NOSQL的學習

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即"不只僅是SQL"，指的是非關係型的數據庫。NoSQL用於超大規模數據的存儲。（例如谷歌或Facebook天天爲他們的用戶收集萬億比特的數據）。這些類型的數據存儲不須要固定的模式，無需多餘操做就能夠橫向擴展。

關係型數據庫（RDBMS ）遵循ACID規則

事務在英文中是transaction，和現實世界中的交易很相似，它有以下四個特性：

一、A (Atomicity) 原子性
原子性很容易理解，也就是說事務裏的全部操做要麼所有作完，要麼都不作，事務成功的條件是事務裏的全部操做都成功，只要有一個操做失敗，整個事務就失敗，須要回滾。

好比銀行轉帳，從A帳戶轉100元至B帳戶，分爲兩個步驟：1）從A帳戶取100元；2）存入100元至B帳戶。這兩步要麼一塊兒完成，要麼一塊兒不完成，若是隻完成第一步，第二步失敗，錢會莫名其妙少了100元。

二、C (Consistency) 一致性
一致性也比較容易理解，也就是說數據庫要一直處於一致的狀態，事務的運行不會改變數據庫本來的一致性約束。

例如現有完整性約束a+b=10，若是一個事務改變了a，那麼必須得改變b，使得事務結束後依然知足a+b=10，不然事務失敗。

三、I (Isolation) 獨立性
所謂的獨立性是指併發的事務之間不會互相影響，若是一個事務要訪問的數據正在被另一個事務修改，只要另一個事務未提交，它所訪問的數據就不受未提交事務的影響。
好比現有有個交易是從A帳戶轉100元至B帳戶，在這個交易還未完成的狀況下，若是此時B查詢本身的帳戶，是看不到新增長的100元的。

四、D (Durability) 持久性
持久性是指一旦事務提交後，它所作的修改將會永久的保存在數據庫上，即便出現宕機也不會丟失。

非關係型數據庫（NOSQL）遵循CAP定理

在計算機科學中, CAP定理（CAP theorem）, 又被稱做 布魯爾定理（Brewer's theorem）, 它指出對於一個分佈式計算系統來講，不可能同時知足如下三點:

• 一致性(Consistency) (全部節點在同一時間具備相同的數據)
• 可用性(Availability) (保證每一個請求無論成功或者失敗都有響應)
• 分隔容忍(Partition tolerance) (系統中任意信息的丟失或失敗不會影響系統的繼續運做)

CAP理論的核心是：一個分佈式系統不可能同時很好的知足一致性，可用性和分區容錯性這三個需求，最多隻能同時較好的知足兩個。

所以，根據 CAP 原理將 NoSQL 數據庫分紅了知足 CA 原則、知足 CP 原則和知足 AP 原則三 大類：

• CA - 單點集羣，知足一致性，可用性的系統，一般在可擴展性上不太強大。
• CP - 知足一致性，分區容忍必的系統，一般性能不是特別高。
• AP - 知足可用性，分區容忍性的系統，一般可能對一致性要求低一些。

NoSQL的優勢/缺點

優勢:

• - 高可擴展性
• - 分佈式計算
• - 低成本
• - 架構的靈活性，半結構化數據
• - 沒有複雜的關係

缺點:

• - 沒有標準化
• - 有限的查詢功能（到目前爲止）
• - 最終一致是不直觀的程序

 

BASE

BASE：Basically Available, Soft-state, Eventually Consistent。 由 Eric Brewer 定義。

CAP理論的核心是：一個分佈式系統不可能同時很好的知足一致性，可用性和分區容錯性這三個需求，最多隻能同時較好的知足兩個。

BASE是NoSQL數據庫一般對可用性及一致性的弱要求原則:

• Basically Availble --基本可用
• Soft-state --軟狀態/柔性事務。"Soft state" 能夠理解爲"無鏈接"的, 而 "Hard state" 是"面向鏈接"的
• Eventual Consistency --最終一致性 最終一致性， 也是是 ACID 的最終目的。

 

ACID vs BASE

ACID	BASE
原子性(Atomicity)	基本可用(Basically Available)
一致性(Consistency)	軟狀態/柔性事務(Soft state)
隔離性(Isolation)	最終一致性(Eventual consistency)
持久性(Durable)

 

NoSQL 數據庫分類

類型	部分表明	特色
列存儲	Hbase Cassandra Hypertable	顧名思義，是按列存儲數據的。最大的特色是方便存儲結構化和半結構化數據，方便作數據壓縮，對針對某一列或者某幾列的查詢有很是大的IO優點。
文檔存儲	MongoDB CouchDB	文檔存儲通常用相似json的格式存儲，存儲的內容是文檔型的。這樣也就有有機會對某些字段創建索引，實現關係數據庫的某些功能。
key-value存儲	Tokyo Cabinet / Tyrant Berkeley DB MemcacheDB Redis	能夠經過key快速查詢到其value。通常來講，存儲無論value的格式，照單全收。（Redis包含了其餘功能）
圖存儲	Neo4J FlockDB	圖形關係的最佳存儲。使用傳統關係數據庫來解決的話性能低下，並且設計使用不方便。
對象存儲	db4o Versant	經過相似面嚮對象語言的語法操做數據庫，經過對象的方式存取數據。
xml數據庫	Berkeley DB XML BaseX	高效的存儲XML數據，並支持XML的內部查詢語法，好比XQuery,Xpath。