1、nosql介绍
1.1 为什么要用NoSQL
详见有道云笔记或pdf文件。
1.2 NoSQL:一类新出现的数据库(not only sql)
- 泛指非关系型的数据库 【不需要分析表与表之间的关系】
- 不支持SQL语法
- 存储结构跟传统关系型数据库中的那种关系表完全不同,nosql中存储的数据都是KV形式 【KV即字典】
- NoSQL的世界中没有一种通用的语言,每种nosql数据库都有自己的api和语法,以及擅长的业务场景
- NoSQL中的产品种类相当多:
- Redis
- Mongodb
- Hbase hadoop
- Cassandra hadoop
1.3 NoSQL和SQL数据库的比较:
- 适用场景不同:sql数据库适合用于关系特别复杂的数据查询场景,nosql反之 【后期开发基本上都是用关系型数据库】
- 事务 特性的支持:sql对事务的支持非常完善,而nosql基本不支持事务
- 两者在不断地取长补短,呈现融合趋势
2、什么是NoSQL
NoSQL(NoSQL = Not Only SQL),意即“不仅仅是SQL”,泛指非关系型的数据库。随着互联网web2.0网站的兴起,传统的关系数据库在应付特别是超大规模和高并发类型纯动态网站已经显得力不从心,暴露了很多难以克服的问题。
2.1 结构化数据和非结构化数据
- 结构化数据指的是由二维表结构来逻辑表达和实现的数据,严格遵循数据格式与长度规范,也称作为行数据。
- 非结构化数据,指的是数据结构不规则或不完整,没有任何预定义的数据模型,不方便用二维逻辑表来表现的数据,例如办公文档(Word)、文本、图片、HTML、各类报表、视频音频等。
2.2 NoSQL的四大分类
2.2.1 KV型NoSql(代表----Redis)
KV型NoSql顾名思义就是以键值对形式存储的非关系型数据库,是最简单、最容易理解也是大家最熟悉的一种NoSql,因此比较快地带过。
特点:
- 数据基于内存,读写效率高
- KV型数据,时间复杂度为O(1),查询速度快
注意:
KV型NoSql最大的优点就是高性能,利用Redis自带的BenchMark做基准测试,TPS可达到10万的级别,性能非常强劲。
2.2.2 列式NoSql(代表----HBase)
列式NoSql,大数据时代最具代表性的技术之一了,以HBase为代表。
关系行数据库数据
注意:
看到每行有name、phone、address三个字段,这是行式存储的方式,且可以观察id = 2的这条数据,即使phone字段没有,它也是占空间的。
列式数据库数据
注意:
- 查询时只有指定的列会被读取,不会读取所有列
- 列数据被组织到一起,一次磁盘IO可以将一列数据一次性读取到内存中
2.2.3 文档型NoSql(代表----MongoDB)
什么是文档型NoSql呢,文档型NoSql指的是将半结构化数据存储为文档的一种NoSql,文档型NoSql通常以JSON或者XML格式存储数据。
注意:
关系型数据库是按部就班地每个字段一列存,在MongDB里面就是一个JSON字符串存储。
2.2.4 搜索型NoSql(代表----ElasticSearch)
传统关系型数据库主要通过索引来达到快速查询的目的,但是在全文搜索的场景下,索引是无能为力的,like查询一来无法满足所有模糊匹配需求,二来使用限制太大且使用不当容易造成慢查询,搜索型NoSql的诞生正是为了解决关系型数据库全文搜索能力较弱的问题,ElasticSearch是搜索型NoSql的代表产品。
2.3 关系型数据库和非关系型数据及其区别
2.3.1 关系型数据库
关系型数据库最典型的数据结构是表,由二维表及其之间的联系所组成的一个数据组织。
优点:
- 易于维护:都是使用表结构,格式一致;
- 使用方便:SQL语言通用,可用于复杂查询;
- 复杂操作:支持SQL,可用于一个表以及多个表之间非常复杂的查询。
缺点:
- 读写性能比较差,尤其是海量数据的高效率读写;
- 固定的表结构,灵活度稍欠;
2.3.2 非关系型数据库
优点:
- 格式灵活:存储数据的格式可以是key,value形式、文档形式、图片形式等等,使用灵活,应用场景广泛,而关系型数据库则只支持基础类型。
- 速度快:nosql可以使用硬盘或者随机存储器作为载体,而关系型数据库只能使用硬盘;
- 高扩展性;
- 成本低:nosql数据库部署简单,基本都是开源软件。
缺点:
- 不提供sql支持,学习和使用成本较高;
- 无事务处理;
- 数据结构相对复杂,复杂查询方面稍欠。
2.4 当下NoSQL经典应用
详见有道云笔记或pdf文件。
3、Redis简介
Redis是一个使用ANSI C编写的开源、包含多种数据结构、支持网络、基于内存、可选持久性的键值对存储数据库。
【API简单理解就是操作数据的方法】。从2010年3月15日起,Redis的开发工作由VMware主持。从2013年5月开始,Redis的开发由Pivotal赞助。
Redis是 NoSQL技术阵营中的一员,它通过多种键值数据类型来适应不同场景下的存储需求,借助一些高层级的接口使用其可以胜任,如缓存、队列系统的不同角色
4、Redis特性
- Redis支持数据的持久化,可以将内存中的数据保存在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用。
- 基于内存运行,性能高效
- Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据,同时还提供list,set,zset,hash等数据结构的存储。
- Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。
- 支持分布式,理论上可以无限扩展
- 开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、KeyValue数据库,并提供多种语言的API
5、Redis 优势
- 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。【因为redis数据在内存中,MySQL数据在硬盘中】
- 丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
- 原子 – Redis的所有操作都是原子性的。
- 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。
6、Redis应用场景
- 用来做缓存(ehcache/memcached)——redis的所有数据是放在内存中的(内存数据库)
- 可以在某些特定应用场景下替代传统数据库——比如社交类的应用 【比如抖音点赞】
- 在一些大型系统中,巧妙地实现一些特定的功能:session共享、购物车
- 只要你有丰富的想象力,redis可以用在可以给你无限的惊喜…….