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NoSQL 簡介

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即"不僅僅是SQL"。

在現代的計算系統上每天網絡上都會產生龐大的數據量。

這些數據有很大一部分是由關系數據庫管理系統（RDMBSs）來處理。 1970年 E.F.Codd's提出的關系模型的論文 "A relational model of data for large shared data banks"，這使得數據建模和應用程序編程更加簡單。

通過應用實踐證明，關系模型是非常適合于客戶服務器編程，遠遠超出預期的利益，今天它是結構化數據存儲在網絡和商務應用的主導技術。

NoSQL 是一項全新的數據庫革命性運動，早期就有人提出，發展至2009年趨勢越發高漲。NoSQL的擁護者們提倡運用非關系型的數據存儲，相對于鋪天蓋地的關系型數據庫運用，這一概念無疑是一種全新的思維的注入。

關系型數據庫遵循ACID規則

事務在英文中是transaction，和現實世界中的交易很類似，它有如下四個特性：

1、A (Atomicity) 原子性

原子性很容易理解，也就是說事務里的所有操作要么全部做完，要么都不做，事務成功的條件是事務里的所有操作都成功，只要有一個操作失敗，整個事務就失敗，需要回滾。

比如銀行轉賬，從A賬戶轉100元至B賬戶，分為兩個步驟：1）從A賬戶取100元；2）存入100元至B賬戶。這兩步要么一起完成，要么一起不完成，如果只完成第一步，第二步失敗，錢會莫名其妙少了100元。

2、C (Consistency) 一致性

一致性也比較容易理解，也就是說數據庫要一直處于一致的狀態，事務的運行不會改變數據庫原本的一致性約束。

例如現有完整性約束a+b=10，如果一個事務改變了a，那么必須得改變b，使得事務結束后依然滿足a+b=10，否則事務失敗。

3、I (Isolation) 獨立性

所謂的獨立性是指并發的事務之間不會互相影響，如果一個事務要訪問的數據正在被另外一個事務修改，只要另外一個事務未提交，它所訪問的數據就不受未提交事務的影響。

比如現有有個交易是從A賬戶轉100元至B賬戶，在這個交易還未完成的情況下，如果此時B查詢自己的賬戶，是看不到新增加的100元的。

4、D (Durability) 持久性

持久性是指一旦事務提交后，它所做的修改將會永久的保存在數據庫上，即使出現宕機也不會丟失。

分布式系統

分布式系統（distributed system）由多臺計算機和通信的軟件組件通過計算機網絡連接（本地網絡或廣域網）組成。

分布式系統是建立在網絡之上的軟件系統。正是因為軟件的特性，所以分布式系統具有高度的內聚性和透明性。

因此，網絡和分布式系統之間的區別更多的在于高層軟件（特別是操作系統），而不是硬件。

分布式系統可以應用在在不同的平臺上如：Pc、工作站、局域網和廣域網上等。

什么是NoSQL?

NoSQL，指的是非關系型的數據庫。NoSQL有時也稱作Not Only SQL的縮寫，是對不同于傳統的關系型數據庫的數據庫管理系統的統稱。

NoSQL用于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，無需多余操作就可以橫向擴展。

為什么使用NoSQL ?

今天我們可以通過第三方平臺（如：Google,Facebook等）可以很容易的訪問和抓取數據。用戶的個人信息，社交網絡，地理位置，用戶生成的數據和用戶操作日志已經成倍的增加。我們如果要對這些用戶數據進行挖掘，那SQL數據庫已經不適合這些應用了, NoSQL數據庫的發展也卻能很好的處理這些大的數據。

RDBMS vs NoSQL

RDBMS - 高度組織化結構化數據 - 結構化查詢語言（SQL） (SQL) - 數據和關系都存儲在單獨的表中。 - 數據操縱語言，數據定義語言 - 嚴格的一致性- 基礎事務

NoSQL - 代表著不僅僅是SQL- 沒有聲明性查詢語言- 沒有預定義的模式-鍵 - 值對存儲，列存儲，文檔存儲，圖形數據庫- 最終一致性，而非ACID屬性- 非結構化和不可預知的數據- CAP定理 - 高性能，高可用性和可伸縮性

NoSQL 簡史

NoSQL一詞最早出現于1998年，是Carlo Strozzi開發的一個輕量、開源、不提供SQL功能的關系數據庫。

2009年，Last.fm的Johan Oskarsson發起了一次關于分布式開源數據庫的討論[2]，來自Rackspace的Eric Evans再次提出了NoSQL的概念，這時的NoSQL主要指非關系型、分布式、不提供ACID的數據庫設計模式。

2009年在亞特蘭大舉行的"no:sql(east)"討論會是一個里程碑，其口號是"select fun, PRofit from real_world where relational=false;"。因此，對NoSQL最普遍的解釋是"非關聯型的"，強調Key-Value Stores和文檔數據庫的優點，而不是單純的反對RDBMS。

CAP定理（CAP theorem）

在計算機科學中, CAP定理（CAP theorem）, 又被稱作 布魯爾定理（Brewer's theorem）, 它指出對于一個分布式計算系統來說，不可能同時滿足以下三點:

CAP理論的核心是：一個分布式系統不可能同時很好的滿足一致性，可用性和分區容錯性這三個需求，最多只能同時較好的滿足兩個。

因此，根據 CAP 原理將 NoSQL 數據庫分成了滿足 CA 原則、滿足 CP 原則和滿足 AP 原則三 大類：

NoSQL的優點/缺點

優點:

缺點:

BASE

BASE：Basically Available, Soft-state, Eventually Consistent。 由 Eric Brewer 定義。

CAP理論的核心是：一個分布式系統不可能同時很好的滿足一致性，可用性和分區容錯性這三個需求，最多只能同時較好的滿足兩個。

BASE是NoSQL數據庫通常對可用性及一致性的弱要求原則:

ACID vs BASE

NoSQL 數據庫分類

誰在使用