NoSQL数据库进阶实战 2，NoSQL数据存储模式

Posted 2022-12-23 哪 吒

目录

• • 一、NoSQL的数据存储模式
  • 二、键值数据存储结构
  • • 1、什么是键值数据库
    • 2、键值数据库的优缺点
  • 三、文档数据存储模式
  • 四、列族存储实现
  • • 1、列族数据库存储结构基本要素
    • 2、列族的存储特点
  • 五、图数据存储模式
  • • 1、图数据库存储结构基本要素
    • 2、处理各种图结构的数据
    • 3、应用领域广泛

一、NoSQL的数据存储模式

1. 键值
2. 文档
3. 列族
4. 图

二、键值数据存储结构

1、什么是键值数据库

键值数据库Key-Value Database是一类轻量级结合内存处理为主的NoSQL数据库。

键值数据库放弃了传统关系型数据库的数据结构设计模式，转而采用速度更快的内存或SSD为数据运行存储方式，提升数据的执行效率。

键值数据库主要运行在内存，实现定期向硬盘读写数据的策略。

2、键值数据库的优缺点

（1）优点

1. 简单
2. 快速
3. 高效计算
4. 分布式处理

（2）缺点

1. 对值进行多值查找功能很弱
2. 缺少约束，更容易出错

三、文档数据存储模式

文档数据库与传统数据库一样，也是建立在对磁盘读写的基础上，对数据进行各种操作。文档数据库的设计思路是针对传统数据库低效的操作性能，首先考虑的是读写性能，为此需要去掉各种传统数据库规则的约束。

文档数据库也是键值对形式的存储，值是一个大的字段，类似于JSON、XML、数组等。

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四、列族存储实现

列族数据库是为处理大数据而生的，相对于传统数据库的弱点，列族存储采用了去规则、去约束化的思路。

1、列族数据库存储结构基本要素

（1）命名空间

命名空间是列族数据库的顶级数据结构，相当于传统关系型数据库的表名。

（2）行键

行键用来唯一确定列族数据库中不同行数据区别的标识符。它的作用与传统关系型数据库的行主键作用类似。但是列族数据库的行是虚的，只存在逻辑关系，因为它们的值以列为单位进行存储。而传统的关系型数据库的行是一条连续而紧密的记录。另外行键还起分区和排序的作用。放列族的列存放于不同服务器的分区时，则行键七分区地址指向的标识作用。列族数据库存放数据时，自动按照行键进行排序。

（3）列族

由若干个列所构成的一个集合称为列族。对于关系紧密的列可以放到一个列族里，谜底是提高查询速度。

（4）列

列是列族数据库里用来存放单个数值的数据结构。列的每个值都附带时间戳，通过时间戳来区分值的不同版本。

2、列族的存储特点

擅长大数据处理，对于命名空间、行键、列族需要预先定义，列无需预先定义，随时可以增加。

五、图数据存储模式

1、图数据库存储结构基本要素

1. 节点
2. 边
3. 属性
4. 图

2、处理各种图结构的数据

比如无向图、有向图、二分图、流动网络图、多重图、加权图、树等。

3、应用领域广泛

可以以图的形式表示关系的数据，比如基于地图的交通运输、游戏开发、复杂的人际关系图、规则推理等。

图存储数据本身很简单，主要通过节点与节点产生的关系，进行深入查找、统计、分析，以发现有价值的数据规律。

比如：

1. 计算两节点之间的最短路径；
2. 两节点之间哪条路径派送成本最小；
3. 两节点之间哪条路线派送速度最快；
4. 哪个节点的邻节点最多，意味着是否可以在此处建立中转仓库；
5. 哪个节点是薄弱节点，一旦这个节点出现问题，是否会对整体运营产生严重的影响；