NoSQL数据库有哪些?
关系型数据库产品很多,如 MySQL、Oracle、Microsoft SQL Sever 等,但它们的基本模型都是关系型数据模型。 NoSQL 并没有统一的模型,而且是非关系型的。
常见的 NoSQL 数据库包括键值数据库、列族数据库、文档数据库和图形数据库,其具体分类和特点如表所示。
分类 | 相关产品 | 应用场景 | 数据模型 | 优点 | 缺点 |
---|---|---|---|---|---|
键值数据库 | Redis、Memcached、Riak |
内容缓存,如会话、配置文件、参数等; 频繁读写、拥有简单数据模型的应用 |
<key,value> 键值对,通过散列表来实现 | 扩展性好,灵活性好,大量操作时性能高 | 数据无结构化,通常只被当做字符串或者二进制数据,只能通过键来查询值 |
列族数据库 | Bigtable、HBase、Cassandra | 分布式数据存储与管理 | 以列族式存储,将同一列数据存在一起 | 可扩展性强,查找速度快,复杂性低 | 功能局限,不支持事务的强一致性 |
文档数据库 | MongoDB、CouchDB | Web 应用,存储面向文档或类似半结构化的数据 |
<key,value> value 是 JSON 结构的文档 |
数据结构灵活,可以根据 value 构建索引 | 缺乏统一查询语法 |
图形数据库 | Neo4j、InfoGrid | 社交网络、推荐系统,专注构建关系图谱 | 图结构 | 支持复杂的图形算法 | 复杂性高,只能支持一定的数据规模 |
NoSQL 数据库并没有一个统一的架构,两种不同的 NoSQL 数据库之间的差异程度,远远超过两种关系型数据库之间的不同。
可以说,NoSQL 数据库各有所长,一个优秀的 NoSQL 数据库必然特别适用于某些场合或者某些应用,在这些场合中会远远胜过关系型数据库和其他的 NoSQL 数据库。
常见的 NoSQL 数据库分为以下几种。
1) 键值数据库
这一类数据库主要会使用到一个散列表,这个表中有一个特定的键和一个指针指向特定的数据。
键值模型对于 IT 系统来说,其优势在于简单、易部署。键值数据库可以按照键对数据进行定位,还可以通过对键进行排序和分区,以实现更快速的数据定位。
2) 列族数据库
列族数据库通常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,如图所示。
此列族数据库表中由两行组成,每一行都有关键字 Row Key,每一行由多个列族组成,即 Column-Family-1 和 Column-Family-2,而每个列族由多个列组成。
3) 文档数据库
文档数据库的灵感来自 Lotus Notes 办公软件,它与键值数据库类似。该类型的数据模型是版本化的文档,文档以特定的格式存储,如 JSON。
文档数据库可以看作键值数据库的升级版,允许之间嵌套键值,如图所示。
文档数据库比键值数据库的查询效率更高, 因为文档数据库不仅可以根据键创建索引,同时还可以根据文档内容创建索引。
4) 图形数据库
图形数据库来源于图论中的拓扑学,以节点、边及节点之间的关系来存储复杂网络中的数据,如图所示。
这种拓扑结构类似 E-R 图,但在图形模式中,关系和节点本身就是数据,而在 E-R 图中,关系描述的是一种结构。
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