如何选择NoSQL数据库

NoSQL，指的是非关系型的数据库。随着互联网web2.0网站的兴起，传统的关系数据库在应付web2.0网站，特别是超大规模和高并发的

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SNS类型的web2.0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，而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。

NoSQL(NoSQL

= Not Only SQL

)，意即“不仅仅是SQL”，是一项全新的数据库革命性运动，早期就有人提出，发展至2009年趋势越发高涨。NoSQL的拥护者们提倡运用非关系型的数

据存储，相对于铺天盖地的关系型数据库运用，这一概念无疑是一种全新的思维的注入。

从这一新兴技术中选择一款正确的NoSQL数据库是非常具有挑战性的。比一下网建议在选择时考虑以下因素：

并发控制

并

发控制指的是当多个用户同时更新运行时，用于保护数据库完整性的各种技术。并发机制不正确可能导致脏读、幻读和不可重复读等此类问题。并发控制的目的是保

证一个用户的工作不会对另一个用户的工作产生不合理的影响。在某些情况下，这些措施保证了当用户和其他用户一起操作时，所得的结果和她单独操作时的结果是

一样的。在另一些情况下，这表示用户的工作按预定的方式受其他用户的影响。

封锁

就是事务T在对某个数据对象（例如表、记录等）操作之前，先向系统发出请求，对其加锁。加锁后事务T就对该数据对象有了一定的控制，在事务T释放它的锁之前，其它的事务不能更新此数据对象。

封锁是一次只允许一个用户读取或修改的一种机制，是实现并发控制的一个非常重要的技术。

MVCC

Multi-Version Concurrency Control多版本并发控制，维持一个数据的多个版本使读写操作没有冲突。MVCC优化了数据库并发系统，使系统在有大量并发用户时得到最高的性能，并且可以不用关闭服务器就直接进行热备份。

ACID

指

数据库事务正确执行的四个基本要素的缩写。包含：原子性(Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久

性（Durability）。一个支持事务（Transaction）的数据库系统，必需要具有这四种特性，否则在事务过程（Transaction

processing）当中无法保证数据的正确性，交易过程极可能达不到交易方的要求。

None

一些系统不提供原子性。

镜像

数据库镜像是DBMS根据DBA的要求，自动把整个数据库或其中的关键数据复制到另一个磁盘上，每当主数据库更新时，DBMS会自动把更新后的数据复制过去，即DBMS自动保证镜像数据与主数据的一致性。

镜像分为同步和异步。

数据存储

指的是数据的物理特性怎样被存储在数据库中。

磁盘 数据被存储在硬盘驱动器里；

GFS或谷歌文件系统是一个由谷歌开发的专有的分布式文件系统；

Hadoop是Apache软件框架，免费许可下支持数据密集型分布式应用程序；

RAM随机存储器；

插件 可以添加外部插件；

Amazon S3通过Web服务接口提供存储；

BDB：BDB

全称是 “Berkeley DB”，它是MySQL具有事务能力的表类型，由Sleepycat

Software开发。BDB表类型提供了MySQL用户长久期盼的功能，即事务控制能力。在任何RDBMS中，事务控制能力都是一种极其重要和宝贵的功

能。事务控制能力使得我们能够确保一组命令确实已经全部执行成功，或者确保当任何一个命令出现错误时所有命令的执行结果均被退回。

实现语言

实现语言会影响数据库的发展速度。典型的NoSQL数据库是用低级语言如C / C + +编写的。另一方面，那些更高层次的语言如Java，使自定义更容易。

实现语言有：C, C++, Erlang, Java, Python

特性

考虑下列哪一个特点对你的数据库是最重要的：

持久性

可用性

一致性

分区容忍性

证书类型

下面这些许可证是一个不同的开放源码许可的形式：

GPL：通用公共许可证

BSD：伯克利软件分发

MPL：Mozilla公共许可证

EPL：Eclipse公共许可证

IDPL：最初的开发者的公共许可证

LGPL：较宽松通用公共许可证

存储类型

存储类型是NoSQL数据库最大的不同，是决定使用哪款数据库的一个首要指标。

关键字：支持get、put和删除操作

按列存储：相对于传统的按行存储，数据集成容易多了

面向文件系统：存储像是JSON或XML这样的结构化文件，很容易就能从面向对象软件中获取数据。

什么是NoSQL数据库？

2. 什么是NoSQL？

2.1 NoSQL 概述

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web2.0网站，特别是超大规模和高并发的SNS类型的web2.0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，而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。NoSQL数据库的产生就是为了解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战，尤其是大数据应用难题，包括超大规模数据的存储。

（例如谷歌或Facebook每天为他们的用户收集万亿比特的数据）。这些类型的数据存储不需要固定的模式，无需多余操作就可以横向扩展。

2.2 NoSQL代表

MongDB、 Redis、Memcache

3. 关系型数据库与NoSQL的区别？

3.1 RDBMS

高度组织化结构化数据

结构化查询语言（SQL）

数据和关系都存储在单独的表中。

数据操纵语言，数据定义语言

严格的一致性

基础事务

ACID

关系型数据库遵循ACID规则

事务在英文中是transaction，和现实世界中的交易很类似，它有如下四个特性：

A (Atomicity) 原子性

原子性很容易理解，也就是说事务里的所有操作要么全部做完，要么都不做，事务成功的条件是事务里的所有操作都成功，只要有一个操作失败，整个事务就失败，需要回滚。比如银行转账，从A账户转100元至B账户，分为两个步骤：1）从A账户取100元；2）存入100元至B账户。这两步要么一起完成，要么一起不完成，如果只完成第一步，第二步失败，钱会莫名其妙少了100元。

C (Consistency) 一致性

一致性也比较容易理解，也就是说数据库要一直处于一致的状态，事务的运行不会改变数据库原本的一致性约束。

I (Isolation) 独立性

所谓的独立性是指并发的事务之间不会互相影响，如果一个事务要访问的数据正在被另外一个事务修改，只要另外一个事务未提交，它所访问的数据就不受未提交事务的影响。比如现有有个交易是从A账户转100元至B账户，在这个交易还未完成的情况下，如果此时B查询自己的账户，是看不到新增加的100元的

D (Durability) 持久性

持久性是指一旦事务提交后，它所做的修改将会永久的保存在数据库上，即使出现宕机也不会丢失。

3.2 NoSQL

代表着不仅仅是SQL

没有声明性查询语言

没有预定义的模式

键 - 值对存储，列存储，文档存储，图形数据库

最终一致性，而非ACID属性

非结构化和不可预知的数据

CAP定理

高性能，高可用性和可伸缩性

分布式数据库中的CAP原理(了解)

CAP定理：

Consistency(一致性), 数据一致更新，所有数据变动都是同步的

Availability(可用性), 好的响应性能

Partition tolerance(分区容错性) 可靠性

P: 系统中任意信息的丢失或失败不会影响系统的继续运作。

定理：任何分布式系统只可同时满足二点，没法三者兼顾。

CAP理论的核心是：一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性，可用性和分区容错性这三个需求，

因此，根据 CAP 原理将 NoSQL 数据库分成了满足 CA 原则、满足 CP 原则和满足 AP 原则三 大类：

CA - 单点集群，满足一致性，可用性的系统，通常在可扩展性上不太强大。

CP - 满足一致性，分区容忍性的系统，通常性能不是特别高。

AP - 满足可用性，分区容忍性的系统，通常可能对一致性要求低一些。

CAP理论就是说在分布式存储系统中，最多只能实现上面的两点。

而由于当前的网络硬件肯定会出现延迟丢包等问题，所以分区容忍性是我们必须需要实现的。

所以我们只能在一致性和可用性之间进行权衡，没有NoSQL系统能同时保证这三点。

说明：C：强一致性 A：高可用性 P：分布式容忍性

举例：

CA：传统Oracle数据库

AP：大多数网站架构的选择

CP：Redis、Mongodb

注意：分布式架构的时候必须做出取舍。

一致性和可用性之间取一个平衡。多余大多数web应用，其实并不需要强一致性。

因此牺牲C换取P，这是目前分布式数据库产品的方向。

4. 当下NoSQL的经典应用

当下的应用是 SQL 与 NoSQL 一起使用的。

代表项目：阿里巴巴商品信息的存放。

去 IOE 化。

ps：I 是指 IBM 的小型机，很贵的，好像好几万一台；O 是指 Oracle 数据库，也很贵的，好几万呢；M 是指 EMC 的存储设备，也很贵的。

难点：

数据类型多样性。

数据源多样性和变化重构。

数据源改造而服务平台不需要大面积重构。

nosql数据库有哪些？？？

NoSQL(NoSQL

=

Not

Only

SQL

)，意即“不仅仅是SQL”，是一项全新的数据库革命性运动，早期就有人提出，发展至2009年趋势越发高涨。NoSQL的拥护者们提倡运用非关系型的数据存储，相对于铺天盖地的关系型数据库运用，这一概念无疑是一种全新的思维的注入。

随着大数据的不断发展，非关系型的数据库现在成了一个极其热门的新领域，非关系数据库产品的发展非常迅速。现今的计算机体系结构在数据存储方面要有庞大的水平扩展性，而NoSQL也正是致力于改变这一现状。目前Google的

BigTable和Amazon

的Dynamo使用的就是NoSQL型数据库，本文介绍了10种出色的NoSQL数据库。

虽然NoSQL流行语火起来才短短一年的时间，但是不可否认，现在已经开始了第二代运动。尽管早期的堆栈代码只能算是一种实验，然而现在的系统已经更加的成熟、稳定。不过现在也面临着一个严酷的事实：技术越来越成熟——以至于原来很好的NoSQL数据存储不得不进行重写，也有少数人认为这就是所谓的2.0版本。这里列出一些比较知名的NoSQL工具，可以为大数据建立快速、可扩展的存储库。

给一个地址吧

ssdb、minio性能测试c

项目上需要找一个硬盘型的NoSQL，用于将 Redis 中的冷数据落入硬盘。初步选型了几款 key-value 类型的NoSQL，分别有 levelDB、 rocksDB、 TiDB、 SSDB、swapDB、 Kvrocks、Tikv 。均为基于 levelDB 开发的几款NoSQL。其中因为 levelDB、rocksDB 无网络接口，不方便做分布式和高可用。， TiDB 过重，还有 swapDB 社区不够活跃且相关client API不完备。暂时选型 SSDB 。

项目需要存储的其实是一个略长的二进制字符串，初步认为，使用 对象存储 方案其实也可以替代NoSQL，所以压测对象添加当前非常火的云原生对象存储 MinIO

硬件名|配置 系统| Ubuntu(基于win10 wsl版的docker启动) 内存| 16GB(实际可用6.08G) CPU| Intel i5-8400

测试项目： 1. 写50M数据100次 2. 随机读取任意key 100次（对LRU机制不友好）

写

数据导入成功！

数据序列化成功！

a 数据大小:50.99295234680176 MB

第1次写入总用时: 797 ms

第2次写入总用时: 848 ms

第3次写入总用时: 3621 ms

第4次写入总用时: 813 ms

第5次写入总用时: 1862 ms

第6次写入总用时: 838 ms

第7次写入总用时: 2235 ms

第8次写入总用时: 836 ms

第9次写入总用时: 900 ms

第10次写入总用时: 1027 ms

第11次写入总用时: 1101 ms

第12次写入总用时: 880 ms

第13次写入总用时: 1956 ms

第14次写入总用时: 866 ms

第15次写入总用时: 2422 ms

第16次写入总用时: 852 ms

第17次写入总用时: 4511 ms

第18次写入总用时: 875 ms

第19次写入总用时: 2736 ms

第20次写入总用时: 814 ms

第21次写入总用时: 7172 ms

第22次写入总用时: 891 ms

第23次写入总用时: 7820 ms

第24次写入总用时: 836 ms

第25次写入总用时: 22103 ms

第26次写入总用时: 877 ms

第27次写入总用时: 2712 ms

第28次写入总用时: 841 ms

第29次写入总用时: 1928 ms

第30次写入总用时: 916 ms

第31次写入总用时: 839 ms

第32次写入总用时: 826 ms

第33次写入总用时: 7759 ms

第34次写入总用时: 843 ms

第35次写入总用时: 10670 ms

第36次写入总用时: 843 ms

第37次写入总用时: 9361 ms

第38次写入总用时: 821 ms

第39次写入总用时: 810 ms

第40次写入总用时: 794 ms

第41次写入总用时: 13281 ms

第42次写入总用时: 833 ms

第43次写入总用时: 811 ms

第44次写入总用时: 798 ms

第45次写入总用时: 18843 ms

第46次写入总用时: 911 ms

第47次写入总用时: 9428 ms

第48次写入总用时: 898 ms

第49次写入总用时: 17582 ms

第50次写入总用时: 903 ms

第51次写入总用时: 831 ms

第52次写入总用时: 800 ms

第53次写入总用时: 14602 ms

第54次写入总用时: 827 ms

第55次写入总用时: 5898 ms

第56次写入总用时: 856 ms

第57次写入总用时: 5693 ms

第58次写入总用时: 1050 ms

第59次写入总用时: 882 ms

第60次写入总用时: 1020 ms

第61次写入总用时: 15060 ms

第62次写入总用时: 902 ms

第63次写入总用时: 1062 ms

第64次写入总用时: 915 ms

第65次写入总用时: 7572 ms

第66次写入总用时: 823 ms

第67次写入总用时: 9649 ms

第68次写入总用时: 832 ms

第69次写入总用时: 10403 ms

第70次写入总用时: 907 ms

第71次写入总用时: 978 ms

第72次写入总用时: 789 ms

第73次写入总用时: 2111 ms

第74次写入总用时: 947 ms

第75次写入总用时: 4675 ms

第76次写入总用时: 944 ms

第77次写入总用时: 8592 ms

第78次写入总用时: 832 ms

第79次写入总用时: 2940 ms

第80次写入总用时: 842 ms

第81次写入总用时: 19835 ms

第82次写入总用时: 862 ms

第83次写入总用时: 7646 ms

第84次写入总用时: 873 ms

第85次写入总用时: 1002 ms

第86次写入总用时: 842 ms

第87次写入总用时: 9057 ms

第88次写入总用时: 801 ms

第89次写入总用时: 5117 ms

第90次写入总用时: 918 ms

第91次写入总用时: 798 ms

第92次写入总用时: 853 ms

第93次写入总用时: 7728 ms

第94次写入总用时: 810 ms

第95次写入总用时: 3969 ms

第96次写入总用时: 814 ms

第97次写入总用时: 2050 ms

第98次写入总用时: 819 ms

第99次写入总用时: 9566 ms

第100次写入总用时: 833 ms/pre

随机读

第1次读取 15总用时: 2251 ms

第2次读取 73总用时: 2045 ms

第3次读取 98总用时: 1548 ms

第4次读取 20总用时: 2683 ms

第5次读取 46总用时: 1156 ms

第6次读取 69总用时: 1160 ms

第7次读取 46总用时: 1520 ms

第8次读取 51总用时: 1381 ms

第9次读取 48总用时: 1000 ms

第10次读取 69总用时: 1400 ms

第11次读取 82总用时: 1236 ms

第12次读取 22总用时: 1140 ms

第13次读取 36总用时: 864 ms

第14次读取 66总用时: 843 ms

第15次读取 47总用时: 922 ms

第16次读取 17总用时: 885 ms

第17次读取 14总用时: 864 ms

第18次读取 64总用时: 888 ms

第19次读取 74总用时: 815 ms

第20次读取 33总用时: 866 ms

第21次读取 36总用时: 822 ms

第22次读取 78总用时: 975 ms

第23次读取 40总用时: 1186 ms

第24次读取 54总用时: 857 ms

第25次读取 92总用时: 963 ms

第26次读取 43总用时: 955 ms

第27次读取 38总用时: 853 ms

第28次读取 47总用时: 926 ms

第29次读取 62总用时: 877 ms

第30次读取 70总用时: 890 ms

第31次读取 88总用时: 895 ms

第32次读取 15总用时: 937 ms

第33次读取 3总用时: 993 ms

第34次读取 99总用时: 892 ms

第35次读取 76总用时: 818 ms

第36次读取 30总用时: 1020 ms

第37次读取 89总用时: 863 ms

第38次读取 99总用时: 819 ms

第39次读取 62总用时: 818 ms

第40次读取 1总用时: 871 ms

第41次读取 66总用时: 809 ms

第42次读取 68总用时: 847 ms

第43次读取 72总用时: 910 ms

第44次读取 50总用时: 1128 ms

第45次读取 47总用时: 898 ms

第46次读取 26总用时: 909 ms

第47次读取 35总用时: 872 ms

第48次读取 30总用时: 826 ms

第49次读取 79总用时: 904 ms

第50次读取 66总用时: 863 ms

第51次读取 2总用时: 885 ms

第52次读取 65总用时: 900 ms

第53次读取 67总用时: 1023 ms

第54次读取 16总用时: 934 ms

第55次读取 63总用时: 892 ms

第56次读取 9总用时: 894 ms

第57次读取 71总用时: 896 ms

第58次读取 20总用时: 947 ms

第59次读取 89总用时: 865 ms

第60次读取 57总用时: 872 ms

第61次读取 62总用时: 856 ms

第62次读取 14总用时: 881 ms

第63次读取 19总用时: 950 ms

第64次读取 14总用时: 876 ms

第65次读取 86总用时: 968 ms

第66次读取 12总用时: 911 ms

第67次读取 93总用时: 877 ms

第68次读取 59总用时: 886 ms

第69次读取 79总用时: 878 ms

第70次读取 49总用时: 869 ms

第71次读取 91总用时: 964 ms

第72次读取 38总用时: 838 ms

第73次读取 73总用时: 915 ms

第74次读取 8总用时: 875 ms

第75次读取 96总用时: 827 ms

第76次读取 98总用时: 826 ms

第77次读取 95总用时: 892 ms

第78次读取 36总用时: 843 ms

第79次读取 44总用时: 872 ms

第80次读取 89总用时: 863 ms

第81次读取 24总用时: 883 ms

第82次读取 89总用时: 804 ms

第83次读取 49总用时: 876 ms

第84次读取 81总用时: 873 ms

第85次读取 72总用时: 914 ms

第86次读取 68总用时: 861 ms

第87次读取 73总用时: 893 ms

第88次读取 4总用时: 880 ms

第89次读取 3总用时: 987 ms

第90次读取 76总用时: 896 ms

第91次读取 16总用时: 1010 ms

第92次读取 73总用时: 903 ms

第93次读取 83总用时: 933 ms

第94次读取 52总用时: 945 ms

第95次读取 48总用时: 901 ms

第96次读取 26总用时: 942 ms

第97次读取 37总用时: 883 ms

第98次读取 44总用时: 866 ms

第99次读取 89总用时: 921 ms

第100次读取 61总用时: 896 ms/pre

写

数据导入成功！

第1次写入总用时: 956 ms

第2次写入总用时: 912 ms

第3次写入总用时: 1241 ms

第4次写入总用时: 1564 ms

第5次写入总用时: 942 ms

第6次写入总用时: 3666 ms

第7次写入总用时: 1629 ms

第8次写入总用时: 1712 ms

第9次写入总用时: 977 ms

第10次写入总用时: 1515 ms

第11次写入总用时: 911 ms

第12次写入总用时: 1009 ms

第13次写入总用时: 1024 ms

第14次写入总用时: 1206 ms

第15次写入总用时: 984 ms

第16次写入总用时: 943 ms

第17次写入总用时: 954 ms

第18次写入总用时: 1033 ms

第19次写入总用时: 1008 ms

第20次写入总用时: 1121 ms

第21次写入总用时: 963 ms

第22次写入总用时: 949 ms

第23次写入总用时: 889 ms

第24次写入总用时: 1066 ms

第25次写入总用时: 1289 ms

第26次写入总用时: 1125 ms

第27次写入总用时: 1111 ms

第28次写入总用时: 953 ms

第29次写入总用时: 964 ms

第30次写入总用时: 1125 ms

第31次写入总用时: 998 ms

第32次写入总用时: 1993 ms

第33次写入总用时: 926 ms

第34次写入总用时: 920 ms

第35次写入总用时: 926 ms

第36次写入总用时: 1169 ms

第37次写入总用时: 1325 ms

第38次写入总用时: 1170 ms

第39次写入总用时: 1074 ms

第40次写入总用时: 1011 ms

第41次写入总用时: 931 ms

第42次写入总用时: 984 ms

第43次写入总用时: 1563 ms

第44次写入总用时: 905 ms

第45次写入总用时: 944 ms

第46次写入总用时: 1147 ms

第47次写入总用时: 1429 ms

第48次写入总用时: 934 ms

第49次写入总用时: 1133 ms

第50次写入总用时: 912 ms

第51次写入总用时: 953 ms

第52次写入总用时: 1127 ms

第53次写入总用时: 1065 ms

第54次写入总用时: 1323 ms

第55次写入总用时: 1003 ms

第56次写入总用时: 1489 ms

第57次写入总用时: 1377 ms

第58次写入总用时: 940 ms

第59次写入总用时: 1317 ms

第60次写入总用时: 912 ms

第61次写入总用时: 898 ms

第62次写入总用时: 934 ms

第63次写入总用时: 1005 ms

第64次写入总用时: 1729 ms

第65次写入总用时: 983 ms

第66次写入总用时: 1684 ms

第67次写入总用时: 908 ms

第68次写入总用时: 895 ms

第69次写入总用时: 1171 ms

第70次写入总用时: 1372 ms

第71次写入总用时: 1261 ms

第72次写入总用时: 1024 ms

第73次写入总用时: 1048 ms

第74次写入总用时: 904 ms

第75次写入总用时: 941 ms

第76次写入总用时: 928 ms

第77次写入总用时: 1806 ms

第78次写入总用时: 1052 ms

第79次写入总用时: 1030 ms

第80次写入总用时: 1092 ms

第81次写入总用时: 1117 ms

第82次写入总用时: 950 ms

第83次写入总用时: 933 ms

第84次写入总用时: 928 ms

第85次写入总用时: 935 ms

第86次写入总用时: 1908 ms

第87次写入总用时: 994 ms

第88次写入总用时: 1097 ms

第89次写入总用时: 930 ms

第90次写入总用时: 1052 ms

第91次写入总用时: 1119 ms

第92次写入总用时: 958 ms

第93次写入总用时: 987 ms

第94次写入总用时: 973 ms

第95次写入总用时: 2036 ms

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随机读

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非常奇怪的是 MinIO 整体性能略优于 SSDB 但是理论上不太应该， SSDB 怎么说也是半内存半硬盘的NoSQL不应该比纯硬盘的 MinIO 性能要差，有可能是 SSDB 写到一定数据量后把本机内存写爆了，导致读写非常慢。但这变相验证了 SSDB 在极端情况下的不稳定。

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