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本文摘自 Introducing Data
Science,我们将向您介绍四大NoSQL数据库类型。有四大NoSQL类型:键值存储(key-value
store),文件存储(document store),列导向的数据库(Column-Oriented
Database)和图形数据库(graph
database)。每种类型都解决了传统关系数据库无法解决的问题。实际的实现往往是这些组合的组合。例如,结合NoSQL类型,Orientdb是一个多模式的数据库。Orientdb是图形数据库,每个节点都是一个文档。在进入不同的NoSQL数据库之前,让我们看看与关系数据库之间的比较。传统关系数据库正在努力的走向规范化:确保每一个数据都只存储一次。正规化标志着他们的结构设置。举个例子来说,如果你想把一个人和他的爱好存储为数据,那么你就可以建两个表:一个表存储为人,一个表存储他们的爱好。如图1所示,一个附加的表是必要的,因为他们存在着很多关系:一个人可以有多个爱好,然而一个爱好也可以有很多人喜欢。

一、缓存服务器介绍

  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。

二、NoSQL数据库的四大分类

2.1 键值(key-value)存储数据库

  这一类数据库主要会使用到一个哈希表,这个表中有一个特定的键和一个指针指向特定的数据。Key/value模型对于IT系统来说的优势在于简单、易部署。但是如果DBA只对部分值进行查询或更新的时候,Key/value就显得效率低下了。[3]  举例如:Tokyo
Cabinet/Tyrant, Redis, Voldemort, Oracle BDB.

2.2 列存储数据库

  这部分数据库通常是用来应对分布式存储的海量数据。键仍然存在,但是它们的特点是指向了多个列。这些列是由列家族来安排的。如:Cassandra,
HBase, Riak.

2.3 文档型数据库

  文档型数据库的灵感是来自于Lotus
Notes办公软件的,而且它同第一种键值存储相类似。该类型的数据模型是版本化的文档,半结构化的文档以特定的格式存储,比如JSON。文档型数据库可
以看作是键值数据库的升级版,允许之间嵌套键值。而且文档型数据库比键值数据库的查询效率更高。如:CouchDB,
MongoDb. 国内也有文档型数据库SequoiaDB,已经开源。

2.4 图形(Graph)数据库 

  图形结构的数据库同其他行列以及刚性结构的SQL数据库不同,它是使用灵活的图形模型,并且能够扩展到多个服务器上。NoSQL数据库没有标准的查询语言(SQL),因此进行数据库查询需要制定数据模型。许多NoSQL数据库都有REST式的数据接口或者查询API。[2]  如:Neo4J,
InfoGrid, Infinite Graph.
因此,我们总结NoSQL数据库在以下的这几种情况下比较适用:1、数据模型比较简单;2、需要灵活性更强的IT系统;3、对数据库性能要求较高;4、不需要高度的数据一致性;5、对于给定key,比较容易映射复杂值的环境。

三、NoSQL数据库的四大分类表格分析

  

分类 Examples举例 典型应用场景 数据模型 优点 缺点
键值(key-value)[3]  Tokyo Cabinet/Tyrant, Redis, Voldemort, Oracle BDB 内容缓存,主要用于处理大量数据的高访问负载,也用于一些日志系统等等。[3]  Key 指向 Value 的键值对,通常用hash table来实现[3]  查找速度快 数据无结构化,通常只被当作字符串或者二进制数据[3] 
列存储数据库[3]  Cassandra, HBase, Riak 分布式的文件系统 以列簇式存储,将同一列数据存在一起 查找速度快,可扩展性强,更容易进行分布式扩展 功能相对局限
文档型数据库[3]  CouchDB, MongoDb Web应用(与Key-Value类似,Value是结构化的,不同的是数据库能够了解Value的内容) Key-Value对应的键值对,Value为结构化数据 数据结构要求不严格,表结构可变,不需要像关系型数据库一样需要预先定义表结构 查询性能不高,而且缺乏统一的查询语法。
图形(Graph)数据库[3]  Neo4J, InfoGrid, Infinite Graph 社交网络,推荐系统等。专注于构建关系图谱 图结构 利用图结构相关算法。比如最短路径寻址,N度关系查找等 很多时候需要对整个图做计算才能得出需要的信息,而且这种结构不太好做分布式的集群方案。[3] 

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一、缓存服务器介绍 NoSQL(NoSQL = Not
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