nosql數(shù)據(jù)庫的四種類型

nosql數(shù)據(jù)庫的四種類型如下：

柴桑ssl適用于網(wǎng)站、小程序/APP、API接口等需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用場(chǎng)景，ssl證書未來市場(chǎng)廣闊！成為創(chuàng)新互聯(lián)的ssl證書銷售渠道，可以享受市場(chǎng)價(jià)格4-6折優(yōu)惠！如果有意向歡迎電話聯(lián)系或者加微信：18982081108（備注：SSL證書合作）期待與您的合作！

1.key-value鍵值存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫:

相關(guān)產(chǎn)品: Redis、Riak、SimpleDB、Chordless、Scalaris、Memcached.

主要應(yīng)用: 內(nèi)容緩存,處理大量數(shù)據(jù)的高負(fù)載訪問,也用于系統(tǒng)日志。

優(yōu)點(diǎn):查找速度快,大量操作時(shí)性能高。

2.列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫:

相關(guān)產(chǎn)品: BigTable、HBase、Cassandra、HadoopDB、GreenPlum、PNUTS.

主要應(yīng)用: 分布式數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存與管理。

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。

缺點(diǎn):功能相對(duì)局限。

3.文檔型數(shù)據(jù)庫

相關(guān)產(chǎn)品:MongoDB、CouchDB、ThruDB、CloudKit、Perservere、Jackrabbit.

主要應(yīng)用: web應(yīng)用,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):數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)靈活,表結(jié)構(gòu)可變,復(fù)雜性低。

缺點(diǎn):查詢效率低,且缺乏統(tǒng)一的查詢語言。

4.Graph圖形數(shù)據(jù)庫

相關(guān)產(chǎn)品: Neo4J、OrientDB、InfoGrid、GraphDB.

主要應(yīng)用: 復(fù)雜,互連接,低結(jié)構(gòu)化的圖結(jié)構(gòu)場(chǎng)合, 專注構(gòu)建關(guān)系圖譜。

優(yōu)點(diǎn): 利用圖結(jié)構(gòu)相關(guān)算法, 可用于構(gòu)建復(fù)雜的關(guān)系圖譜。

缺點(diǎn): 復(fù)雜度高。

什么是NoSQL數(shù)據(jù)庫？

2. 什么是NoSQL？

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。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題，而非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫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)操縱語言，數(shù)據(jù)定義語言

嚴(yán)格的一致性

基礎(chǔ)事務(wù)

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(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(huì)改變數(shù)據(jù)庫原本的一致性約束。

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

沒有聲明性查詢語言

沒有預(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

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)，通常可能對(duì)一致性要求低一些。

CAP理論就是說在分布式存儲(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，沒有NoSQL系統(tǒng)能同時(shí)保證這三點(diǎn)。

說明：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

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，好像好幾萬一臺(tái)；O 是指 Oracle 數(shù)據(jù)庫，也很貴的，好幾萬呢；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)。

HBase是什么呢，都有哪些特點(diǎn)呢？

Hbase是一種NoSQL數(shù)據(jù)庫，這意味著它不像傳統(tǒng)的RDBMS數(shù)據(jù)庫那樣支持SQL作為查詢語言。Hbase是一種分布式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫，技術(shù)上來講，它更像是分布式存儲(chǔ)而不是分布式數(shù)據(jù)庫，它缺少很多RDBMS系統(tǒng)的特性，比如列類型，輔助索引，觸發(fā)器，和高級(jí)查詢語言等待

那Hbase有什么特性呢？如下：

強(qiáng)讀寫一致，但是不是“最終一致性”的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，這使得它非常適合高速的計(jì)算聚合

自動(dòng)分片，通過Region分散在集群中，當(dāng)行數(shù)增長(zhǎng)的時(shí)候，Region也會(huì)自動(dòng)的切分和再分配

自動(dòng)的故障轉(zhuǎn)移

Hadoop/HDFS集成，和HDFS開箱即用，不用太麻煩的銜接

豐富的“簡(jiǎn)潔，高效”API，Thrift/REST API，Java API

塊緩存，布隆過濾器，可以高效的列查詢優(yōu)化

操作管理，Hbase提供了內(nèi)置的web界面來操作，還可以監(jiān)控JMX指標(biāo)

什么時(shí)候用Hbase？

Hbase不適合解決所有的問題：

首先數(shù)據(jù)庫量要足夠多，如果有十億及百億行數(shù)據(jù)，那么Hbase是一個(gè)很好的選項(xiàng)，如果只有幾百萬行甚至不到的數(shù)據(jù)量，RDBMS是一個(gè)很好的選擇。因?yàn)閿?shù)據(jù)量小的話，真正能工作的機(jī)器量少，剩余的機(jī)器都處于空閑的狀態(tài)

其次，如果你不需要輔助索引，靜態(tài)類型的列，事務(wù)等特性，一個(gè)已經(jīng)用RDBMS的系統(tǒng)想要切換到Hbase，則需要重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

最后，保證硬件資源足夠，每個(gè)HDFS集群在少于5個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，都不能表現(xiàn)的很好。因?yàn)镠DFS默認(rèn)的復(fù)制數(shù)量是3，再加上一個(gè)NameNode。

Hbase在單機(jī)環(huán)境也能運(yùn)行，但是請(qǐng)?jiān)陂_發(fā)環(huán)境的時(shí)候使用。

內(nèi)部應(yīng)用

存儲(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù):車輛GPS信息，司機(jī)點(diǎn)位信息，用戶操作信息，設(shè)備訪問信息。。。

存儲(chǔ)日志數(shù)據(jù):架構(gòu)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)（登錄日志，中間件訪問日志，推送日志，短信郵件發(fā)送記錄。。。），業(yè)務(wù)操作日志信息

存儲(chǔ)業(yè)務(wù)附件：UDFS系統(tǒng)存儲(chǔ)圖像，視頻，文檔等附件信息

不過在公司使用的時(shí)候，一般不使用原生的Hbase API，使用原生的API會(huì)導(dǎo)致訪問不可監(jiān)控，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性，以致于版本升級(jí)的不可控。

HFile

HFile是Hbase在HDFS中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的格式，它包含多層的索引，這樣在Hbase檢索數(shù)據(jù)的時(shí)候就不用完全的加載整個(gè)文件。索引的大小(keys的大小，數(shù)據(jù)量的大小)影響block的大小，在大數(shù)據(jù)集的情況下，block的大小設(shè)置為每個(gè)RegionServer 1GB也是常見的。

探討數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，其實(shí)就是探討數(shù)據(jù)如何在磁盤上進(jìn)行有效的組織。因?yàn)槲覀兺ǔＲ匀绾胃咝ёx取和消費(fèi)數(shù)據(jù)為目的，而不是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)本身。

Hfile生成方式

起初，HFile中并沒有任何Block，數(shù)據(jù)還存在于MemStore中。

Flush發(fā)生時(shí)，創(chuàng)建HFile Writer，第一個(gè)空的Data Block出現(xiàn)，初始化后的Data Block中為Header部分預(yù)留了空間，Header部分用來存放一個(gè)Data Block的元數(shù)據(jù)信息。

而后，位于MemStore中的KeyValues被一個(gè)個(gè)append到位于內(nèi)存中的第一個(gè)Data Block中：

注：如果配置了Data Block Encoding，則會(huì)在Append KeyValue的時(shí)候進(jìn)行同步編碼，編碼后的數(shù)據(jù)不再是單純的KeyValue模式。Data Block Encoding是HBase為了降低KeyValue結(jié)構(gòu)性膨脹而提供的內(nèi)部編碼機(jī)制。

一、NoSQL數(shù)據(jù)庫簡(jiǎn)介

Web1.0的時(shí)代，數(shù)據(jù)訪問量很有限，用一夫當(dāng)關(guān)的高性能的單點(diǎn)服務(wù)器可以解決大部分問題。

隨著Web2.0的時(shí)代的到來，用戶訪問量大幅度提升，同時(shí)產(chǎn)生了大量的用戶數(shù)據(jù)。加上后來的智能移動(dòng)設(shè)備的普及，所有的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)都面臨了巨大的性能挑戰(zhàn)。

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。

NoSQL 不依賴業(yè)務(wù)邏輯方式存儲(chǔ)，而以簡(jiǎn)單的key-value模式存儲(chǔ)。因此大大的增加了數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展能力。

Memcache Memcache Redis Redis MongoDB MongoDB 列式數(shù)據(jù)庫 列式數(shù)據(jù)庫 Hbase Hbase

HBase是Hadoop項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)庫。它用于需要對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)、實(shí)時(shí)的讀寫操作的場(chǎng)景中。

HBase的目標(biāo)就是處理數(shù)據(jù)量非常龐大的表，可以用普通的計(jì)算機(jī)處理超過10億行數(shù)據(jù)，還可處理有數(shù)百萬列元素的數(shù)據(jù)表。

Cassandra Cassandra

Apache Cassandra是一款免費(fèi)的開源NoSQL數(shù)據(jù)庫，其設(shè)計(jì)目的在于管理由大量商用服務(wù)器構(gòu)建起來的龐大集群上的海量數(shù)據(jù)集(數(shù)據(jù)量通常達(dá)到PB級(jí)別)。在眾多顯著特性當(dāng)中，Cassandra最為卓越的長(zhǎng)處是對(duì)寫入及讀取操作進(jìn)行規(guī)模調(diào)整，而且其不強(qiáng)調(diào)主集群的設(shè)計(jì)思路能夠以相對(duì)直觀的方式簡(jiǎn)化各集群的創(chuàng)建與擴(kuò)展流程。

主要應(yīng)用：社會(huì)關(guān)系，公共交通網(wǎng)絡(luò)，地圖及網(wǎng)絡(luò)拓譜(n*(n-1)/2)

本文名稱：nosql數(shù)據(jù)庫base,nosql數(shù)據(jù)庫base特性是指
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