非关系型数据库Nosql的优缺点分析

Nosql的全称是Not Only Sql，Nosql指的是非关系型数据库，而我们常用的都是关系型数据库。就像我们常用的mysql，oralce、sqlserver等一样，这些数据库一般用来存储重要信息，应对普通的业务是没有问题的。但是，随着互联网的高速发展，传统的关系型数据库在应付超大规模，超大流量以及高并发的时候力不从心。而就在这个时候，Nosql应运而生。

Nosql和关系型数据库的区别：

• 存储方式nosql

  关系型数据库是表格式的，存储在表的行和列中。他们之间很容易关联协作存储，提取数据很方便。而Nosql数据库则与其相反，他是组合在一起。通常存储在数据集中，就像文档、键值对或者图结构。（关系型数据库把数据存在行列，但非关系型nosql更像把数据存储在一个文档里）

• 存储结构

  关系型数据库对应的是结构化数据，数据表都预先定义了结构(列的定义)，结构描述了数据的形式和内容。这一点对数据建模至关重要，虽然预定义结构带来了可靠性和稳定性，但是修改这些数据比较困难。而Nosql数据库基于动态结构，使用与非结构化数据。因为Nosql数据库是动态结构，可以很容易适应数据类型和结构的变化。（关系型数据库的表结构事先固定，非关系型数据库nosql是动态结构的存储结构）

• 存储规范

  关系型数据库的数据存储为了更高的规范性，把数据分割为最小的关系表以避免重复，获得精简的空间利用。虽然管理起来很清晰，但是单个操作设计到多张表的时候，数据管理就显得有点麻烦。而Nosql数据存储在平面数据集中，数据经常可能会重复。单个数据库很少被分隔开，而是存储成了一个整体，这样整块数据更加便于读写。（关系型数据库设计多张表管理麻烦，非关系型数据库nosql因为数据存储在一个整体结构中便于读写）

• 存储扩展

  这可能是两者之间最大的区别，关系型数据库是纵向扩展，也就是说想要提高处理能力，要使用速度更快的计算机。因为数据存储在关系表中，操作的性能瓶颈可能涉及到多个表，需要通过提升计算机性能来克服。虽然有很大的扩展空间，但是最终会达到纵向扩展的上限。而Nosql数据库是横向扩展的，它的存储天然就是分布式的，可以通过给资源池添加更多的普通数据库服务器来分担负载。（关系型数据库进行性能扩展的时候更多地需要考虑物理机器的性能，非关系型数据库nosql则可以更多地考虑添加服务器进行扩展）

• 查询方式

  关系型数据库通过结构化查询语言来操作数据库(就是我们通常说的SQL)。SQL支持数据库CURD操作的功能非常强大，是业界的标准用法。而Nosql查询以块为单元操作数据，使用的是非结构化查询语言(UnQl)，它是没有标准的。关系型数据库表中主键的概念对应Nosql中存储文档的ID。关系型数据库使用预定义优化方式(比如索引)来加快查询操作，而Nosql更简单更精确的数据访问模式。（关系型数据库的主键相当于非关系型数据库nosql中的文档id）

• 事务

  关系型数据库遵循ACID规则(原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)、持久性(Durability))，而Nosql数据库遵循BASE原则(基本可用(Basically Availble)、软/柔性事务(Soft-state )、最终一致性(Eventual Consistency))。由于关系型数据库的数据强一致性，所以对事务的支持很好。关系型数据库支持对事务原子性细粒度控制，并且易于回滚事务。而Nosql数据库是在CAP(一致性、可用性、分区容忍度)中任选两项，因为基于节点的分布式系统中，很难全部满足，所以对事务的支持不是很好，虽然也可以使用事务，但是并不是Nosql的闪光点。（关系型数据库的强一致性对事物支持友好，但非关系型数据库nosql支持CAP中的任两个，不一定满足C,也就是一致性）

  • C： Consistency （一致性），任何一个读操作总是能读取到之前完成的写操作结果，也就是在分布式环境中，多点的数据是一致的
  • A： Availability （可用性），指系统能够很好的为用户服务，不出现用户操作失败或者访问超时等用户体验不好的情况
  • P： Partition Tolerance （分区容错性），好的分区容错性要求能够使应用虽然是一个分布式系统，而看上去却好像是在一个可以运转正常的整体。比如分布式系统中有某一个或者几个机器宕掉了，其他剩下的机器还能够正常运转满足系统需求，这样就具有好的分区容错性。

• 性能

  关系型数据库为了维护数据的一致性付出了巨大的代价，读写性能比较差。在面对高并发读写性能非常差，面对海量数据的时候效率非常低。而Nosql存储的格式都是key-value类型的，并且存储在内存中，非常容易存储，而且对于数据的 一致性是 弱要求。Nosql无需sql的解析，提高了读写性能。（关系型数据因为要保持数据一致性故读写性能较差，但非关系型数据库nosql对于数据的 一致性是弱要求故提高了读写性能）

• 使用成本

  关系型数据库通常有SQL Server，Mysql，Oracle等。主流的Nosql数据库有Redis，Memcache，MongoDb。大多数的关系型数据库都是付费的并且价格昂贵，成本较大，而Nosql数据库通常都是开源的。