NoSQL,指的是非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫。NoSQL有時也稱作Not Only SQL的縮寫,是對不同于傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的統(tǒng)稱。
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NoSQL用于超大規(guī)模數(shù)據(jù)的存儲。(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)存儲不需要固定的模式,無需多余操作就可以橫向擴(kuò)展。
NoSQL的優(yōu)點(diǎn)/缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
- 高可擴(kuò)展性
- 分布式計(jì)算
- 低成本
- 架構(gòu)的靈活性,半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)
- 沒有復(fù)雜的關(guān)系
缺點(diǎn):
- 沒有標(biāo)準(zhǔn)化
- 有限的查詢功能(到目前為止)
- 最終一致是不直觀的程序 (BY三人行慕課)
常見的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)產(chǎn)品有Oracle、SQL Server、Sybase、DB2、Access等。 1.Oracle
Oracle是1983年推出的世界上第一個開放式商品化關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它采用標(biāo)準(zhǔn)的SQL結(jié)構(gòu)化查詢語言,支持多種數(shù)據(jù)類型,提供面向?qū)ο蟠鎯Φ臄?shù)據(jù)支持,具有第四代語言開發(fā)工具,支持Unix、Windows NT、OS/2、Novell等多種平臺。除此之外,它還具有很好的并行處理功能。Oracle產(chǎn)品主要由Oracle服務(wù)器產(chǎn)品、Oracle開發(fā)工具、Oracle應(yīng)用軟件組成,也有基于微機(jī)的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。主要滿足對銀行、金融、保險(xiǎn)等企業(yè)、事業(yè)開發(fā)大型數(shù)據(jù)庫的需求。
2.SQL Server
SQL即結(jié)構(gòu)化查詢語言(Structured Query Language,簡稱為SQL)。SQL Server最早出現(xiàn)在1988年,當(dāng)時只能在OS/2操作系統(tǒng)上運(yùn)行。2000年12月微軟發(fā)布了SQL Server 2000,該軟件可以運(yùn)行于Windows NT/2000/XP等多種操作系統(tǒng)之上,是支持客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),它可以幫助各種規(guī)模的企業(yè)管理數(shù)據(jù)。
隨著用戶群的不斷增大,SQL Server在易用性、可靠性、可收縮性、支持?jǐn)?shù)據(jù)倉庫、系統(tǒng)集成等方面日趨完美。特別是SQL Server的數(shù)據(jù)庫搜索引擎,可以在絕大多數(shù)的操作系統(tǒng)之上運(yùn)行,并針對海量數(shù)據(jù)的查詢進(jìn)行了優(yōu)化。目前SQL Server已經(jīng)成為應(yīng)用最廣泛的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品之一。
由于使用SQL Server不但要掌握SQL Server的操作,而且還要能熟練掌握Windows NT/2000 Server的運(yùn)行機(jī)制,以及SQL語言,所以對非專業(yè)人員的學(xué)習(xí)和使用有一定的難度。
3.Sybase
1987年推出的大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)Sybase,能運(yùn)行于OS/2、Unix、Windows NT等多種平臺,它支持標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫語言SQL,使用客戶機(jī)/服務(wù)器模式,采用開放體系結(jié)構(gòu),能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下各節(jié)點(diǎn)上服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫互訪操作。技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良,是開發(fā)大中型數(shù)據(jù)庫的工具。Sybase產(chǎn)品主要由服務(wù)器產(chǎn)品Sybase SQL Server、客戶產(chǎn)品Sybase SQL Toolset和接口軟件Sybase Client/Server Interface組成,還有著名的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)工具PowerBuilder。
4.DB2
DB2是基于SQL的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。20世紀(jì)80年代初期DB2的重點(diǎn)放在大型的主機(jī)平臺上。到90年代初,DB2發(fā)展到中型機(jī)、小型機(jī)以及微機(jī)平臺。DB2適用于各種硬件與軟件平臺。各種平臺上的DB2有共同的應(yīng)用程序接口,運(yùn)行在一種平臺上的程序可以很容易地移植到其他平臺。DB2的用戶主要分布在金融、商業(yè)、鐵路、航空、醫(yī)院、旅游等各個領(lǐng)域,以金融系統(tǒng)的應(yīng)用最為突出。
5.Access
Access是在Windows操作系統(tǒng)下工作的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它采用了Windows程序設(shè)計(jì)理念,以Windows特有的技術(shù)設(shè)計(jì)查詢、用戶界面、報(bào)表等數(shù)據(jù)對象,內(nèi)嵌了VBA(全稱為Visual Basic Application)程序設(shè)計(jì)語言,具有集成的開發(fā)環(huán)境。Access提供圖形化的查詢工具和屏幕、報(bào)表生成器,用戶建立復(fù)雜的報(bào)表、界面無需編程和了解SQL語言,它會自動生成SQL代碼。
Access被集成到Office中,具有Office系列軟件的一般特點(diǎn),如菜單、工具欄等。與其他數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件相比,更加簡單易學(xué),一個普通的計(jì)算機(jī)用戶,沒有程序語言基礎(chǔ),仍然可以快速地掌握和使用它。最重要的一點(diǎn)是,Access的功能比較強(qiáng)大,足以應(yīng)付一般的數(shù)據(jù)管理及處理需要,適用于中小型企業(yè)數(shù)據(jù)管理的需求。當(dāng)然,在數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)安全可靠、數(shù)據(jù)有效控制等方面,它比前面幾種數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品要遜色不少。
當(dāng)前主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有Oracle、DB2、Microsoft SQL Server、Microsoft Access、MySQL等。
非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有 NoSql、Cloudant。
nosql和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫比較
優(yōu)點(diǎn):
1)成本:nosql數(shù)據(jù)庫簡單易部署,基本都是開源軟件,不需要像使用oracle那樣花費(fèi)大量成本購買使用,相比關(guān)系型數(shù)據(jù)庫價(jià)格便宜。
2)查詢速度:nosql數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)存儲于緩存之中,關(guān)系型數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)存儲在硬盤中,自然查詢速度遠(yuǎn)不及nosql數(shù)據(jù)庫。
3)存儲數(shù)據(jù)的格式:nosql的存儲格式是key,value形式、文檔形式、圖片形式等等,所以可以存儲基礎(chǔ)類型以及對象或者是集合等各種格式,而數(shù)據(jù)庫則只支持基礎(chǔ)類型。
4)擴(kuò)展性:關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有類似join這樣的多表查詢機(jī)制的限制導(dǎo)致擴(kuò)展很艱難。
缺點(diǎn):
1)維護(hù)的工具和資料有限,因?yàn)閚osql是屬于新的技術(shù),不能和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫10幾年的技術(shù)同日而語。
2)不提供對sql的支持,如果不支持sql這樣的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),將產(chǎn)生一定用戶的學(xué)習(xí)和使用成本。
3)不提供關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對事物的處理。
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的最大特點(diǎn)就是事務(wù)的一致性:傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫讀寫操作都是事務(wù)的,具有ACID的特點(diǎn),這個特性使得關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可以用于幾乎所有對一致性有要求的系統(tǒng)中,如典型的銀行系統(tǒng)。
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫為了維護(hù)一致性所付出的巨大代價(jià)就是其讀寫性能比較差,而像微博、facebook這類SNS的應(yīng)用,對并發(fā)讀寫能力要求極高,關(guān)系型數(shù)據(jù)庫已經(jīng)無法應(yīng)付(在讀方面,傳統(tǒng)上為了克服關(guān)系型數(shù)據(jù)庫缺陷,提高性能,都是增加一級memcache來靜態(tài)化網(wǎng)頁,而在SNS中,變化太快,memchache已經(jīng)無能為力了),因此,必須用新的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲來代替關(guān)系數(shù)據(jù)庫。
關(guān)系數(shù)據(jù)庫的另一個特點(diǎn)就是其具有固定的表結(jié)構(gòu),因此,其擴(kuò)展性極差,而在SNS中,系統(tǒng)的升級,功能的增加,往往意味著數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)巨大變動,這一點(diǎn)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫也難以應(yīng)付,需要新的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲。
于是,非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫應(yīng)運(yùn)而生,由于不可能用一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化存儲應(yīng)付所有的新的需求,因此,非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫嚴(yán)格上不是一種數(shù)據(jù)庫,應(yīng)該是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化存儲方法的集合。
NoSQL,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。
雖然NoSQL流行語火起來才短短一年的時間,但是不可否認(rèn),現(xiàn)在已經(jīng)開始了第二代運(yùn)動。盡管早期的堆棧代碼只能算是一種實(shí)驗(yàn),然而現(xiàn)在的系統(tǒng)已經(jīng)更加的成熟、穩(wěn)定。不過現(xiàn)在也面臨著一個嚴(yán)酷的事實(shí):技術(shù)越來越成熟——以至于原來很好的NoSQL數(shù)據(jù)存儲不得不進(jìn)行重寫,也有少數(shù)人認(rèn)為這就是所謂的2.0版本。這里列出一些比較知名的工具,可以為大數(shù)據(jù)建立快速、可擴(kuò)展的存儲庫。
NoSQL(NoSQL = Not Only SQL ),意即“不僅僅是SQL”,是一項(xiàng)全新的數(shù)據(jù)庫革命性運(yùn)動,早期就有人提出,發(fā)展至2009年趨勢越發(fā)高漲。NoSQL的擁護(hù)者們提倡運(yùn)用非關(guān)系型的數(shù)據(jù)存儲,相對于鋪天蓋地的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫運(yùn)用,這一概念無疑是一種全新的思維的注入。
對于NoSQL并沒有一個明確的范圍和定義,但是他們都普遍存在下面一些共同特征:
不需要預(yù)定義模式:不需要事先定義數(shù)據(jù)模式,預(yù)定義表結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)中的每條記錄都可能有不同的屬性和格式。當(dāng)插入數(shù)據(jù)時,并不需要預(yù)先定義它們的模式。
無共享架構(gòu):相對于將所有數(shù)據(jù)存儲的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中的全共享架構(gòu)。NoSQL往往將數(shù)據(jù)劃分后存儲在各個本地服務(wù)器上。因?yàn)閺谋镜卮疟P讀取數(shù)據(jù)的性能往往好于通過網(wǎng)絡(luò)傳輸讀取數(shù)據(jù)的性能,從而提高了系統(tǒng)的性能。
彈性可擴(kuò)展:可以在系統(tǒng)運(yùn)行的時候,動態(tài)增加或者刪除結(jié)點(diǎn)。不需要停機(jī)維護(hù),數(shù)據(jù)可以自動遷移。
分區(qū):相對于將數(shù)據(jù)存放于同一個節(jié)點(diǎn),NoSQL數(shù)據(jù)庫需要將數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū),將記錄分散在多個節(jié)點(diǎn)上面。并且通常分區(qū)的同時還要做復(fù)制。這樣既提高了并行性能,又能保證沒有單點(diǎn)失效的問題。
異步復(fù)制:和RAID存儲系統(tǒng)不同的是,NoSQL中的復(fù)制,往往是基于日志的異步復(fù)制。這樣,數(shù)據(jù)就可以盡快地寫入一個節(jié)點(diǎn),而不會被網(wǎng)絡(luò)傳輸引起遲延。缺點(diǎn)是并不總是能保證一致性,這樣的方式在出現(xiàn)故障的時候,可能會丟失少量的數(shù)據(jù)。
BASE:相對于事務(wù)嚴(yán)格的ACID特性,NoSQL數(shù)據(jù)庫保證的是BASE特性。BASE是最終一致性和軟事務(wù)。
NoSQL數(shù)據(jù)庫并沒有一個統(tǒng)一的架構(gòu),兩種NoSQL數(shù)據(jù)庫之間的不同,甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過兩種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的不同。可以說,NoSQL各有所長,成功的NoSQL必然特別適用于某些場合或者某些應(yīng)用,在這些場合中會遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和其他的NoSQL。