NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)：何時(shí)使用 NoSQL 與 SQL？

NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)因其功能性、易于開(kāi)發(fā)性和可擴(kuò)展性而廣受認(rèn)可，它們?cè)絹?lái)越多地用于大數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí) Web 應(yīng)用程序，在本文中，我們通過(guò)示例討論 NoSQL、何時(shí)使用 NoSQL 與 SQL 及其用例。

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NoSQL是一種下一代數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) (DBMS)。NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)具有靈活的模式，可用于構(gòu)建具有大量數(shù)據(jù)和高負(fù)載的現(xiàn)代應(yīng)用程序。

“NoSQL”一詞最初是由 Carlo Strozzi 在 1998 年創(chuàng)造的，盡管自 1960 年代后期以來(lái)就已經(jīng)存在類(lèi)似的數(shù)據(jù)庫(kù)。然而，NoSQL 的發(fā)展始于 2009 年初，并且發(fā)展迅速。

在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)，任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) (RDBMS) 的響應(yīng)時(shí)間都會(huì)變慢。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以通過(guò)升級(jí)現(xiàn)有硬件來(lái)“擴(kuò)大”信息系統(tǒng)，這非常昂貴。但是，NoSQL 可以更好地橫向擴(kuò)展并且更具成本效益。

NoSQL 對(duì)于非結(jié)構(gòu)化或非常大的數(shù)據(jù)對(duì)象（例如聊天日志數(shù)據(jù)、視頻或圖像）非常有用，這就是為什么 NoSQL 在微軟、谷歌、亞馬遜、Meta (Facebook) 等互聯(lián)網(wǎng)巨頭中特別受歡迎的原因。

一些流行的 NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)包括：

隨著企業(yè)更快地積累更大的數(shù)據(jù)集，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和關(guān)系模式并不總是適合。有必要使用非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和大型對(duì)象來(lái)更好地捕獲這些信息。

傳統(tǒng)的 RDBMS 使用 SQL（結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言）語(yǔ)法來(lái)存儲(chǔ)和檢索結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，相反，NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)包含廣泛的功能，可以存儲(chǔ)和檢索結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化和多態(tài)數(shù)據(jù)。

有時(shí)，NoSQL 也被稱(chēng)為“ 不僅僅是 SQL ”，強(qiáng)調(diào)它可能支持類(lèi)似 SQL 的語(yǔ)言或與 SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)并列。SQL 和 NoSQL DBMS 之間的一個(gè)區(qū)別是 JOIN 功能。SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)使用 JOIN 子句來(lái)組合來(lái)自?xún)蓚€(gè)或多個(gè)表的行，因?yàn)?NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)本質(zhì)上不是表格的，所以這個(gè)功能并不總是可行或相關(guān)的。

但是，一些 NoSQL DBMS 可以執(zhí)行類(lèi)似于 JOIN的操作——就像 MongoDB 一樣。這并不意味著不再需要 SQL DBMS，相反，NoSQL 和 SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)傾向于以不同的方式解決類(lèi)似的問(wèn)題。

一般來(lái)說(shuō)，在以下情況下，NoSQL 比 SQL 更可取：

許多行業(yè)都在采用 NoSQL，取代關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，從而為某些業(yè)務(wù)應(yīng)用程序提供更高的靈活性和可擴(kuò)展性，下面給出了 NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)的一些企業(yè)用例。

內(nèi)容管理是一組用于收集、管理、傳遞、檢索和發(fā)布任何格式的信息的過(guò)程，包括文本、圖像、音頻和視頻。NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)可以通過(guò)其靈活和開(kāi)放的數(shù)據(jù)模型為存儲(chǔ)多媒體內(nèi)容提供更好的選擇。

例如，福布斯在短短幾個(gè)月內(nèi)就構(gòu)建了一個(gè)基于 MongoDB 的定制內(nèi)容管理系統(tǒng)，以更低的成本為他們提供了更大的敏捷性。

大數(shù)據(jù)是指太大而無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)處理系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)集，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和檢索大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)在分析 歷史 數(shù)據(jù)的同時(shí)使用流處理來(lái)攝取新數(shù)據(jù)，這是一系列非常適合 NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)的功能。

Zoom使用 DynamoDB（按需模式）使其數(shù)據(jù)能夠在沒(méi)有性能問(wèn)題的情況下進(jìn)行擴(kuò)展，即使該服務(wù)在 COVID-19 大流行的早期使用量激增。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備具有連接到互聯(lián)網(wǎng)或通信網(wǎng)絡(luò)的嵌入式軟件和傳感器，能夠在無(wú)需人工干預(yù)的情況下收集和共享數(shù)據(jù)。隨著數(shù)十億臺(tái)設(shè)備生成數(shù)不清的數(shù)據(jù)，IoT NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)為 IoT 服務(wù)提供商提供了可擴(kuò)展性和更靈活的架構(gòu)。

Freshub就是這樣的一項(xiàng)服務(wù)，它從 MySQL 切換到 MongoDB，以更好地處理其大型、動(dòng)態(tài)、非統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集。

擁有數(shù)十億智能手機(jī)用戶(hù)，可擴(kuò)展性正成為在移動(dòng)設(shè)備上提供服務(wù)的企業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)。具有更靈活數(shù)據(jù)模型的 NoSQL DBMS 通常是完美的解決方案。

例如，The Weather Channel使用 MongoDB 數(shù)據(jù)庫(kù)每分鐘處理數(shù)百萬(wàn)個(gè)請(qǐng)求，同時(shí)還處理用戶(hù)數(shù)據(jù)并提供天氣更新。

什么是NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)

什么是NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)？從名稱(chēng)“非SQL”或“非關(guān)系型”衍生而來(lái)，這些數(shù)據(jù)庫(kù)不使用類(lèi)似SQL的查詢(xún)語(yǔ)言，通常稱(chēng)為結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)。這些數(shù)據(jù)庫(kù)自1960年就已經(jīng)存在，但是直到現(xiàn)在一些大公司（例如Google和Facebook）開(kāi)始使用它們時(shí)，這些數(shù)據(jù)庫(kù)才流行起來(lái)。該數(shù)據(jù)庫(kù)最明顯的優(yōu)勢(shì)是擺脫了一組固定的列、連接和類(lèi)似SQL的查詢(xún)語(yǔ)言的限制。有時(shí)，NoSQL這個(gè)名稱(chēng)也可能表示“不僅僅SQL”，來(lái)確保它們可能支持SQL。 NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)使用諸如鍵值、寬列、圖形或文檔之類(lèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且可以如JSON之類(lèi)的不同格式存儲(chǔ)。

如何玩轉(zhuǎn)NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)

如何玩轉(zhuǎn) NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)？作者：IT專(zhuān)家網(wǎng)

Weather公司CIO Bryson Koehler整理出了MongoDB，Riak和Cassandra等NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的特性。他指出這其中最重要的特性是“NoSQL不會(huì)限制住你”。

Weather公司，致力于天氣報(bào)告和天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)，其并不缺乏數(shù)據(jù)，當(dāng)然也不缺乏數(shù)據(jù)管理工具。但它為什么需要三種不同的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)？

最近，我向Weather 公司的CIO Bryson Koehler提出了這個(gè)疑問(wèn)，除了公司的CIO,Bryson Koehler還是其他很多業(yè)務(wù)單元的孵化者,包括Weather Channel，WeatherFX，Weather Underground，和Intellicast等。Weather公司每天獲取和處理著約20萬(wàn)億字節(jié)數(shù)據(jù)，對(duì)外提供當(dāng)前全球天氣狀況，并為航空公司，緊急服務(wù)，貨運(yùn)商，公用事業(yè)，保險(xiǎn)，以及在線(xiàn)天氣網(wǎng)站和天氣應(yīng)用程序的用戶(hù)提供天氣預(yù)報(bào)服務(wù)。每天需求增加了數(shù)十億的天氣數(shù)據(jù)請(qǐng)求，并且預(yù)期響應(yīng)時(shí)間要在10毫秒左右。

Riak是Weather 公司的后臺(tái)NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，服務(wù)于公司的事務(wù)性存儲(chǔ)公用網(wǎng)絡(luò)(SUN)數(shù)據(jù)獲取平臺(tái)，它運(yùn)行在多個(gè)亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(AWS)的可用區(qū)域上，并以每小時(shí)15次的頻率捕獲超過(guò)20億氣象數(shù)據(jù)信息，。所以，Riak具有明確的處理規(guī)模，但該公司也使用Cassandra以及新近添加的MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)，為Weather.com 上IOS和Android移動(dòng)應(yīng)用程序服務(wù)。

Weather 公司使用了不同的產(chǎn)品，Koehler解釋說(shuō)，因?yàn)椤安煌墓ぞ哂胁煌膬?yōu)勢(shì)。

Cassandra，它服務(wù)于Weather 公司以及全球消費(fèi)者使用的第三方天氣應(yīng)用的API數(shù)據(jù)：“我們的數(shù)據(jù)分發(fā)平臺(tái)每秒處理數(shù)十萬(wàn)的事務(wù)，我們發(fā)現(xiàn)Cassandra在用于全球分發(fā)數(shù)據(jù)上是一個(gè)很棒的解決方案，并且在[數(shù)據(jù)庫(kù)]讀取方面體現(xiàn)出很高的可用性 “。它本質(zhì)上為全球各地消費(fèi)者所使用的數(shù)據(jù)服務(wù)，包括Weather 公司和第三方的天氣應(yīng)用程序。

MongoDB，它提供了Weather.com網(wǎng)站和移動(dòng)應(yīng)用程序的中間層緩存功能：“離開(kāi)我們的核心API，我們還沒(méi)有全部Weather.com內(nèi)容，所以MongoDB是容器和分發(fā)站，為Weather.com以及Android和iOS上的移動(dòng)應(yīng)用程序服務(wù)。Mongo有很多好處，這些好處基于其內(nèi)建的JSON格式以及靈活性上。“

Riak，用于消費(fèi)氣象數(shù)據(jù)和觀測(cè)，包括來(lái)自世界各地的圖片和視頻等：“我們喜愛(ài)Riak因其優(yōu)秀的數(shù)據(jù)攝取能力，而且是以一種全球分布式的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。這對(duì)于從全球分布式平臺(tái)上獲取數(shù)據(jù)的入站式數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)真正可靠的選擇。

我曾聽(tīng)說(shuō)Datastax，Basho和Couchbase的高管貶低MongoDB的可擴(kuò)展性，但MongoDB指向大規(guī)模部署，在Facebook對(duì)超過(guò)200萬(wàn)臺(tái)移動(dòng)設(shè)備上應(yīng)用程序提供支持，在eHarmony公司，MongDB每天處理著數(shù)十億的潛在比賽預(yù)約。據(jù)Koehle所述，MongoDB為Weather.com和Weather.com移動(dòng)應(yīng)用程序處理著“每天十億交易”，“毫無(wú)疑問(wèn)，你可以通過(guò)配置和部署Mongo來(lái)處理大批量的交易數(shù)據(jù)。”

盡管如此，Koehler承認(rèn)，他將“很樂(lè)于看到MongoDB繼續(xù)使全球集群和多位置[功能]更加無(wú)縫化且易于使用。” 這些屬于全球性的分布式集群，復(fù)制和負(fù)載平衡是Cassandra和Riak眾所周知的功能。

從規(guī)模討論的角度來(lái)看，很少有公司達(dá)到Weather公司的經(jīng)營(yíng)規(guī)模。易于開(kāi)發(fā)，架構(gòu)靈活性和JSON數(shù)據(jù)處理使得MongoDB的成為世界上最流行的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)。這就是為什么微軟和IBM都進(jìn)行了MongoDB的模仿，如微軟的Azure DocumentDB和IBM的 Cloudant，而不是Cassandra和Riak。

Weather公司可以從三個(gè)NoSQL標(biāo)準(zhǔn)降低至兩個(gè)的過(guò)程中得到鞏固，Koehler說(shuō)，但公司沒(méi)有準(zhǔn)備好這么做。

“由于我們構(gòu)造了由許多不同的數(shù)據(jù)解決方案組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，我們目前的環(huán)境已過(guò)于復(fù)雜，”他說(shuō)。“我們希望給團(tuán)隊(duì)一些自由的空間，讓我們可以了解所有選擇的利弊，但你將會(huì)看到一些整合。”

到了那個(gè)時(shí)候，遷移將不在是一件難事，因?yàn)椤瓣P(guān)于NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)最重要的事情是，你不會(huì)被困在其中，” Koehler說(shuō)。“如果你的架構(gòu)和編碼正確，從一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)遷移到另一個(gè)并不難。隨著模式的自由以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存技術(shù)的發(fā)展，無(wú)論前者是一個(gè)key-value存儲(chǔ)或其他什么形式，轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)都將十分容易。“

對(duì)特定產(chǎn)品進(jìn)程自定義編碼的復(fù)雜的存儲(chǔ)過(guò)程已經(jīng)一去不復(fù)返了，Koehler說(shuō)，但關(guān)于“結(jié)構(gòu)化和編碼正確”還有很多需要考慮的地方?這樣做是為了避免特殊供應(yīng)商提供的工具和功能可能讓你身陷其中。他舉了亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)“(AWS)的消息服務(wù)為例。

“你不必讓服務(wù)在云中運(yùn)行，”他解釋說(shuō)。“你可以只部署自己的RabbitMQ的環(huán)境，而不是陷于其中，所以你可以將一個(gè)原先部署在AWS 上的應(yīng)用程序轉(zhuǎn)而部署在谷歌計(jì)算云服務(wù)上。無(wú)論它是數(shù)據(jù)平臺(tái)，存儲(chǔ)環(huán)境，或云計(jì)算環(huán)境，都要小心別讓自己局限在一個(gè)僅由一個(gè)供應(yīng)商提供的小范圍空間內(nèi)“。

轉(zhuǎn)載

nosql數(shù)據(jù)庫(kù)的四種類(lèi)型

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

鍵值(Key-Value)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)Key指向Value的鍵值對(duì)，通常用hash表來(lái)實(shí)現(xiàn)查找速度快數(shù)據(jù)無(wú)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(fǎng)問(wèn)負(fù)載，也用于一些日志系統(tǒng)等。

列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，以列簇式存儲(chǔ)，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(duì)局限分布式的文件系統(tǒng)。

文檔型數(shù)據(jù)庫(kù)，Key-Value對(duì)應(yīng)的鍵值對(duì)，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(kù)一樣需預(yù)先定義表結(jié)構(gòu))，查詢(xún)性能不高，而且缺乏統(tǒng)一的查詢(xún)語(yǔ)法，Web應(yīng)用。

圖形(Graph)數(shù)據(jù)庫(kù)，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(duì)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。

什么是NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)？

“NoSQL,指的是非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫(kù)。NoSQL有時(shí)也稱(chēng)作Not Only SQL的縮寫(xiě),是對(duì)不同于傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的統(tǒng)稱(chēng)。NoSQL用于超大規(guī)模數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。這些類(lèi)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。”

NoSQL詳解：如何找到對(duì)的技術(shù)

NoSQL，泛指非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫(kù)。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(lèi)帶來(lái)的挑戰(zhàn)，尤其是大數(shù)據(jù)應(yīng)用難題。

雖然關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)RDBMS在安裝和使用上仍然占有主要地位，但毋庸置疑，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)NoSQL技術(shù)已經(jīng)成為今天發(fā)展最快的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。

NoSQL詳解：如何找到對(duì)的技術(shù)

NoSQL是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的總稱(chēng)，在某種程度上，它的性能和用途可能完全不同。NoSQL一詞最早產(chǎn)生于上世紀(jì)九十年代，意思是NoSQL(沒(méi)有SQL語(yǔ)言)，后來(lái)隨著時(shí)間和技術(shù)的發(fā)展，SQL界面仍然作為處理數(shù)據(jù)的方式存在，所以NoSQL又有了新的詮釋?zhuān)碞otOnlySQL(不只是SQL語(yǔ)言)。今天，NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)憑借著其非關(guān)系型、分布式、開(kāi)源和橫向擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是下一代數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品。

四種主要的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)和它們主要的應(yīng)用場(chǎng)景

鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)：當(dāng)數(shù)據(jù)以鍵的形式訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，比如通過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)書(shū)號(hào)ISBN找一本書(shū)，鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)是最理想的。在這里，ISBN是鍵，書(shū)籍的其他信息就是值。必須知道鍵才能查詢(xún)，不過(guò)值是一堆無(wú)意義的數(shù)據(jù)，讀取之后必須經(jīng)過(guò)翻譯。

文檔存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)：該數(shù)據(jù)庫(kù)以文檔的形式管理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。有點(diǎn)類(lèi)似于鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)，但文檔數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)有結(jié)構(gòu)。與鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)中值是一堆無(wú)意義的數(shù)據(jù)不同，文檔數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)以文檔的結(jié)構(gòu)被描述，典型的是JavaScriptObjectNotation(JSON)或XML.文檔存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)可以通過(guò)定義的任何模式進(jìn)行查詢(xún)，但鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)只能通過(guò)它的鍵進(jìn)行查詢(xún)。

標(biāo)題名稱(chēng)：nosql數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)戰(zhàn),nosql數(shù)據(jù)庫(kù)入門(mén)
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