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關(guān)系數(shù)據(jù)庫和nosql的示例分析

發(fā)布時(shí)間:2022-01-15 09:38:18 來源:億速云 閱讀:119 作者:小新 欄目:數(shù)據(jù)庫

小編給大家分享一下關(guān)系數(shù)據(jù)庫和nosql的示例分析,相信大部分人都還不怎么了解,因此分享這篇文章給大家參考一下,希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲,下面讓我們一起去了解一下吧!

NoSQL概念

隨著web2.0的快速發(fā)展,非關(guān)系型、分布式數(shù)據(jù)存儲得到了快速的發(fā)展,它們不保證關(guān)系數(shù)據(jù)的ACID特性。NoSQL概念在2009年被提了出來。NoSQL最常見的解釋是“non-relational”,“Not
Only SQL”也被很多人接受。(“NoSQL”一詞最早于1998年被用于一個(gè)輕量級的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的名字。)

NoSQL被我們用得最多的當(dāng)數(shù)key-value存儲,當(dāng)然還有其他的文檔型的、列存儲、圖型數(shù)據(jù)庫、xml數(shù)據(jù)庫等。在NoSQL概念提出之前,這些數(shù)據(jù)庫就被用于各種系統(tǒng)當(dāng)中,但是卻很少用于web互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。比如cdb、qdbm、bdb數(shù)據(jù)庫。

傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的瓶頸

傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫具有不錯(cuò)的性能,高穩(wěn)定型,久經(jīng)歷史考驗(yàn),而且使用簡單,功能強(qiáng)大,同時(shí)也積累了大量的成功案例。在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,MySQL成為了絕對靠前的王者,毫不夸張的說,MySQL為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)。

在90年代,一個(gè)網(wǎng)站的訪問量一般都不大,用單個(gè)數(shù)據(jù)庫完全可以輕松應(yīng)付。在那個(gè)時(shí)候,更多的都是靜態(tài)網(wǎng)頁,動(dòng)態(tài)交互類型的網(wǎng)站不多。

到了最近10年,網(wǎng)站開始快速發(fā)展?;鸨恼搲?、博客、sns、微博逐漸引領(lǐng)web領(lǐng)域的潮流。在初期,論壇的流量其實(shí)也不大,如果你接觸網(wǎng)絡(luò)比較早,你可能還記得那個(gè)時(shí)候還有文本型存儲的論壇程序,可以想象一般的論壇的流量有多大。

Memcached+MySQL

后來,隨著訪問量的上升,幾乎大部分使用MySQL架構(gòu)的網(wǎng)站在數(shù)據(jù)庫上都開始出現(xiàn)了性能問題,web程序不再僅僅專注在功能上,同時(shí)也在追求性能。程序員們開始大量的使用緩存技術(shù)來緩解數(shù)據(jù)庫的壓力,優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)和索引。開始比較流行的是通過文件緩存來緩解數(shù)據(jù)庫壓力,但是當(dāng)訪問量繼續(xù)增大的時(shí)候,多臺web機(jī)器通過文件緩存不能共享,大量的小文件緩存也帶了了比較高的IO壓力。在這個(gè)時(shí)候,Memcached就自然的成為一個(gè)非常時(shí)尚的技術(shù)產(chǎn)品。

Memcached作為一個(gè)獨(dú)立的分布式的緩存服務(wù)器,為多個(gè)web服務(wù)器提供了一個(gè)共享的高性能緩存服務(wù),在Memcached服務(wù)器上,又發(fā)展了根據(jù)hash算法來進(jìn)行多臺Memcached緩存服務(wù)的擴(kuò)展,然后又出現(xiàn)了一致性hash來解決增加或減少緩存服務(wù)器導(dǎo)致重新hash帶來的大量緩存失效的弊端。當(dāng)時(shí),如果你去面試,你說你有Memcached經(jīng)驗(yàn),肯定會加分的。

Mysql主從讀寫分離

由于數(shù)據(jù)庫的寫入壓力增加,Memcached只能緩解數(shù)據(jù)庫的讀取壓力。讀寫集中在一個(gè)數(shù)據(jù)庫上讓數(shù)據(jù)庫不堪重負(fù),大部分網(wǎng)站開始使用主從復(fù)制技術(shù)來達(dá)到讀寫分離,以提高讀寫性能和讀庫的可擴(kuò)展性。Mysql的master-slave模式成為這個(gè)時(shí)候的網(wǎng)站標(biāo)配了。

分表分庫

隨著web2.0的繼續(xù)高速發(fā)展,在Memcached的高速緩存,MySQL的主從復(fù)制,讀寫分離的基礎(chǔ)之上,這時(shí)MySQL主庫的寫壓力開始出現(xiàn)瓶頸,而數(shù)據(jù)量的持續(xù)猛增,由于MyISAM使用表鎖,在高并發(fā)下會出現(xiàn)嚴(yán)重的鎖問題,大量的高并發(fā)MySQL應(yīng)用開始使用InnoDB引擎(行鎖)代替MyISAM。同時(shí),開始流行使用分表分庫來緩解寫壓力和數(shù)據(jù)增長的擴(kuò)展問題。這個(gè)時(shí)候,分表分庫成了一個(gè)熱門技術(shù),是面試的熱門問題也是業(yè)界討論的熱門技術(shù)問題。也就在這個(gè)時(shí)候,MySQL推出了還不太穩(wěn)定的表分區(qū),這也給技術(shù)實(shí)力一般的公司帶來了希望。雖然MySQL推出了MySQL
Cluster集群,但是由于在互聯(lián)網(wǎng)幾乎沒有成功案例,性能也不能滿足互聯(lián)網(wǎng)的要求,只是在高可靠性上提供了非常大的保證。

MySQL的擴(kuò)展性瓶頸

在互聯(lián)網(wǎng),大部分的MySQL都應(yīng)該是IO密集型的,事實(shí)上,如果你的MySQL是個(gè)CPU密集型的話,那么很可能你的MySQL設(shè)計(jì)得有性能問題,需要優(yōu)化了。大數(shù)據(jù)量高并發(fā)環(huán)境下的MySQL應(yīng)用開發(fā)越來越復(fù)雜,也越來越具有技術(shù)挑戰(zhàn)性。分表分庫的規(guī)則把握都是需要經(jīng)驗(yàn)的。雖然有像淘寶這樣技術(shù)實(shí)力強(qiáng)大的公司開發(fā)了透明的中間件層來屏蔽開發(fā)者的復(fù)雜性,但是避免不了整個(gè)架構(gòu)的復(fù)雜性。分庫分表的子庫到一定階段又面臨擴(kuò)展問題。還有就是需求的變更,可能又需要一種新的分庫方式。

MySQL數(shù)據(jù)庫也經(jīng)常存儲一些大文本字段,導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫表非常的大,在做數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的時(shí)候就導(dǎo)致非常的慢,不容易快速恢復(fù)數(shù)據(jù)庫。比如1000萬4KB大小的文本就接近40GB的大小,如果能把這些數(shù)據(jù)從MySQL省去,MySQL將變得非常的小。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫很強(qiáng)大,但是它并不能很好的應(yīng)付所有的應(yīng)用場景。MySQL的擴(kuò)展性差(需要復(fù)雜的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)),大數(shù)據(jù)下IO壓力大,表結(jié)構(gòu)更改困難,正是當(dāng)前使用MySQL的開發(fā)人員面臨的問題。

NOSQL的優(yōu)勢

易擴(kuò)展

NoSQL數(shù)據(jù)庫種類繁多,但是一個(gè)共同的特點(diǎn)都是去掉關(guān)系數(shù)據(jù)庫的關(guān)系型特性。數(shù)據(jù)之間無關(guān)系,這樣就非常容易擴(kuò)展。也無形之間,在架構(gòu)的層面上帶來了可擴(kuò)展的能力。

大數(shù)據(jù)量,高性能

NoSQL數(shù)據(jù)庫都具有非常高的讀寫性能,尤其在大數(shù)據(jù)量下,同樣表現(xiàn)優(yōu)秀。這得益于它的無關(guān)系性,數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)簡單。一般MySQL使用Query Cache,每次表的更新Cache就失效,是一種大粒度的Cache,在針對web2.0的交互頻繁的應(yīng)用,Cache性能不高。而NoSQL的Cache是記錄級的,是一種細(xì)粒度的Cache,所以NoSQL在這個(gè)層面上來說就要性能高很多了。

靈活的數(shù)據(jù)模型

NoSQL無需事先為要存儲的數(shù)據(jù)建立字段,隨時(shí)可以存儲自定義的數(shù)據(jù)格式。而在關(guān)系數(shù)據(jù)庫里,增刪字段是一件非常麻煩的事情。如果是非常大數(shù)據(jù)量的表,增加字段簡直就是一個(gè)噩夢。這點(diǎn)在大數(shù)據(jù)量的web2.0時(shí)代尤其明顯。

高可用

NoSQL在不太影響性能的情況,就可以方便的實(shí)現(xiàn)高可用的架構(gòu)。比如Cassandra,HBase模型,通過復(fù)制模型也能實(shí)現(xiàn)高可用。

總結(jié)

NoSQL數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn),彌補(bǔ)了關(guān)系數(shù)據(jù)(比如MySQL)在某些方面的不足,在某些方面能極大的節(jié)省開發(fā)成本和維護(hù)成本。

MySQL和NoSQL都有各自的特點(diǎn)和使用的應(yīng)用場景,兩者的緊密結(jié)合將會給web2.0的數(shù)據(jù)庫發(fā)展帶來新的思路。讓關(guān)系數(shù)據(jù)庫關(guān)注在關(guān)系上,NoSQL關(guān)注在存儲上。

NoSQL的分類

NoSQL僅僅是一個(gè)概念,NoSQL數(shù)據(jù)庫根據(jù)數(shù)據(jù)的存儲模型和特點(diǎn)分為很多種類。

類型

部分代表

特點(diǎn)

列存儲

Hbase

Cassandra

Hypertable

顧名思義,是按列存儲數(shù)據(jù)的。最大的特點(diǎn)是方便存儲結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),方便做數(shù)據(jù)壓縮,對針對某一列或者某幾列的查詢有非常大的IO優(yōu)勢。

文檔存儲

MongoDB

CouchDB

文檔存儲一般用類似json的格式存儲,存儲的內(nèi)容是文檔型的。這樣也就有有機(jī)會對某些字段建立索引,實(shí)現(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的某些功能。

key-value存儲

Tokyo Cabinet / Tyrant

Berkeley DB

MemcacheDB

Redis

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。(Redis包含了其他功能)

圖存儲

Neo4J

FlockDB

圖形關(guān)系的最佳存儲。使用傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫來解決的話性能低下,而且設(shè)計(jì)使用不方便。

對象存儲

db4o

Versant

通過類似面向?qū)ο笳Z言的語法操作數(shù)據(jù)庫,通過對象的方式存取數(shù)據(jù)。

xml數(shù)據(jù)庫

Berkeley DB XML

BaseX

高效的存儲XML數(shù)據(jù),并支持XML的內(nèi)部查詢語法,比如XQuery,Xpath。

以上NoSQL數(shù)據(jù)庫類型的劃分并不是絕對,只是從存儲模型上來進(jìn)行的大體劃分。它們之間沒有絕對的分界,也有交差的情況,比如Tokyo Cabinet / Tyrant的Table類型存儲,就可以理解為是文檔型存儲,Berkeley DB XML數(shù)據(jù)庫是基于Berkeley DB之上開發(fā)的。

NoSQL還是關(guān)系數(shù)據(jù)庫

雖然09年出現(xiàn)了比較激進(jìn)的文章《關(guān)系數(shù)據(jù)庫已死》,但是我們心里都清楚,關(guān)系數(shù)據(jù)庫其實(shí)還活得好好的,你還不能不用關(guān)系數(shù)據(jù)庫。但是也說明了一個(gè)事實(shí),關(guān)系數(shù)據(jù)庫在處理WEB2.0數(shù)據(jù)的時(shí)候,的確已經(jīng)出現(xiàn)了瓶頸。

那么我們到底是用NoSQL還是關(guān)系數(shù)據(jù)庫呢?我想我們沒有必要來進(jìn)行一個(gè)絕對的回答。我們需要根據(jù)我們的應(yīng)用場景來決定我們到底用什么。

如果關(guān)系數(shù)據(jù)庫在你的應(yīng)用場景中,完全能夠很好的工作,而你又是非常善于使用和維護(hù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的,那么我覺得你完全沒有必要遷移到NoSQL上面,除非你是個(gè)喜歡折騰的人。如果你是在金融,電信等以數(shù)據(jù)為王的關(guān)鍵領(lǐng)域,目前使用的是Oracle數(shù)據(jù)庫來提供高可靠性的,除非遇到特別大的瓶頸,不然也別貿(mào)然嘗試NoSQL。

然而,在WEB2.0的網(wǎng)站中,關(guān)系數(shù)據(jù)庫大部分都出現(xiàn)了瓶頸。在磁盤IO、數(shù)據(jù)庫可擴(kuò)展上都花費(fèi)了開發(fā)人員相當(dāng)多的精力來優(yōu)化,比如做分表分庫(database sharding)、主從復(fù)制、異構(gòu)復(fù)制等等,然而,這些工作需要的技術(shù)能力越來越高,也越來越具有挑戰(zhàn)性。如果你正在經(jīng)歷這些場合,那么我覺得你應(yīng)該嘗試一下NoSQL了。

選擇合適的NoSQL

如此多類型的NoSQL,而每種類型的NoSQL又有很多,到底選擇什么類型的NoSQL來作為我們的存儲呢?這并不是一個(gè)很好回答的問題,影響我們選擇的因素有很多,而選擇也可能有多種,隨著業(yè)務(wù)場景,需求的變更可能選擇又會變化。我們常常需要根據(jù)如下情況考慮:

  1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。包括結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、字段是否可能變更、是否有大文本字段、數(shù)據(jù)字段是否可能變化。

  2. 寫入特點(diǎn)。包括insert比例、update比例、是否經(jīng)常更新數(shù)據(jù)的某一個(gè)小字段、原子更新需求。

  3. 查詢特點(diǎn)。包括查詢的條件、查詢熱點(diǎn)的范圍。比如用戶信息的查詢,可能就是隨機(jī)的,而新聞的查詢就是按照時(shí)間,越新的越頻繁。

NoSQL和關(guān)系數(shù)據(jù)庫結(jié)合

其實(shí)NoSQL數(shù)據(jù)庫僅僅是關(guān)系數(shù)據(jù)庫在某些方面(性能,擴(kuò)展)的一個(gè)彌補(bǔ),單從功能上講,NoSQL的幾乎所有的功能,在關(guān)系數(shù)據(jù)庫上都能夠滿足,所以選擇NoSQL的原因并不在功能上。

所以,我們一般會把NoSQL和關(guān)系數(shù)據(jù)庫進(jìn)行結(jié)合使用,各取所長,需要使用關(guān)系特性的時(shí)候我們使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫,需要使用NoSQL特性的時(shí)候我們使用NoSQL數(shù)據(jù)庫,各得其所。

舉個(gè)簡單的例子吧,比如用戶評論的存儲,評論大概有主鍵id、評論的對象aid、評論內(nèi)容content、用戶uid等字段。我們能確定的是評論內(nèi)容content肯定不會在數(shù)據(jù)庫中用where content=’’查詢,評論內(nèi)容也是一個(gè)大文本字段。那么我們可以把 主鍵id、評論對象aid、用戶id存儲在數(shù)據(jù)庫,評論內(nèi)容存儲在NoSQL,這樣數(shù)據(jù)庫就節(jié)省了存儲content占用的磁盤空間,從而節(jié)省大量IO,對content也更容易做Cache。

//從MySQL中查詢出評論主鍵id列表 
commentIds=DB.query("SELECT id FROM comments where aid='評論對象id' LIMIT 0,20"); 
//根據(jù)主鍵id列表,從NoSQL取回評論實(shí)體數(shù)據(jù) 
CommentsList=NoSQL.get(commentIds);

NoSQL代替MySQL

在某些應(yīng)用場合,比如一些配置的關(guān)系鍵值映射存儲、用戶名和密碼的存儲、Session會話存儲等等,用NoSQL完全可以替代MySQL存儲。不但具有更高的性能,而且開發(fā)也更加方便。

NoSQL作為緩存服務(wù)器

MySQL+Memcached的架構(gòu)中,我們處處都要精心設(shè)計(jì)我們的緩存,包括過期時(shí)間的設(shè)計(jì)、緩存的實(shí)時(shí)性設(shè)計(jì)、緩存內(nèi)存大小評估、緩存命中率等等。

NoSQL數(shù)據(jù)庫一般都具有非常高的性能,在大多數(shù)場景下面,你不必再考慮在代碼層為NoSQL構(gòu)建一層Memcached緩存。NoSQL數(shù)據(jù)本身在Cache上已經(jīng)做了相當(dāng)多的優(yōu)化工作。

Memcached這類內(nèi)存緩存服務(wù)器緩存的數(shù)據(jù)大小受限于內(nèi)存大小,如果用NoSQL來代替Memcached來緩存數(shù)據(jù)庫的話,就可以不再受限于內(nèi)存大小。雖然可能有少量的磁盤IO讀寫,可能比Memcached慢一點(diǎn),但是完全可以用來緩存數(shù)據(jù)庫的查詢操作。

規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)

由于NoSQL是一個(gè)比較新的東西,特別是我們選擇的NoSQL數(shù)據(jù)庫還不是非常成熟的產(chǎn)品,所以我們可能會遇到未知的風(fēng)險(xiǎn)。為了得到NoSQL的好處,又要考慮規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),魚與熊掌如何兼得?

現(xiàn)在業(yè)內(nèi)很多公司的做法就是數(shù)據(jù)的備份。在往NoSQL里面存儲數(shù)據(jù)的時(shí)候還會往MySQL里面存儲一份。NoSQL數(shù)據(jù)庫本身也需要進(jìn)行備份(冷備和熱備)?;蛘呖梢钥紤]使用兩種NoSQL數(shù)據(jù)庫,出現(xiàn)問題后可以進(jìn)行切換(避免出現(xiàn)digg使用Cassandra的悲?。?。

總結(jié)

本文只是簡單的從MySQL和NoSQL的角度分析如何選擇,以及進(jìn)行融合使用。其實(shí)在選擇NoSQL的時(shí)候,你可能還會碰到關(guān)于CAP原則,最終一致性,BASE思想的考慮。因?yàn)槭褂肕ySQL架構(gòu)的時(shí)候,你也會碰到上面的問題,所以這里沒有闡述。

http://www.infoq.com/cn/news/2013/11/introducing-nosql

列簇存儲

面向列的DBMS是這樣一種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),它將數(shù)據(jù)表存儲為數(shù)據(jù)列而非行的形式。從物理上來說,表是列的集合,每一列從本質(zhì)上來說都是只有一個(gè)字段的表。這些數(shù)據(jù)庫通常用于分析系統(tǒng)、商業(yè)智能與分析型數(shù)據(jù)存儲。

優(yōu)點(diǎn):

  • 可以比較數(shù)據(jù),因?yàn)樵诒淼囊涣兄校瑪?shù)據(jù)通常都是同種類型的。

  • 可以通過便宜、性能一般的硬件實(shí)現(xiàn)高速的查詢性能;由于壓縮的原因,相對于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫來說,這種方式磁盤上的數(shù)據(jù)所占據(jù)的空間要少5到10倍。

缺點(diǎn):

  • 通常沒有事務(wù)。

  • 對于熟悉傳統(tǒng)RDBMS的開發(fā)者來說存在不少限制。

典型代表:

  • HBase

  • Cassandra

  • Accumulo

  • Amazon SimpleDB

鍵值存儲

你可以通過這種數(shù)據(jù)庫將鍵值對存儲到持久化存儲中,隨后使用鍵來讀取值。那么對于這種初看起來用途非常有限的解決方案來說有哪些好處呢?在根據(jù)鍵來保存/讀取值時(shí),系統(tǒng)是非常高效的,因?yàn)樗鼪]有SQL處理器、索引系統(tǒng)以及分析系統(tǒng)等諸多限制。這種解決方案提供了最高效的性能,代價(jià)最低的實(shí)現(xiàn)以及可伸縮性。

優(yōu)點(diǎn):

  • RDBMS太慢了,SQL游標(biāo)的負(fù)擔(dān)過于沉重。

  • 采用RDBMS的解決方案來存儲少量數(shù)據(jù)的代價(jià)有些大。

  • 沒必要使用SQL查詢、索引、觸發(fā)器、存儲過程、臨時(shí)表、表單以及視圖等等。

  • 由于其輕量級的設(shè)計(jì),鍵值數(shù)據(jù)庫可以很容易實(shí)現(xiàn)可伸縮性以及高性能。

缺點(diǎn):

  • 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的限制可以從底層就確保數(shù)據(jù)的完整性,而鍵值存儲就沒有這些限制,數(shù)據(jù)的完整性是由應(yīng)用來控制的。在這種情況下,數(shù)據(jù)的完整性可能會由于應(yīng)用代碼的錯(cuò)誤而做一些妥協(xié)。

  • 在RDBMS中,如果模型設(shè)計(jì)良好,那么數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)就能完全反映出存儲數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu),并且與應(yīng)用的結(jié)構(gòu)有所不同(數(shù)據(jù)是獨(dú)立于應(yīng)用的)。對于鍵值存儲來說,要想取得這種效果是非常困難的事情。

典型代表:

  • Amazon DynamoDB

  • Riak

  • Redis

  • LevelDB

  • Scalaris

  • MemcacheDB

  • Kyoto Cabinet

文檔存儲

文檔存儲指的是用于存儲、搜索與管理面向文檔的信息(半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù))的程序,其中心概念就是文檔。具體的面向文檔數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)是不同的,不過總的來說,他們都會以各種標(biāo)準(zhǔn)化格式對數(shù)據(jù)(文檔)進(jìn)行封裝與加密,主要格式有XML、YAML、JSON、BSON、PDF等等。

優(yōu)點(diǎn):

  • 足夠靈活的查詢語言。

  • 易于水平擴(kuò)展。

缺點(diǎn):

在很多時(shí)候原子性是得不到保障的。

典型代表:

  • MongoDB

  • Couchbase

  • CouchDB

  • RethinkDB

圖型數(shù)據(jù)庫

圖型數(shù)據(jù)庫指的是使用圖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫,通過結(jié)點(diǎn)、邊與屬性來表示和存儲數(shù)據(jù)。根據(jù)定義,圖型數(shù)據(jù)庫是一種提供了無需索引而彼此鄰接的存儲系統(tǒng)。這意味著每個(gè)元素都包含了直接指向鄰接元素的指針,因此沒必要再通過索引進(jìn)行查找了。

優(yōu)點(diǎn):

  • 對于關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集的查找速度更快。

  • 可以很自然地?cái)U(kuò)展為更大的數(shù)據(jù)集,因?yàn)樗麄儫o需使用代價(jià)高昂的連接運(yùn)算符。

缺點(diǎn):

  • RDBMS可以用在更為通用的場景下,圖型數(shù)據(jù)庫只適合類似于圖的數(shù)據(jù)。

典型代表:

  • Neo4j

  • FlockDB

  • InfoGrid

  • OrientDB

多模數(shù)據(jù)庫

這些數(shù)據(jù)庫包含了多種數(shù)據(jù)庫的特性。

有兩種不同的產(chǎn)品分組可以認(rèn)為是多模的:

  • 支持多種數(shù)據(jù)模型和用例的多模數(shù)據(jù)庫。 比如說,ArangoDB宣稱它擁有鍵值存儲的好處,同時(shí)還提供了面向文檔以及圖型數(shù)據(jù)庫的支持。

  • 支持多種模式的通用目的的數(shù)據(jù)庫。 比如說,Oracle的MySQL 5.6支持SQL方式的訪問,也可以通過Memcached API實(shí)現(xiàn)鍵值訪問。

典型代表:

  • ArangoDB

  • Aerospike

  • Datomic

http://coolshell.cn/articles/7270.html

要開始討論數(shù)據(jù)建模技術(shù),我們不得不或多或少地先系統(tǒng)地看一下NoSQL數(shù)據(jù)模型的成長的趨勢,以此我們可以了解一些他們內(nèi)在的聯(lián)系。下圖是NoSQL家族的進(jìn)化圖,我們可以看到這樣的進(jìn)化:Key-Value時(shí)代,BigTable時(shí)代,Document時(shí)代,全文搜索時(shí)代,和Graph數(shù)據(jù)庫時(shí)代:(陳皓注:注意圖中SQL說的那句話,NoSQL再這樣發(fā)展下去就是SQL了,哈哈。)

關(guān)系數(shù)據(jù)庫和nosql的示例分析
NoSQL Data Models

首先,我們需要注意的是SQL和關(guān)系型數(shù)據(jù)模型已存在了很長的時(shí)間,這種面向用戶的自然性意味著:

  • 最終用戶一般更感興趣于數(shù)據(jù)的聚合顯示,而不是分離的數(shù)據(jù),這主要通過SQL來完成。

  • 我們無法通過人手工控制數(shù)據(jù)的并發(fā)性,完整性,一致性,或是數(shù)據(jù)類型校驗(yàn)這些東西的。這就是為什么SQL需要在事務(wù),二維表結(jié)構(gòu)(schema)和外表聯(lián)合上做很多事。

另一方面,SQL可以讓軟件應(yīng)用程序在很多情況下不需要關(guān)心數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)聚合,和數(shù)據(jù)完整性和有效性進(jìn)行控制。而如果我們?nèi)コ藬?shù)據(jù)一致性,完整性這些東西,會對性能和分布存儲有著重的幫助。正因?yàn)槿绱耍覀儾庞袛?shù)據(jù)模型的進(jìn)化:

  • Key-Value 鍵值對存儲是非常簡單而強(qiáng)大的。下面的很多技術(shù)基本上都是基于這個(gè)技術(shù)開始發(fā)展的。但是,Key-Value有一個(gè)非常致命的問題,那就是如果我們需要查找一段范圍內(nèi)的key。(陳皓注:學(xué)過hash-table數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的人都應(yīng)該知道,hash-table是非序列容器,其并不像數(shù)組,鏈接,隊(duì)列這些有序容器,我們可以控制數(shù)據(jù)存儲的順序)。于是,有序鍵值
    (Ordered Key-Value) 數(shù)據(jù)模型被設(shè)計(jì)出來解決這一限制,來從根本上提高數(shù)據(jù)集的問題。

  • Ordered Key-Value 有序鍵值模型也非常強(qiáng)大,但是,其也沒有對Value提供某種數(shù)據(jù)模型。通常來說,Value的模型可以由應(yīng)用負(fù)責(zé)解析和存取。這種很不方便,于是出現(xiàn)了 BigTable類型的數(shù)據(jù)庫,這個(gè)數(shù)據(jù)模型其實(shí)就是map里有map,map里再套map,一層一層套下去,也就是層層嵌套的key-value(value里又是一個(gè)key-value),這種數(shù)據(jù)庫的Value主要通過“列族”(column
    families),列,和時(shí)間戳來控制版本。(陳皓注:關(guān)于時(shí)間戳來對數(shù)據(jù)的版本控制主要是解決數(shù)據(jù)存儲并發(fā)問題,也就是所謂的樂觀鎖,

  • Document databases 文檔數(shù)據(jù)庫 改進(jìn)了 BigTable 模型,并提供了兩個(gè)有意義的改善。第一個(gè)是允許Value中有主觀的模式(scheme),而不是map套map。第二個(gè)是索引。 Full Text Search Engines 全文搜索引擎可以被看作是文檔數(shù)據(jù)庫的一個(gè)變種,他們可以提供靈活的可變的數(shù)據(jù)模式(scheme)以及自動(dòng)索引。他們之間的不同點(diǎn)主要是,文檔數(shù)據(jù)庫用字段名做索引,而全文搜索引擎用字段值做索引。

  • Graph data models 圖式數(shù)據(jù)庫 可以被認(rèn)為是這個(gè)進(jìn)化過程中從 Ordered Key-Value 數(shù)據(jù)庫發(fā)展過來的一個(gè)分支。圖式數(shù)據(jù)庫允許構(gòu)建議圖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型。它和文檔數(shù)據(jù)庫有關(guān)系的原因是,它的很多實(shí)現(xiàn)允許value可以是一個(gè)map或是一個(gè)document。

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