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什么是NoSQL數(shù)據(jù)庫?從名稱“非SQL”或“非關系型”衍生而來,這些數(shù)據(jù)庫不使用類似SQL的查詢語言,通常稱為結(jié)構化存儲。這些數(shù)據(jù)庫自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)開始使用它們時,這些數(shù)據(jù)庫才流行起來。該數(shù)據(jù)庫最明顯的優(yōu)勢是擺脫了一組固定的列、連接和類似SQL的查詢語言的限制。有時,NoSQL這個名稱也可能表示“不僅僅SQL”,來確保它們可能支持SQL。 NoSQL數(shù)據(jù)庫使用諸如鍵值、寬列、圖形或文檔之類的數(shù)據(jù)結(jié)構,并且可以如JSON之類的不同格式存儲。
NoSQL 數(shù)據(jù)庫因其功能性、易于開發(fā)性和可擴展性而廣受認可,它們越來越多地用于大數(shù)據(jù)和實時 Web 應用程序,在本文中,我們通過示例討論 NoSQL、何時使用 NoSQL 與 SQL 及其用例。
NoSQL是一種下一代數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) (DBMS)。NoSQL 數(shù)據(jù)庫具有靈活的模式,可用于構建具有大量數(shù)據(jù)和高負載的現(xiàn)代應用程序。
“NoSQL”一詞最初是由 Carlo Strozzi 在 1998 年創(chuàng)造的,盡管自 1960 年代后期以來就已經(jīng)存在類似的數(shù)據(jù)庫。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,任何關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) (RDBMS) 的響應時間都會變慢。為了解決這個問題,我們可以通過升級現(xiàn)有硬件來“擴大”信息系統(tǒng),這非常昂貴。但是,NoSQL 可以更好地橫向擴展并且更具成本效益。
NoSQL 對于非結(jié)構化或非常大的數(shù)據(jù)對象(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)庫包括:
隨著企業(yè)更快地積累更大的數(shù)據(jù)集,結(jié)構化數(shù)據(jù)和關系模式并不總是適合。有必要使用非結(jié)構化數(shù)據(jù)和大型對象來更好地捕獲這些信息。
傳統(tǒng)的 RDBMS 使用 SQL(結(jié)構化查詢語言)語法來存儲和檢索結(jié)構化數(shù)據(jù),相反,NoSQL 數(shù)據(jù)庫包含廣泛的功能,可以存儲和檢索結(jié)構化、半結(jié)構化、非結(jié)構化和多態(tài)數(shù)據(jù)。
有時,NoSQL 也被稱為“ 不僅僅是 SQL ”,強調(diào)它可能支持類似 SQL 的語言或與 SQL 數(shù)據(jù)庫并列。SQL 和 NoSQL DBMS 之間的一個區(qū)別是 JOIN 功能。SQL 數(shù)據(jù)庫使用 JOIN 子句來組合來自兩個或多個表的行,因為 NoSQL 數(shù)據(jù)庫本質(zhì)上不是表格的,所以這個功能并不總是可行或相關的。
但是,一些 NoSQL DBMS 可以執(zhí)行類似于 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)庫傾向于以不同的方式解決類似的問題。
一般來說,在以下情況下,NoSQL 比 SQL 更可?。?/p>
許多行業(yè)都在采用 NoSQL,取代關系數(shù)據(jù)庫,從而為某些業(yè)務應用程序提供更高的靈活性和可擴展性,下面給出了 NoSQL 數(shù)據(jù)庫的一些企業(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程,包括文本、圖像、音頻和視頻。NoSQL 數(shù)據(jù)庫可以通過其靈活和開放的數(shù)據(jù)模型為存儲多媒體內(nèi)容提供更好的選擇。
例如,福布斯在短短幾個月內(nèi)就構建了一個基于 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)是指太大而無法通過傳統(tǒng)處理系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)集,實時存儲和檢索大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)在分析 歷史 數(shù)據(jù)的同時使用流處理來攝取新數(shù)據(jù),這是一系列非常適合 NoSQL 數(shù)據(jù)庫的功能。
Zoom使用 DynamoDB(按需模式)使其數(shù)據(jù)能夠在沒有性能問題的情況下進行擴展,即使該服務在 COVID-19 大流行的早期使用量激增。
物聯(lián)網(wǎng)設備具有連接到互聯(lián)網(wǎng)或通信網(wǎng)絡的嵌入式軟件和傳感器,能夠在無需人工干預的情況下收集和共享數(shù)據(jù)。隨著數(shù)十億臺設備生成數(shù)不清的數(shù)據(jù),IoT NoSQL 數(shù)據(jù)庫為 IoT 服務提供商提供了可擴展性和更靈活的架構。
Freshub就是這樣的一項服務,它從 MySQL 切換到 MongoDB,以更好地處理其大型、動態(tài)、非統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集。
擁有數(shù)十億智能手機用戶,可擴展性正成為在移動設備上提供服務的企業(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)庫每分鐘處理數(shù)百萬個請求,同時還處理用戶數(shù)據(jù)并提供天氣更新。
什么是NoSQL數(shù)據(jù)庫?從名稱“非SQL”或“非關系型”衍生而來,這些數(shù)據(jù)庫不使用類似SQL的查詢語言,通常稱為結(jié)構化存儲。這些數(shù)據(jù)庫自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)開始使用它們時,這些數(shù)據(jù)庫才流行起來。該數(shù)據(jù)庫最明顯的優(yōu)勢是擺脫了一組固定的列、連接和類似SQL的查詢語言的限制。有時,NoSQL這個名稱也可能表示“不僅僅SQL”,來確保它們可能支持SQL。 NoSQL數(shù)據(jù)庫使用諸如鍵值、寬列、圖形或文檔之類的數(shù)據(jù)結(jié)構,并且可以如JSON之類的不同格式存儲。
關系數(shù)據(jù)庫模型已經(jīng)流行了幾十年了,但是一種新類型的數(shù)據(jù)庫——被稱為NoSQL,正在引起企業(yè)的注意。下面是關于它的優(yōu)勢和劣勢的一個概述。二十多年以來,對數(shù)據(jù)庫管理來說,關系數(shù)據(jù)庫(RDBMS)模型一直是一個占統(tǒng)治地位的數(shù)據(jù)庫模型。但是,今天,非關系數(shù)據(jù)庫,“云”數(shù)據(jù)庫,或“NoSQL”數(shù)據(jù)庫作為關系數(shù)據(jù)庫以外的一些選擇,正在引起大家的廣泛關注。在這篇文章里,我們將主要關注那些非關系的NoSQL數(shù)據(jù)庫的十大利弊:包括五大優(yōu)勢和五大挑戰(zhàn)。
NoSQL的五大優(yōu)勢
1,靈活的可擴展性
多年以來,數(shù)據(jù)庫管理員們都是通過“縱向擴展”的方式(當數(shù)據(jù)庫的負載增加的時候,購買更大型的服務器來承載增加的負載)來進行擴展的,而不是通過“橫向擴展”的方式(當數(shù)據(jù)庫負載增加的時候,在多臺主機上分配增加的負載)來進行擴展。但是,隨著交易率和可用性需求的增加,數(shù)據(jù)庫也正在遷移到云端或虛擬化環(huán)境中,“橫向擴展”在commodity hardware方面的經(jīng)濟優(yōu)勢變得更加明顯了,對各大企業(yè)來說,這種“誘惑”是無法抗拒的。
在commodity clusters上,要對RDBMS做“橫向擴展”,并不是很容易,但是各種新類型的NoSQL數(shù)據(jù)庫主要是為了進行透明的擴展,來利用新節(jié)點而設計的,而且,它們通常都是為了低成本的commodity hardware而設計的。
2,大數(shù)據(jù)
在過去的十年里,正如交易率發(fā)生了翻天覆地的增長一樣,需要存儲的數(shù)據(jù)量也發(fā)生了急劇地膨脹。O’Reilly把這種現(xiàn)象稱為:“數(shù)據(jù)的工業(yè)革命”。為了滿足數(shù)據(jù)量增長的需要,RDBMS的容量也在日益增加,但是,對一些企業(yè)來說,隨著交易率的增加,單一數(shù)據(jù)庫需要管理的數(shù)據(jù)約束的數(shù)量也變得越來越讓人無法忍受了?,F(xiàn)在,大量的“大數(shù)據(jù)”可以通過NoSQL系統(tǒng)(例如:Hadoop)來處理,它們能夠處理的數(shù)據(jù)量遠遠超出了最大型的RDBMS所能處理的極限。
3,“永別了”!DBA們?。ㄔ僖??)
在過去的幾年里,雖然一些RDBMS供應商們聲稱在可管理性方面做出了很多的改進,但是高端的RDBMS系統(tǒng)維護起來仍然十分昂貴,而且還需要訓練有素的DBA們的協(xié)助。DBA們需要親自參與高端的RDBMS系統(tǒng)的設計,安裝和調(diào)優(yōu)。
NoSQL數(shù)據(jù)庫從一開始就是為了降低管理方面的要求而設計的:從理論上來說,自動修復,數(shù)據(jù)分配和簡單的數(shù)據(jù)模型的確可以讓管理和調(diào)優(yōu)方面的要求降低很多。但是,DBA的死期將至的謠言未免有些過于夸張了??偸切枰腥藢﹃P鍵性的數(shù)據(jù)庫的性能和可用性負責的。
nosql是not only sql的意思。是近今年新發(fā)展起來的存儲系統(tǒng)。當前使用最多的是key-value模型,用于處理超大規(guī)模的數(shù)據(jù)。
以下是摘自百度百科中的一部分
NoSQL 是非關系型數(shù)據(jù)存儲的廣義定義。它打破了長久以來關系型數(shù)據(jù)庫與ACID理論大一統(tǒng)的局面。NoSQL 數(shù)據(jù)存儲不需要固定的表結(jié)構,通常也不存在連接操作。在大數(shù)據(jù)存取上具備關系型數(shù)據(jù)庫無法比擬的性能優(yōu)勢。該術語在 2009 年初得到了廣泛認同。
當今的應用體系結(jié)構需要數(shù)據(jù)存儲在橫向伸縮性上能夠滿足需求。而 NoSQL 存儲就是為了實現(xiàn)這個需求。Google 的BigTable與Amazon的Dynamo是非常成功的商業(yè) NoSQL 實現(xiàn)。一些開源的 NoSQL 體系,如Facebook 的Cassandra, Apache 的HBase,也得到了廣泛認同。從這些NoSQL項目的名字上看不出什么相同之處:Hadoop、Voldemort、Dynomite,還有其它很多。
NoSQL與關系型數(shù)據(jù)庫設計理念比較
關系型數(shù)據(jù)庫中的表都是存儲一些格式化的數(shù)據(jù)結(jié)構,每個元組字段的組成都一樣,即使不是每個元組都需要所有的字段,但數(shù)據(jù)庫會為每個元組分配所有的字段,這樣的結(jié)構可以便于表與表之間進行連接等操作,但從另一個角度來說它也是關系型數(shù)據(jù)庫性能瓶頸的一個因素。而非關系型數(shù)據(jù)庫以鍵值對存儲,它的結(jié)構不固定,每一個元組可以有不一樣的字段,每個元組可以根據(jù)需要增加一些自己的鍵值對,這樣就不會局限于固定的結(jié)構,可以減少一些時間和空間的開銷。