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阿里P8架構師談:NoSQL和SQL的區別,NoSQL的種類和比較,以及使用場景

為什麼現在nosql在大數據場景如此火爆,nosql和傳統的sql又有什麼區別,市場上目前的nosql有哪些種類,主流的nosql是什麼?

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什麼是NoSQL

NoSQL,指的是非關係型的資料庫。NoSQL有時也稱作Not Only SQL的縮寫,是對不同於傳統的關係型資料庫的資料庫管理系統的統稱,它具有非關係型、分散式、不提供ACID的資料庫設計模式等特徵。

NoSQL用於超大規模數據的存儲。(例如谷歌或Facebook每天為他們的用戶收集萬億比特的數據)。這些類型的數據存儲不需要固定的模式,無需多餘操作就可以橫向擴展。

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SQL 和 NoSQL 的區別

SQL資料庫適合那些需求確定和對數據完整性要去嚴格的項目。

NoSQL資料庫適用於那些對速度和可擴展性比較看重的那些不相關

的,不確定和不斷發展的需求。簡單來說就是:

SQL是精確的。它最適合於具有精確標準的定義明確的項目。典型的

使用場景是在線商店和銀行系統。

NoSQL是多變的。它最適合於具有不確定需求的數據。典型的使用場景是社交網路,客戶管理和網路分析系統。

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SQL和Nosql的選型和比較

1.關係型資料庫和非關係型資料庫

SQL (Structured Query Language) 資料庫,指關係型資料庫。主要代表:SQL Server,Oracle,MySQL等。

NoSQL(Not Only SQL)泛指非關係型資料庫,主要代表:MongoDB,Redis等。

2.關係型資料庫適合存儲結構化數據

如用戶的帳號、地址等:

1)這些數據通常需要做結構化查詢,比如join,這時候,關係型資料庫就要勝出一籌

2)這些數據的規模、增長的速度通常是可以預期的

3)保證數據的事務性、一致性要求。

3.NoSQL適合存儲非結構化數據

如發微博、文章、評論:

1)這些數據通常用於模糊處理,如全文搜索、機器學習

2)這些數據是海量的,而且增長的速度是難以預期的,

3)根據數據的特點,NoSQL資料庫通常具有無限(至少接近)伸縮性

4)按key獲取數據效率很高,但是對join或其他結構化查詢的支持就比較差

目前許多大型互聯網項目都會選用MySQL(或任何關係型資料庫) + NoSQL的組合方案。

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NoSQL的常見類型和比較

有四種常見的 NoSQL 資料庫類型:列式、文檔、圖形和內存鍵值。

1.列式數據

顧名思義,是按列存儲數據的。最大的特點是方便存儲結構化和半結構化數據,方便做數據壓縮,對針對某一列或者某幾列的查詢有非常大的IO優勢。

1)對應的nosql: HBase,BigTable等。

2)典型應用場景:按列存儲,針對某一列或者某幾列的查詢有非常大的IO優勢。

3)優點:查找速度快,可擴展性強,更容易進行分散式擴展。

4)缺點:功能相對局限。

2.文檔資料庫

旨在將半結構化數據存儲為文檔,通常採用 JSON 或 XML 格式。與傳統關係資料庫不同的是,每個 NoSQL 文檔的架構是不同的,可讓您更加靈活地整理和存儲應用程序數據並減少可選值所需的存儲。

1)對應的nosql:CouchDB, MongoDb

2)典型應用場景:存儲類似JSON格式的內容,可對某些欄位建立索引功能,是最像關係型的資料庫。

3)優點:數據結構要求不嚴格,表結構可變,不需要像關係型資料庫一樣需要預先定義表結構。

4)缺點:查詢性能不高,而且缺乏統一的查詢語法。

3.圖形資料庫

可存儲頂點以及稱為邊緣的直接鏈路。圖形資料庫可以在 SQL 和 NoSQL 資料庫上構建。頂點和邊緣可以擁有各自的相關屬性。

1)數據模型:圖結構

2)典型應用場景:社交網路,推薦系統等。專註於構建關係圖譜,善於處理大量複雜、互連接、低結構化的數據,數據往往變化迅速,且查詢頻繁。

3)優點:利用圖結構相關演算法。比如最短路徑定址,N度關係查找等。

4)缺點:很多時候需要對整個圖做計算才能得出需要的信息,而且這種結構不太好做分散式的集群方案。

4.內存鍵值存儲

可以通過key快速查詢到其value。一般來說,存儲不管value的格式,照單全收,是針對讀取密集型應用程序工作負載(例如社交網路、遊戲、媒體共享和 Q&A 門戶)。內存緩存可將重要數據存儲在內存中以實現低延遲訪問,從而提高應用程序性能。

1)對應的nosql:Redis,Memcached等

2)典型應用場景:內容緩存,主要用於處理大量數據的高訪問負載,也用於一些日誌系統等等。

3)優點:查找速度快。

4)缺點:數據無結構化,通常只被當作字元串或者二進位數據。

下一篇預告:詳解目前主流的nosql:hbase、redis、mongoDB

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