NoSql

一、NoSql 入门和概述

1、入门概述

1、互联时代背景下大机遇，为什么使用nosql

1、单机时代MySQL的美好年代

在90年代，一个站的访问量一般都不大，单个数据库完全可以轻松应付。

在哪个时候，更多的都是静态页，动态交互类型的站不多。

Memcached作为一个独立的分布式的缓存服务器，为多个web服务器提供了一个共享的高性能缓存服务，在Memcached服务器上，又发展了根据hash算法来进行多台Memcached缓存服务的扩展，然后又出现了一致性hash来解决增加或减少缓存服务器导致重新hash带来的大量缓存失效的弊端。

3、MySQL主从读写分离

由于数据库的写入压力增加，Memcached只能缓解数据库的读取压力。读写集中在一个数据库上让数据库不堪重负，大部分站开始使用主从复制技术来达到读写分离，以提高读写性能和读库的可扩展型。MySQL的master-slave模式成为这个时候的站标配了。

5、MySQL的扩展性瓶颈

MySQL数据库也经常存储一些大文本字段，导致数据库表非常的大，在做数据库恢复的时候就导致非常的慢，不容易快速恢复数据库。比如1000万4KB大小的文件就接近40GB的大小，如果能把这些数据库从MySQL省去，MySQL将变得非常的小，关系数据库很强大，但是它并不能很好的应付所有的应用场景。

MySQL的扩展性才差（需要复杂的技术来实现），大数据下IO压力大，表结构更改困难，正是当前使用MySQL的开发人员面临的问题。

6、今天是什么样子的/h5>

2 什么是NoSQL

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL)，即“不仅仅是SQL”，

泛指非关系型的数据库。随着互联 web2.0 站的兴起，传统的关系数据库在应付web2.0 站，特别是超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态站已经显得力不从心，暴露了很多难以克服的问题，而非关系型的数据库则

由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。NoSQL数据库的产生就是为了，解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战，尤其是大数据应用难题，包括超大规模数据的存储。

例如谷歌或Facebook每天为他们的用户收集万亿比特的数据）。这些类型的数据存储不需要固定的模式，无需多余操作就可以横向扩展

3、Nosql能干嘛/h4>

1、易扩展

NoSQL数据库种类繁多，但是一个共同的特点都是去掉关系数据库的关系型特性。数据之间无关系，这样就非常容易扩展。也无形之间，在架构的层面上带来了可扩展的能力。

2、大数据量高性能

NoSQL数据库都具有非常高的读写性能，尤其在大数据量下，同样表现优秀。
这得益于它的无关系性，数据库的结构简单。
一般MySQL使用Query Cache，每次表的更新Cache就失效，是一种大粒度的Cache，在针对web2.0的交互频繁的应用，Cache性能不高。而NoSQL的Cache是记录级的，是一种细粒度的Cache，所以NoSQL在这个层面上来说就要性能高很多了。

3、多样灵活的数据模型

NoSQL无需事先为要存储的数据建立字段，随时可以存储自定义的数据格式。而在关系数据库里，增删字段是一件非常麻烦的事情。如果是非常大数据量的表，增加字段简直就是一个噩梦。

4、传统的RDBMS VS NoSQL

RDBMS VS NoSQL

RDBMS

高度组织化结构化数据
结构化查询语言（SQL）
数据和关系都存储在单独的表中。
数据操纵语言，数据定义语言
严格的一致性问题
基础事务

NoSQL

代表着不仅仅是SQL
没有声明性查询语言
没有预定义的模式
键-值对存储，列存储，文档存储，图形数据库
最终一致性，而非ACID属性
非结构化和不可预知的数据
CAP定理
高性能，高可用性和可伸缩性

4、常见的NoSQL

Redis
Memcached
Mongdb

2 、时代发展需求（3V+3高）

1、大数据时代的3V

海量Volume
多样Variety
实时Velocity

2、互联需求的3高

高并发
高可扩
高性能

3、当下的NoSQL经典应用

3、NoSQL数据模型简介

以一个电商客户、订单订购、地址模型来对比下关系型数据库和非关系型数据库。

传统的关系型数据库你如何设计/p>

ER图（1:1/1:N/N:N，主外键等常见）

为什么上述的情况可以用聚合模型来处理

高并发的操作是不太建议有关联查询的，互联公司用冗余数据来避免关联查询
分布式事务是支持不了太多的并发的

聚合模型

kv键值
Bson

列族

顾名思义，是按列存储数据的。最大的特点是方便存储结构化和半结构化数据，方便做数据压缩，针对某一些列或者某几列的查询有非常大的IO优势。

5、NoSQL数据库的四大分类

6、在分布式数据库中CAP原理CAP+BASE

base是什么

BASE就是为了解决关系数据库强一致性引起的问题而引起的可用性降低而提出的解决方案。

BASE其实是下面三个术语的缩写：
基本可用（Basically Available）
软状态（Soft state）
最终一致（Eventually consistent）

它的思想是通过让系统放松对某一时刻数据一致性的要求来换取系统整体伸缩性和性能上改观。为什么这么说呢，缘由就在于大型系统往往由于地域分布和极高性能的要求，不可能采用分布式事务来完成这些指标，要想获得这些指标，我们必须采用另外一种方式来完成，这里BASE就是解决这个问题的办法

分布式+集群简介

分布式系统

分布式系统（distributed system）
由多台计算机和通信的软件组件通过计算机络连接（本地络或广域）组成。分布式系统是建立在络之上的软件系统。正是因为软件的特性，所以分布式系统具有高度的内聚性和透明性。因此，络和分布式系统之间的区别更多的在于高层软件（特别是操作系统），而不是硬件。分布式系统可以应用在在不同的平台上如：Pc、工作站、局域和广域上等。

简单来讲：
1分布式：不同的多台服务器上面部署不同的服务模块（工程），他们之间通过Rpc/Rmi之间通信和调用，对外提供服务和组内协作。

2集群：不同的多台服务器上面部署相同的服务模块，通过分布式调度软件进行统一的调度，对外提供服务和访问。
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由多台计算机和通信的软件组件通过计算机络连接（本地络或广域）组成。分布式系统是建立在络之上的软件系统。正是因为软件的特性，所以分布式系统具有高度的内聚性和透明性。因此，络和分布式系统之间的区别更多的在于高层软件（特别是操作系统），而不是硬件。分布式系统可以应用在在不同的平台上如：Pc、工作站、局域和广域上等。