基础 - NoSQL 简介 - 《NoSQL 数据库》

关系型数据库遇到的问题

2008 年左右，网站、论坛、社交网络开始高速发展，传统的关系型数据库在存储及处理数据的时候受到了很大的挑战，其中主要体现在以下几点：

在很多互联网应用场景下，对数据联表的查询需求不是那么强烈，也并不需要在数据写入后立刻读取，但对数据的读取和并发写入速度有非常高的要求。在这样的情况下，非关系型数据库得到高速的发展。

如果你之前只接触过关系型数据库如 Oracle、Mysql 或 SQL Server，在学习 MongoDB 时可能会感到不安，突然有一款数据库不支持外键，不支持事务，不支持数据类型约定，会给人一种没法用的感觉。

MongoDB 就是这样一款非关系型的数据库，什么叫非关系型？就是把数据直接放进一个大仓库，不标号、不连线、单纯的堆起来。传统数据库由于受到各种关系的累赘，各种数据形式的束缚，难以处理海量数据以及超高并发的业务场景。

为了解决上述问题，必须有一款自废武功，以求在更高层次上突破瓶颈的数据库系统。就像张无忌忘记招式从而学习太极一样，摈弃了固有模式的 MongoDB 才能应对 Facebook 上亿比特的海量数据。

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即”不仅仅是SQL”。

在现代的计算系统上每天网络上都会产生庞大的数据量，这些数据有很大一部分是由关系数据库管理系统（RDBMS）来处理。

1970年 E.F.Codd’s提出的关系模型的论文 “A relational model of data for large shared data banks”，这使得数据建模和应用程序编程更加简单。

通过应用实践证明，关系模型是非常适合于客户服务器编程，远远超出预期的利益，今天它是结构化数据存储在网络和商务应用的主导技术。

NoSQL 是一项全新的数据库革命性运动，早期就有人提出，发展至2009年趋势越发高涨。NoSQL的拥护者们提倡运用非关系型的数据存储，相对于铺天盖地的关系型数据库运用，这一概念无疑是一种全新的思维的注入。

这类数据库主要是使用数据结构中的键 Key 来查找特定的数据Value。

这类数据库具有极高的读写性能，用于处理大量数据的高访问负载比较合适。
键值对数据库适合大量数据的高访问及写入负载场景，例如日志系统。
主要代表是 Redis、Flare。

这类数据库满足了海量数据的存储和访问需求，同时对字段要求不严格，可以随意增加、删除、修改字段，且不需要预先定义表结构，所以适用于各种网络应用。
主要代表是 MongoDB、CouchDB。

主要代表是 Cassandra 、Hbase。
这类数据库查找速度快，可扩展性强，适合用作分布式文件存储系统。

主要代表是 InfoGrid 、Neo4J 。
这类数据库利用“图结构”的相关算法来存储实体之间的关系信息，适合用于构建社交网络和推荐系统的关系图谱。

既然 NoSQL 数据库有这么多的优势，那它是否可以直接取代关系型数据库？

NoSQL 并不能完全取代关系型数据库，NoSQL 主要被用来处理大量且多元数据的存储及运算问题。在这样的特性差异下，我们该如何选择合适的数据库以解决数据存储与处理问题呢？这里提供以下几点作为判断依据。

1、数据模型的关联性要求
NoSQL 适合模型关联性比较低的应用。因此：

如果需要多表关联，则更适合用 RDB
如果对象实体关联少，则更适合用 NoSQL 数据库
- 其中 MongoDB 可以支持复杂度相对高的数据结构，能够将相关联的数据以文档的方式嵌入，从而减少数据之间的关联操作

2、数据库的性能要求
如果数据量多且访问速度至关重要，那么使用 NoSQL 数据库可能是比较合适的。NoSQL 数据库能通过数据的分布存储大幅地提供存储性能。

3、数据的一致性要求
NoSQL 数据库有一个缺点：其在事务处理与一致性方面无法与 RDB 相提并论。
因此，NoSQL 数据库很难同时满足强一致性与高并发性。如果应用对性能有高要求，则 NoSQL 数据库只能做到数据最终一致。

4、数据的可用性要求
考虑到数据不可用可能会造成风险，NoSQL 数据库提供了强大的数据可用性（在一些需要快速反馈信息给使用者的应用中，响应延迟也算某种程度的高可用）。

一个项目并非只选择一种数据库，可以将其拆开设计，将需要 RDB 特性的放到 RDB 中管理，而其它数据放到 NoSQL 中管理。