關係型數據庫與非關係型數據庫

關係型數據庫：

  一、定義：

    建立在關係模型基礎上的數據庫，藉助於集合代數等數學概念和方法來處理數據庫中的數據

  二、關係模型經常使用概念：

    (1)關係：能夠理解爲一張二維表，每一個關係都具備一個關係名，就是一般說的表名

    (2)元組：能夠理解爲二維表中的一行，在數據庫中常常被稱爲記錄

    (3)屬性：能夠理解爲二維表中的一列，在數據庫中常常被稱爲字段

    (4)域：屬性的取值範圍，也就是數據庫中某一列的取值限制

    (5)關鍵字：一組能夠惟一標識元組的屬性，數據庫中常稱爲主鍵，由一個或多個列組成

    (6)關係模式：指對關係的描述。其格式爲：關係名(屬性1，屬性2，... ，屬性N)，在數據庫中成爲表結構

  三、關係模塊中經常使用的操做：

    (1)數據查詢：選擇、投影、鏈接、並、交、差、除

    (2)數據操做：插入、刪除、修改、查詢

  四、模式結構：

    外模式、模式、內模式

  五、特色：

    (1)基於單一關係模型，結構化存儲，有完整性約束

    (2)經過二維表創建數據之間的聯繫

    (3)採用結構化查詢語言(SQL)作數據讀寫

    (4)操做保存數據的一致性

  6、優勢：

    (1)容易理解：二維表結構是很是貼近邏輯世界的一個概念，關係模型相對網狀、層次等其餘模型來講更容易理解

    (2)使用方便：通用的 SQL 語言使得操做關係型數據庫很是方便

    (3)易於維護：豐富的完整性(實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性)大大減低了數據冗餘和數據不一致的機率

  七、缺點：

    (1)高併發讀寫需求：用戶併發性很是高，對於傳統關係型數據庫來講，硬盤 I/O 是一個很大的瓶頸

    (2)海量數據的高效率讀寫：網站天天產生的數據量是巨大的，對於關係型數據庫來講，

                             在一張包含海量數據的表中查詢，效率是很是低的

    (3)高擴展性和可用性：在基於web的結構當中，數據庫是最難進行橫向擴展的，當一個應用系統的用戶量和訪問量

                         與日俱增時，數據庫卻無法像 web server 和 app server 那樣簡單的經過添加更多的硬件

                         和服務節點來擴展性能和負載能力

 

非關係型數據庫：

  一、定義：

    (1)對不一樣於傳統的關係數據庫的數據庫管理系統的統稱

    (2)其數據存儲能夠不須要固定的表格模式，也常常會避免使用 SQL 的 JOIN 操做，通常有水平可擴展性的特徵

  二、主要分類：

    (1)面向高性能併發讀寫的 key-value 數據庫：key-value數據庫的主要特色即便具備極高的併發讀寫性能，

                                              Redis，Tokyo Cabinet，Flare就是這類的表明

    (2)面向海量數據訪問的面向文檔數據庫：這類數據庫的特色是，能夠在海量的數據中快速的查詢數據，

                                         典型表明爲 MongoDB 以及 CouchDB

    (3)面向可擴展性的分佈式數據庫：這類數據庫想解決的問題就是傳統數據庫存在可擴展性上的缺陷，

                                   能夠適應數據量的增長以及數據結構的變化

  三、特色：

    (1)非結構化的存儲

    (2)基於多維關係模型

    (3)具備特有的使用場景

  四、優勢：

    (1)高併發，大數據下讀寫能力較強

    (2)基本支持分佈式，易於擴展，可伸縮

    (3)簡單，弱結構化存儲

  五、缺點：

    (1)join 等複雜操做能力較弱

    (2)事務支持較弱

    (3)通用性差

    (4)無完整約束複雜業務場景支持較差

 

總結：

  一、關係型數據庫和 NoSQL 數據庫的選型，每每須要考慮幾個指標：

    (1)數據量     (2)併發量     (3)實時性

    (4)一致性要求     (5)讀寫分佈和類型

    (6)安全性     (7)運維成本

  二、常見軟件系統數據庫選型參考以下：

    (1)內部使用的管理型系統：如運營系統，數據量少，併發量小，首選考慮關係型

    (2)大流量系統：如電商單品頁，後臺考慮選關係型，前臺考慮選內存型

    (3)日誌型系統：原始數據考慮選列式，日誌搜索考慮選倒排索引

    (4)搜索型系統：例如站內搜索，非通用搜索，如商品搜索，後臺考慮選關係型，前臺考慮選倒排索引

    (5)事務型系統：如庫存，交易，記帳，考慮選關係型型+緩存+一致性型協議

    (6)離線計算：如大量數據分析，考慮選列式或者關係型也能夠

    (7)實時計算：如實時監控，能夠考慮選內存型或者列式數據庫