn)算等復(fù)雜查詢。
網(wǎng)站欄目:nosql的四大類型舉例,nosql對應(yīng)的三種數(shù)據(jù)類型
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