什么是NoSQL?

NoSQL，指的是非关系型的数据库。NoSQL有时也称作Not Only SQL的缩写，是对不同于传统的关系型数据库的数据库管理系统的统称。

NoSQL用于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。

RDBMS vs NoSQL

RDBMS
- 高度组织化结构化数据
- 结构化查询语言（SQL） (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

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

NoSQL的优点/缺点

优点:

- 高可扩展性
- 分布式计算
- 低成本
- 架构的灵活性，半结构化数据
- 没有复杂的关系

缺点:

- 没有标准化
- 有限的查询功能（到目前为止）
- 最终一致是不直观的程序

NoSQL 数据库分类

类型	部分代表	特点
列存储	Hbase Cassandra Hypertable	顾名思义，是按列存储数据的。最大的特点是方便存储结构化和半结构化数据，方便做数据压缩，对针对某一列或者某几列的查询有非常大的IO优势。
文档存储	MongoDB CouchDB	文档存储一般用类似json的格式存储，存储的内容是文档型的。这样也就有有机会对某些字段建立索引，实现关系数据库的某些功能。
key-value存储	Tokyo Cabinet / Tyrant Berkeley DB MemcacheDB Redis	可以通过key快速查询到其value。一般来说，存储不管value的格式，照单全收。（Redis包含了其他功能）
图存储	Neo4J FlockDB	图形关系的最佳存储。使用传统关系数据库来解决的话性能低下，而且设计使用不方便。
对象存储	db4o Versant	通过类似面向对象语言的语法操作数据库，通过对象的方式存取数据。
xml数据库	Berkeley DB XML BaseX	高效的存储XML数据，并支持XML的内部查询语法，比如XQuery,Xpath。

MongoDB、Redis、HBase数据库的区别

MongoDB做高性能数据库，Redis做缓存，HBase做大数据分析。MongoDB还无法取代关系型数据库。
传统关系型数据库面对数据规模、数据模型复杂时的不足，导致了NoSQL的快速发展，后者易扩展，性能高，支持灵活的数据模型。
MongoDB是高性能、无模式的文档型数据库，支持二级索引，非常适合文档化格式的存储及查询。MongoDB的官方定位是通用数据库，确实和MySQL有些像，现在也很流行，但它还是有事务、join等短板，在事务、复杂查询应用下无法取代关系型数据库。
Redis是内存型Key/Value系统，读写性能非常好，支持操作原子性，很适合用来做高速缓存。
HBase存储容量大，一个表可以容纳上亿行、上百万列，可应对超大数据量要求扩展简单的需求。Hadoop的无缝集成，让HBase的数据可靠性和海量数据分析性能（MapReduce）值得期待。

什么是MongoDB ?

MongoDB 是由C++语言编写的，是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统。

在高负载的情况下，添加更多的节点，可以保证服务器性能。

MongoDB 旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。

MongoDB 将数据存储为一个文档，数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档类似于 JSON 对象。字段值可以包含其他文档，数组及文档数组。

主要特点

MongoDB 是一个面向文档存储的数据库，操作起来比较简单和容易。
你可以在MongoDB记录中设置任何属性的索引 (如：FirstName="Sameer",Address="8 Gandhi Road")来实现更快的排序。
你可以通过本地或者网络创建数据镜像，这使得MongoDB有更强的扩展性。
如果负载的增加（需要更多的存储空间和更强的处理能力），它可以分布在计算机网络中的其他节点上这就是所谓的分片。
Mongo支持丰富的查询表达式。查询指令使用JSON形式的标记，可轻易查询文档中内嵌的对象及数组。
MongoDb 使用update()命令可以实现替换完成的文档（数据）或者一些指定的数据字段。
Mongodb中的Map/reduce主要是用来对数据进行批量处理和聚合操作。
Map和Reduce。Map函数调用emit(key,value)遍历集合中所有的记录，将key与value传给Reduce函数进行处理。
Map函数和Reduce函数是使用Javascript编写的，并可以通过db.runCommand或mapreduce命令来执行MapReduce操作。
GridFS是MongoDB中的一个内置功能，可以用于存放大量小文件。
MongoDB允许在服务端执行脚本，可以用Javascript编写某个函数，直接在服务端执行，也可以把函数的定义存储在服务端，下次直接调用即可。
MongoDB支持各种编程语言:RUBY，PYTHON，JAVA，C++，PHP，C#等多种语言。
MongoDB安装简单。

下载mongodb安装包：https://www.mongodb.com/download-center#atlas

安装mongodb软件：根据你的系统下载 32 位或 64 位的 .msi 文件，下载后双击该文件，按操作提示安装即可。mongodb compass 是可视化的数据库操作界面，安装后方便操作。它的作用相当于mysql数据库中的mysql font的作用。我们这里将mongodb安装在默认c盘目录下。C:\Program Files\MongoDB\Server\3.6

注意：安装中不要选择安装mongodb compass，因为这个软件下载很慢，如果网速有一点不稳定就会安装不成功，所以要单独下载。

创建数据目录和日志目录：MongoDB将数据目录存储在 db 目录下。将日志目录存储在log目录下。这里分别创建J:\mongodb\db和J:\mongodb\log两个目录。

创建配置文件：配置文件名为mongod.cfg。该文件必须设置 systemLog.path 参数，包括一些附加的配置选项更好。这里具体配置内容如下：

systemLog:destination: filepath: J:\mongodb\log\mongod.log
storage:dbPath: J:\mongodb\db

将配置文件存放在 C:\Program Files\MongoDB\Server\3.6目录下。

安装mongodb服务：

在命令窗口先cd到mongodb安装目录的bin目录下。再使用mongod.exe启动服务

cd C:\Program Files\MongoDB\Server\3.6\bin\

mongod.exe --config "C:\Program Files\MongoDB\Server\3.6\mongod.cfg" --install

启动mongodb服务（参数为数据存放路径）：

mongod --dbpath J:\mongodb\db

启动mongodb服务后，就可以使用mongodb数据库了，但是命令窗口不能关闭。

由于mongodb都需要在bin目录下启动mongod.exe或者mongo.exe来完成，你可以将mongodb的安装目录C:\Program Files\MongoDB\Server\3.6\bin添加系统环境变量path中。我们这里添加到了环境变量中。

MongoDB 后台管理 Shell

如果你需要进入MongoDB后台管理，你需要先打开mongodb装目录的下的bin目录，然后执行mongo.exe文件，MongoDB Shell是MongoDB自带的交互式Javascript shell,用来对MongoDB进行操作和管理的交互式环境。

当你进入mongoDB后台后，它默认会链接到 test 文档（数据库）：

以后对Shell数据库的操作我们都在Shell窗口中进行。当然我们要学习的主要还是使用python连接操作mongodb数据库。

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