非关系型数据库NoSQL

Posted 2020-06-17

NoSQL（not only sql）非关系型数据库

一、关系型数据库与非关系型数据库对比：

常见的关系型数据库：mysql、Oracle、SqlServer

关系型数据库涉及联合查询（join），数据量大的时候查询会锁表变慢

NoSQL数据之间无关系，可以随意扩展

NoSQL数据存储简单，而且可以存在内存中，所以读写速度非常快，即使数据量很大也很快

NoSQL不需要建立表、字段等数据，他可以随时存储自定义的格式，而关系型数据库增、改字段非常麻烦，尤其是数据量非常大的情况下，就更麻烦

二、常见的NoSQL有哪几种？

键值（Key-Value）数据库 产品：redis、memcached、riak，redis/memcached 属于键值（Key-Value）数据库，适合存储用户信息，比如会话、配置文件、参数、购物车等等，这些信息一般都和ID（键）挂钩，这种情况下，键值数据库是个很好的选择

三台web，用户登录时候任何一台，登录信息保存在redis或者memcached中，再次登录web2，不需要验证登录，完成session保持

面向文档（Document-Oriented）数据库，产品：MongoDB、CouchDB、RavenDB

MongoDB属于文档（Document-Oriented）数据库，将数据以文档的方式存储，每个文档都是一系列数据库的集合。每个数据项都有一个名称与对应的值，值既可以是建档的数据类型，如字符串，数字和日期等；也可以是复杂的类型，如有序的表和关联对象。数据存储的最小单位是文档。

列存储（wide column store/Column-Family）数据库 产品：Cassandra\Hbase

图（Graph-Oriented）数据库 产品：Neo4J、Infinite Graph、OrientDB

三、memcached介绍

memcached是通过缓存数据库查询结果，减少数据库访问次数，从而提高动态web站点性能，官方站点http://memcached.org/

基于C/S（服务端客户端）架构，协议简单

基于libevent架构的事件处理

自主内存存储处理（slab allowcation）

数据过期方式：lazy Expiration 和 LRU

memcached数据流向

Slab Allocation的原理——将分配的内存分割成各个尺寸的快（chunk），并把尺寸相同的快分成组（chunk的集合），每个chunk的集合被称为Slab

memcached的内存分配一Page为单位，Page默认值为1M，可以在启动时通过-l参数来指定

Slab是由多个Page组成的，Page按照指定大小切割成多个chunk，其机构如下图：

大小关系可以这样理解： slab>page>chunk

Memcached数据过期方式

Lazy Expiration

memcached内部不会监视是否过期，而是在get时候查看记录的时间戳，检查记录是否过期。这种技术被称为lazy（惰性）expiration。因此，memcached不会在过期监视上耗费CPU时间

LRU

memcached会优先使用已经超时的记录空间，但即使如此，也会发生追加新纪录时空间不足的情况，此时就要使用名称为Least Recently Used（LRU）机制来分配空间。顾名思义，这是删除“最近最少使用”的记录的机制。因此，当空间不足时候（无法从slab class上获取到新的空间时候），就从最近未被使用的记录中搜索，并将其空间分配给新的记录。从缓存的实用角度来看，该模型十分理想。

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