NoSQL教程

数据是当今世界最有价值的资产之一。在 大数据时代，人们生产、收集数据的能力大大提升，但是传统的关系型数据库在可扩展性、数据模型和可用性方面已远远不能满足当前的数据处理需求，因此，各种 NoSQL 数据库系统应运而生。

NoSQL 数据库不像关系型数据库那样都有相同的特点，遵循相同的标准。NoSQL 数据库类型多样，可满足不同场景的应用需求，因此取得了巨大的成功。

NoSQL 数据库基本理念是以牺牲事务机制和强一致性机制，来获取更好的分布式部署能力和横向扩展能力，创造出新的数据模型，使其在不同的应用场景下，对特定业务数据具有更强的处理性能。

NoSQL 数据库最初是为了满足互联网的业务需求而诞生的，互联网数据具有大量化、多样化、 快速化等特点。

在信息化时代背景下，互联网数据增长迅猛，数据集合规模已实现从 GB、PB 到 ZB 的飞跃。数据不仅仅是传统的结构化数据，还包含了大量的非结构化和半结构化数据，关系型数据库无法存储此类数据。

因此，很多互联网公司着手研发新型的、非关系型的数据库，这类非关系型数据库统称为 NoSQL 数据库，其主要优势如下。

灵活的数据模型

互联网数据如网站用户信息、地理位置数据、社交图谱、用户产生的内容、机器日志数据以及传感器数据等，正在快速改变着人们的通信、购物、广告、娱乐等日常生活，没有使用这些数据的应用很快就会被用户所遗忘。开发者希望使用非常灵活的数据库，容纳新的数据类型，并且不会被第三方数据提供商的 数据结构变化所影响。

关系型数据库的数据模型定义严格，无法快速容纳新的数据类型。例如，若要存储客户的电话号码、姓名、地址、城市等信息，则 SQL 数据库需要提前知晓要存储的是什么。这对于敏捷开发模式来说十分不方便，因为每次完成新特性时，通常都需要改变数据库的模式。

NoSQL 数据库提供的数据模型则能很好地满足这种需求，各种应用可以通过这种灵活的数据模型存储数据而无须修改表；或者只需增加更多的列，无须进行数据的迁移。

可伸缩性强

对企业来说，关系型数据库一开始是普遍的选择。然而，在使用关系型数据库的过程中却遇到了越来越多的问题，原因在于它们是中心化的，是纵向扩展而不是横向扩展的。这使得它们不适合那些需要简单且动态可伸缩性的应用。

NoSQL 数据库从一开始就是分布式、横向扩展的，因此非常适合互联网应用分布式的特性。

在互联网应用中，当数据库服务器无法满足数据存储和数据访问的需求时，只需要增加多台服务器，将用户请求分散到多台服务器上，即可减少单台服务器的性能瓶颈出现的可能性。

自动分片

由于关系型数据库存储的是结构化的数据，所以通常采用纵向扩展，即单台服务器要持有整个数据库来确保可靠性与数据的持续可用性。这样做的代价是非常昂贵的，而且扩展也会受到限制。针对这种问题的解决方案就是横向扩展，即添加服务器而不是扩展单台服务器的处理能力。

NoSQL 数据库通常都支持自动分片，这意味着它们会自动地在多台服务器上分发数据，而不需要应用程序增加额外的操作。

自动复制

NoSQL 数据库支持自动复制。在 NoSQL 数据库分布式集群中，服务器会自动对数据进行备份，即将一份数据复制存储在多台服务器上。因此，当多个用户访问同一数据时，可以将用户请求分散到多台服务器中。

同时，当某台服务器岀现故障时，其他服务器的数据可以提供备份，即 NoSQL 数据库的分布式集群具有高可用性与灾备恢复的能力。