NoSQL数据库面面观

　　Alexey Vasiliev是一位知名的Web开发者与Linux系统管理员，曾参与开发过多个项目，如falcon、mongodb_logger、sht_rails及piro等项目。近日，Vasiliev就当前各种NoSQL数据库的优势与劣势撰文进行了详尽的分析。这些分析与比较将会对广大开发者项目的NoSQL数据库选型提供一定的帮助与指导作用。

　　NoSQL数据库现在已经变得非常流行了，在NoSQL这个大概念下实际上包含了大量的方式与项目，旨在实现各种数据库模型，他们与传统的关系型数 据库管理系统存在着非常大的差别，而传统的关系型数据库系统是通过SQL的方式来访问数据的。在NoSQL领域中，传统观念中的模式可以通过不同的数据结 构来实现，如散列表、数组、树、图等等。

　　术语“NoSQL”最早出现在上个世纪90年代末期，然而真正为大家所熟知则是在2009年中期。起初，它只是由Carlo Strozzi创建的一个小型开源数据库，将所有数据以ASCII文件的形式存储，并使用shell脚本而非SQL来访问这些数据。这个数据库与当前的 “NoSQL”概念并没有任何相似之处。

　　Johan Oskarsson在2009年6月于旧金山组织了一场会议，讨论IT市场的新技术、数据存储与处理等主题。之所以会举办这场会议的主要原因在于 BigTable和Dynamo等新产品的出现。“NoSQL”这个术语则是由来自RackSpace的Eric vans提出的。这个术语原本就是用在这场会议当中的，也没有什么更深层次的含义。不过最后的结果却是它迅速在互联网上蔓延开来，成为IT领域的一个新趋 势。随后，Pramod J.Sadalage与Martin Fowler编写了“NoSQL Distilled”一书，旨在对日益庞大的NoSQL世界进行组织。

　　现在大约有150多种NoSQL数据库（nosql-database.org），下面就来探讨一下NoSQL的主要发展方向。

　　列簇存储

　　面向列的DBMS是这样一种数据库管理系统，它将数据表存储为数据列而非行的形式。从物理上来说，表是列的集合，每一列从本质上来说都是只有一个字段的表。这些数据库通常用于分析系统、商业智能与分析型数据存储。

　　优点：

• 可以比较数据，因为在表的一列中，数据通常都是同种类型的。
• 可以通过便宜、性能一般的硬件实现高速的查询性能；由于压缩的原因，相对于关系型数据库来说，这种方式磁盘上的数据所占据的空间要少5到10倍。

　　缺点：

• 通常没有事务。
• 对于熟悉传统RDBMS的开发者来说存在不少限制。

　　典型代表：

• HBase
• Cassandra
• Accumulo
• Amazon SimpleDB

　　键值存储

　　你可以通过这种数据库将键值对存储到持久化存储中，随后使用键来读取值。那么对于这种初看起来用途非常有限的解决方案来说有哪些好处呢？在根据键来 保存/读取值时，系统是非常高效的，因为它没有SQL处理器、索引系统以及分析系统等诸多限制。这种解决方案提供了最高效的性能，代价最低的实现以及可伸 缩性。

　　优点：

• RDBMS太慢了，SQL游标的负担过于沉重。
• 采用RDBMS的解决方案来存储少量数据的代价有些大。
• 没必要使用SQL查询、索引、触发器、存储过程、临时表、表单以及视图等等。
• 由于其轻量级的设计，键值数据库可以很容易实现可伸缩性以及高性能。

　　缺点：

• 关系型数据库的限制可以从底层就确保数据的完整性，而键值存储就没有这些限制，数据的完整性是由应用来控制的。在这种情况下，数据的完整性可能会由于应用代码的错误而做一些妥协。
• 在RDBMS中，如果模型设计良好，那么数据库的逻辑结构就能完全反映出存储数据的结构，并且与应用的结构有所不同（数据是独立于应用的）。对于键值存储来说，要想取得这种效果是非常困难的事情。

　　典型代表：

• Amazon DynamoDB
• Riak
• Redis
• LevelDB
• Scalaris
• MemcacheDB
• Kyoto Cabinet