NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)正迅速崛起

NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)和管理系統(tǒng)是存儲(chǔ)行業(yè)當(dāng)前的流行語(yǔ)。大數(shù)據(jù)爆炸是NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)增長(zhǎng)和普及的主要催化劑。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)主要用于具有預(yù)定義模式的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。因此，關(guān)系模型(RDBMS)發(fā)現(xiàn)很難處理半結(jié)構(gòu)化，非結(jié)構(gòu)化或其他形式的數(shù)據(jù)，通常稱為大數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在，問題是 - 我們?nèi)绾翁幚磉@種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)?簡(jiǎn)單的答案是 - 轉(zhuǎn)向NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)現(xiàn)在已成為主流，因此我們必須認(rèn)真對(duì)待并在無(wú)模式NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的幫助下專業(yè)地管理它。

但是，與此同時(shí)，我們必須記住NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)不能替代傳統(tǒng)的RDBMS，但是在處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)時(shí)，可以填補(bǔ)關(guān)系模型中的空白。

在本文中，我們將嘗試探索NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)和管理系統(tǒng)的不同方面。

定義數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

在我們討論DBMS之前，我們需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)有一個(gè)基本的想法。數(shù)據(jù)庫(kù)是存儲(chǔ)空間，系統(tǒng)地組織以存儲(chǔ)不同類型的數(shù)據(jù)。它們以結(jié)構(gòu)化的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以便計(jì)算機(jī)程序可以檢索，管理或更新數(shù)據(jù)。在NoSQL的情況下，存儲(chǔ)組織是不同的，因?yàn)樗鎯?chǔ)非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)可以定義為一組能夠處理數(shù)據(jù)庫(kù)操作的軟件程序。它包括存儲(chǔ)，提取和修改數(shù)據(jù)以及管理活動(dòng)。所有關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)都有一個(gè)預(yù)定義的模型/模式，它定義了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其存儲(chǔ)方式。但在NoSQL存儲(chǔ)中，模式是動(dòng)態(tài)定義的。

由于關(guān)系模型和非關(guān)系模型的基本存儲(chǔ)機(jī)制不同，DBMS也不同。我們將在以下部分中對(duì)此進(jìn)行更多討論。

NoSQL - 數(shù)據(jù)庫(kù)的一種新思維方式

在大數(shù)據(jù)爆炸之前，我們對(duì)關(guān)系存儲(chǔ)模型非常熟悉，因?yàn)檩斎霐?shù)據(jù)幾乎是結(jié)構(gòu)化形式。并且，對(duì)于少量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，使用某些機(jī)制或ETL工具使其結(jié)構(gòu)化，然后加載到RDBMS中。因此，我們從未面臨過(guò)管理大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(大數(shù)據(jù))的挑戰(zhàn)。

這就是NoSQL技術(shù)的作用所在.NoSQL這個(gè)術(shù)語(yǔ)最初指的是“非關(guān)系型”。NoSQL是一種思考數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)的新方法。它提供了一種存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)的機(jī)制，以非關(guān)系方式建模(沒有表格關(guān)系)。市場(chǎng)上有不同類型的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，每種都適用于特定的用例。但所有這些類型的基本目的都是相似的 - 存儲(chǔ)半結(jié)構(gòu)化，非結(jié)構(gòu)化或其他形式的數(shù)據(jù)。

什么是NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)?

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，NoSQL DBMS是一組用于管理，操作和管理非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)軟件/庫(kù)。NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)專門用于管理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，它們的特點(diǎn)是無(wú)模式模型，高性能，可擴(kuò)展性，分布式存儲(chǔ)，云支持等。

我們知道非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，更具體地說(shuō)是大數(shù)據(jù)，有四個(gè)維度 - 體積，速度，多樣性和復(fù)雜性?，F(xiàn)在，如果我們組合這些不同的維度，我們會(huì)得到不同類型的數(shù)據(jù)模型。因此，NoSQL DBMS還設(shè)計(jì)為具有基于數(shù)據(jù)和目標(biāo)功能的多個(gè)操作模型。

NoSQL DBMS主要有四種類型。我們一個(gè)一個(gè)地看看它們。

基于鍵值的模型

簡(jiǎn)要說(shuō)明： 基于鍵值的NoSQL存儲(chǔ)是NoSQL實(shí)現(xiàn)的最基本類型。NoSQL DBMS之旅僅以鍵值對(duì)開始，因此它們是非關(guān)系模型的基本主干。任何數(shù)據(jù)的值都與匹配的密鑰一起存儲(chǔ)，沒有任何結(jié)構(gòu)或關(guān)系。并且，在密鑰的幫助下也可以獲取數(shù)據(jù)。它具有高性能和易于擴(kuò)展的支持。

適用時(shí)：鍵值模型適用于存儲(chǔ)用戶檔案，用戶會(huì)話，購(gòu)物車數(shù)據(jù)，排隊(duì)和實(shí)時(shí)信息等基本信息。

不合適時(shí)：在我們需要執(zhí)行基于數(shù)據(jù)的查詢，多個(gè)基于鍵的操作或基于關(guān)系的提取等情況下，不建議使用這些。

基于列的模型

簡(jiǎn)介：一個(gè)基于列在一個(gè)家庭中列的相關(guān)數(shù)據(jù)DBMS模型店。可以將其想象為具有包含相關(guān)數(shù)據(jù)的多個(gè)列并由行鍵標(biāo)識(shí)的行。需要注意的重要一點(diǎn)是，不同的行可以具有不同的列，并且新列也可以在任何時(shí)間點(diǎn)添加到任何行。因此，沒有必要為所有行維護(hù)相同的列。

適用時(shí)：適用于存儲(chǔ)大量非結(jié)構(gòu)化和非易失性數(shù)據(jù)。這些主要用于日志聚合，博客平臺(tái)等。

不適合時(shí)：不建議用于任何早期開發(fā)或查詢模式經(jīng)常更改的情況。

基于文檔的模型

簡(jiǎn)要說(shuō)明：阿基于文檔的模型也不過(guò)是鍵值存儲(chǔ)，其中將文件存儲(chǔ)在所述值部，并通過(guò)相關(guān)聯(lián)的鍵檢索。這些文檔可以是XML，JSON或任何其他形式，具有分層和自定義結(jié)構(gòu)。

當(dāng)合適的：它是適合于存儲(chǔ)嵌套信息的CMS，基于網(wǎng)絡(luò)和實(shí)時(shí)分析，電子商務(wù)應(yīng)用等。

不適合時(shí)：它不適用于跨多個(gè)文檔或復(fù)雜查詢的復(fù)雜操作。

基于圖的模型

簡(jiǎn)要說(shuō)明：甲圖形數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)不同的味道比其他三種類型的NoSQL存儲(chǔ)。它存儲(chǔ)實(shí)體與他們的關(guān)系。實(shí)體稱為節(jié)點(diǎn)(具有自己的屬性)，關(guān)系稱為邊。這就像一個(gè)樹結(jié)構(gòu)，其中所有節(jié)點(diǎn)都根據(jù)它們的關(guān)系連接起來(lái)。

適用時(shí)：圖形數(shù)據(jù)庫(kù)適用于我們擁有強(qiáng)關(guān)系數(shù)據(jù)的場(chǎng)景。一些實(shí)現(xiàn)是社交網(wǎng)絡(luò)，推薦引擎，地理空間數(shù)據(jù)等。

當(dāng)不合適時(shí)：它不適用于數(shù)據(jù)模型在實(shí)體之間沒有強(qiáng)關(guān)系的情況。因?yàn)閳D的成功主要取決于基于關(guān)系的模型。

現(xiàn)在我們清楚地了解了不同的NoSQL DBMS及其用法。那么讓我們來(lái)看看它與SQL和傳統(tǒng)RDBMS的區(qū)別。

SQL vs. NoSQL - 獲勝者是......

幾十年來(lái)，我們一直在使用SQL和傳統(tǒng)的RDBMS，它幾乎支持所有用例?，F(xiàn)在，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，正在引入NoSQL技術(shù)來(lái)支持與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)相關(guān)的新用例。但是，這并不意味著RDBMS適用的舊用例不再存在。因此，NoSQL DBMS不是RDBMS的替代品，而是在處理大數(shù)據(jù)時(shí)支持RDBMS中的差距。兩種模型都存在多種差異，其中一些在下面提到：

SQL DBMS遵循強(qiáng)大的基于模式的關(guān)系模型。但NoSQL DBMS是無(wú)關(guān)系和無(wú)架構(gòu)的。

RDBMS僅支持垂直擴(kuò)展，而NoSQL DBMS支持水平擴(kuò)展。

RDBMS 符合ACID(原子性，一致性，隔離性和持久性)，但NoSQL DBMS不符合。

因此，SQL和NoSQL或它們的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)之間沒有競(jìng)爭(zhēng)。它們都適用于特定用例，并將在未來(lái)發(fā)展。

我們已經(jīng)討論了NoSQL DBMS的不同方面，并且還觸及了RDBMS以找出與NoSQL存儲(chǔ)的差異。NoSQL DBMS基于其目標(biāo)用例具有不同的模型，因此它們也具有各種功能。NoSQL技術(shù)主要用于處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(大數(shù)據(jù))。隨著我們未來(lái)的發(fā)展，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的數(shù)量將會(huì)增長(zhǎng)，因此NoSQL作為DBMS在存儲(chǔ)行業(yè)也有著光明的前景。但是，它不會(huì)取代RDBMS，因?yàn)殛P(guān)系用例僅由關(guān)系模型很好地管理。存儲(chǔ)的未來(lái)基本上是多語(yǔ)言持久性，其中多種存儲(chǔ)技術(shù)將共存以滿足各種要求。