NoSQL 學(xué)習(xí)筆記

1、nosql 學(xué)習(xí)筆記當(dāng)今社會已經(jīng)進入互聯(lián)網(wǎng)時代，數(shù)據(jù)在爆炸式的增長， 產(chǎn)生了大量寫少讀多的數(shù)據(jù)，隨著對數(shù)據(jù)的高度可擴充性/高并發(fā)量的需求的增強，傳統(tǒng)的基于關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫已經(jīng)很難滿足需求。于是基于nosql 的數(shù)據(jù)庫得到了很大的進展，產(chǎn)生了好多nosql的產(chǎn)品（hbase, mongodb, cassandra ） nosql系統(tǒng)舍棄了一些sql標準中的功能，取而代之的是提供了一些容易靈便的功能。nosql 的構(gòu)建思想就是盡量簡化數(shù)據(jù)操作，盡量讓執(zhí)行操作的效率可預(yù)知。在無數(shù)nosql系統(tǒng)里，復(fù)雜的操作都是留給應(yīng)用層來做的，這樣的結(jié)果就是我們對數(shù)據(jù)層進 行的操作得到簡化，讓操作效率可預(yù)知。 nos

2、ql系統(tǒng)不僅舍棄了無數(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的操作。它還可能不具備關(guān)系數(shù)據(jù)庫以下的一些特性：比如通常銀行系統(tǒng)中要求的事務(wù)保證，全都性保證以及數(shù) 據(jù)牢靠性的保證等。事務(wù)機制提供了在執(zhí)行多個時的all-or-nothing保證。全都性保證了假如一個數(shù)據(jù)更新后，那么在其之后的操作中都能看到 這個更新。牢靠性保證假如一個數(shù)據(jù)被更新，它就會被寫到持久化的存儲設(shè)備上（比如說磁盤），并且保證在數(shù)據(jù)庫崩潰后數(shù)據(jù)可復(fù)原。 通過放寬對上述幾點特性的要求，nosql系統(tǒng)可以為一些非銀行類的業(yè)務(wù)提供以性能換穩(wěn)定的策略。而同時，對這幾點要求的放寬，又使得nosql系統(tǒng)能夠輕松的實現(xiàn)分片策略，將遠遠超出單機容量的大量數(shù)據(jù)分布在多臺

3、機器上的。 1. 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫缺點： 關(guān)聯(lián)型的數(shù)據(jù)模型定義了高度結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及對這些結(jié)構(gòu)之間關(guān)系的嚴格定義。在這樣的數(shù)據(jù)模型上執(zhí)行的查詢操作會比較局限，而且可能會導(dǎo)致復(fù)雜的數(shù)據(jù)遍歷操作。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及查詢的復(fù)雜性，會導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生如下的一些限制： 復(fù)雜導(dǎo)致不確定性。用法sql的一個問題就是計算某個查詢的代價或者產(chǎn)生的負載幾乎是不行能的。用法容易的查詢語言可能會導(dǎo)致應(yīng)用層的規(guī)律更復(fù)雜，但是這樣可以將存儲系統(tǒng)的工作容易化，讓它只需要響應(yīng)一些容易的哀求。 對一個問題建模有無數(shù)種方式。其中關(guān)聯(lián)型的數(shù)據(jù)模型是十分嚴格的一種：表結(jié)構(gòu)的定義規(guī)定了表中每一行數(shù)據(jù)的存儲內(nèi)容。假如你的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化并沒有那

4、 么強，或者對每一行數(shù)據(jù)的要求比較靈便，那可能關(guān)聯(lián)型的數(shù)據(jù)模型就太過嚴格了。類似的，應(yīng)用層的開發(fā)人員可能對關(guān)聯(lián)型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并不愜意。比如無數(shù)應(yīng)用程 序是用面對對象的語言寫的，數(shù)據(jù)在這些語言中通常是以列表、隊列或集合的形式組織的，程序員們固然希翼他們的數(shù)據(jù)存儲層也能和應(yīng)用層的數(shù)據(jù)模型全都。 當(dāng)數(shù)據(jù)量增長到一臺機器已經(jīng)不能容納，我們需要將不同的數(shù)據(jù)表分布到不同的機器。而為了避開在不同機器上的數(shù)據(jù)表在舉行聯(lián)合查詢時需要跨網(wǎng)絡(luò)進 行。我們必需舉行反范式的數(shù)據(jù)庫設(shè)計，這種設(shè)計方式要求我們把需要一次性查詢到的數(shù)據(jù)存儲在一起。這樣做使得我們的系統(tǒng)變得就像一個主鍵查詢系統(tǒng)一樣，于 是我們開頭思量，是否有其它更

5、適合我們數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型。 2. nosql db 的優(yōu)點： a. 彈性擴展 多年來,數(shù)據(jù)庫管理員向來依靠于向上擴展(scale up)隨著數(shù)據(jù)庫負載的增強購買更大的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器而不是向外擴展隨著負載的增強將數(shù)據(jù)庫分不到多個不同的主機上.然而,隨著每秒事務(wù)數(shù)與可用性需 求的提高,以及數(shù)據(jù)庫往云或虛擬環(huán)境的遷移,向外擴展到便宜硬件的經(jīng)濟優(yōu)勢越來越難以抵御. rdbms或許比較難以在便宜的上舉行向外擴展,但是,nosql數(shù)據(jù)庫的新品從設(shè)計之初就是為了利用新節(jié)點的優(yōu)勢舉行透亮擴展,他們通常在設(shè)計時就考慮用法低成本的便宜硬件. b. 大數(shù)據(jù)量 在過去10年,與每秒事務(wù)數(shù)的增長超出了認知一樣,存儲的數(shù)據(jù)的

6、規(guī)模也浮現(xiàn)了極大的增長.oreilly明智的稱此為”數(shù)據(jù)的工業(yè)革命.”rdbms的 容量也在增長以匹配這些數(shù)據(jù)的增長,但是,與每秒事務(wù)數(shù)一樣,單個rdbms可有效管理的數(shù)據(jù)規(guī)模限制讓部分企業(yè)越來越難以忍受.今日,大規(guī)模數(shù)據(jù)量可以 交由nosql系統(tǒng)來處理,比如hadoop,超過目前最大的rdbms可以管理的數(shù)據(jù)規(guī)模. c. 經(jīng)濟性 nosql數(shù)據(jù)庫通常用法便宜服務(wù)器集群來管理暴增的數(shù)據(jù)與事務(wù)規(guī)模,而rdbms傾向于依靠昂貴的專有服務(wù)器與存儲系統(tǒng).其結(jié)果是,nosql數(shù)據(jù)庫的每gb數(shù)據(jù)或每秒事務(wù)數(shù)的成本要遠遠低于rdbms,使得你可以以更低的價格來存儲與處理更多的數(shù)據(jù). d. 靈便的數(shù)據(jù)模型 在大量的生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)庫中,變更管理是一個十分麻煩的問題.哪怕是對數(shù)據(jù)模型的很小的變更,在rdbms中也需要舉行當(dāng)心的管理,甚至還需要停機或降低服務(wù)級別. 在數(shù)據(jù)模型的限制這一點上，nosql數(shù)據(jù)庫要寬裕的多，或者徹低不存在. nosql的鍵值存儲(key value store)與文檔數(shù)據(jù)庫(document database)允許應(yīng)用在一個數(shù)據(jù)單元中存入它想要的任何結(jié)構(gòu).即使是定義越發(fā)嚴格的基于bigtable的nosql數(shù)據(jù)庫,通常也允許創(chuàng)建新的字 段