為什麼要用NoSQL數據庫管理系統

NoSQL 數據庫和管理系統是存儲行業目前的流行語。大數據爆炸是NoSQL數據庫發展和普及的主要催化劑。傳統的數據庫管理系統(DBMS)主要針對具有預定義模式的結構化數據而設計。所以，關係模型(RDBMS)發現很難處理半結構化，非結構化或其他形式的數據，俗稱大數據。

現在，問題是 - 我們如何處理這個非結構化的數據呢?簡單的答案是 - 轉向NoSQL數據庫管理系統。大數據現在已經成為主流，所以我們必須認真對待它，並且在無模式的NoSQL數據庫的幫助下進行專業的管理。

但是，同時我們必須記住，NoSQL數據庫管理系統不是傳統RDBMS的替代品，而是在填補關係模型中存在的空隙的同時處理非結構化數據。

在本文中，我們將嘗試探索NoSQL數據庫和管理系統的不同側面。

定義數據庫管理系統

在我們談論DBMS之前，我們需要對數據庫有一個基本的概念。數據庫是存儲空間，系統地組織起來以存儲不同類型的數據。它們以結構化的方式存儲數據，以便它可以被計算機程序檢索，管理或更新。在NoSQL的情況下，存儲組織是不同的，因為它存儲非結構化和半結構化的數據。

數據庫管理系統可以定義為一組能夠處理數據庫操作的軟件程序。它包括存儲，提取和修改數據以及管理活動。所有的關係數據庫都有一個預定義的模型/模式，它定義了數據的結構以及數據的存儲方式。但是在NoSQL存儲中，模式是動態定義的。

由於關係模型和非關係模型的基本存儲機制不同，DBMS也不同。我們將在下面的章節中進一步討論。

NoSQL - 一種新的數據庫思維方式

在大數據爆炸之前，我們對關係存儲模型非常滿意，因為輸入數據幾乎是結構化的。而對於少量的非結構化數據，則使用一些機制或ETL工具進行結構化，然後加載到RDBMS中。所以，我們從來沒有面對管理大量非結構化數據(大數據)的挑戰。

這裡是NoSQL技術的作用。NoSQL最初稱為“非關係型”。NoSQL是對數據庫及其管理系統的新思路。它提供了一種存儲和檢索數據的機制，以非關係的方式建模(無表格關係)。市場上有不同類型的NoSQL數據庫，每個數據庫都適合特定的用例。但所有這些類型的基本目的都是相似的 - 存儲半結構化，非結構化或其他形式的數據。

什麼是NoSQL數據庫管理系統?

簡而言之，NoSQL DBMS是一組管理，操作和管理非關係數據庫的系統軟件/庫。NoSQL數據庫管理系統專門用於管理非結構化數據，它們具有無模式模式，高性能，可伸縮性，分佈式存儲，雲啟用等特點。

我們知道非結構化數據，特別是大數據，有四個維度 - 數量，速度，多樣性和複雜性。現在，如果我們結合這些不同的維度，我們可以得到不同類型的數據模型。因此，NoSQL DBMS也被設計為基於數據和目標功能具有多個操作模型。

主要有四種類型的NoSQL DBMS。讓我們一個一個地看看他們。

基於鍵值的模型

簡要說明： 基於鍵值的NoSQL存儲是NoSQL實現的最基本類型。NoSQL數據庫管理系統(DBMS)只是從鍵值對開始，所以它們是非關係模型的基本骨幹。任何數據的值都存儲在一個沒有任何結構或關係的匹配鍵中。而且，數據也可以在密鑰的幫助下獲取。它具有高性能和易擴展性支持。

適用時：鍵值模式適用於存儲用戶資料，用戶會話，購物車數據，排隊和現場信息等基本信息。

不合適時：在我們需要執行基於數據的查詢，多個基於鍵的操作或基於關係的提取等的情況下，不推薦這些。

基於列的模型

簡介：一個基於列在一個家庭中列的相關數據DBMS模型店。它可以被想象成一個包含相關數據的多個列並通過行鍵標識的行。重要的一點是，不同的行可以有不同的列，新的列也可以添加到任何時間點的任何行。所以，沒有必要為所有的行保留相同的列。

適用時：適用於存儲大量非結構化和非易失性數據。這些主要用於日誌聚合，博客平臺等。

不適用時：不建議用於任何早期階段開發或頻繁更改查詢模式的情況。

基於文檔的模型

簡要說明：阿基於文檔的模型也不過是鍵值存儲，其中將文件存儲在所述值部，並通過相關聯的鍵檢索。這些文檔可以是XML，JSON或任何其他形式，具有層次結構和自定義結構。

當合適的：它是適合於存儲嵌套信息的CMS，基於網絡和實時分析，電子商務應用等。

不合適時：不適合複雜的操作散佈在多個文檔或複雜的查詢中。

基於圖形的模型

簡要說明：甲圖形數據庫是一個不同的味道比其他三種類型的NoSQL存儲。它存儲實體與他們的關係。實體被稱為節點(具有自己的屬性)，關係被稱為邊。這就像一個樹形結構，所有的節點都根據它們的關係進行連接。

適用時：圖表數據庫適用於我們擁有強大數據關係的情況。一些實現是社交網絡，推薦引擎，地理空間數據等。

不合適時：不適用於數據模型之間不存在強關係的情況。因為圖的成功主要取決於基於關係的模型。

現在我們對不同的NoSQL DBMS及其用法有了一個清晰的認識。那麼讓我們來看看它與SQL和傳統RDBMS的區別。

SQL vs. NoSQL - 勝利者是...

數十年來，我們一直在使用SQL和傳統的RDBMS，並且幾乎支持所有的用例。現在，在大數據時代，引入NoSQL技術來支持與非結構化數據相關的新用例。但是，這並不意味著RDBMS適用的舊用例不再存在。因此，NoSQL DBMS不是RDBMS的替代品，而是在處理大數據時支持RDBMS中的差距。這兩種模式有很多差異，其中一些在下面提到：

SQL DBMS遵循強大的基於模式的關係模型。但NoSQL DBMS是無關聯的，無模式的。

RDBMS僅支持垂直縮放，而NoSQL DBMS支持水平縮放。

RDBMS 符合ACID(原子性，一致性，隔離性和持久性)，但NoSQL DBMS不符合。

所以，SQL和NoSQL或其數據庫管理系統之間沒有競爭。它們都適合於特定的使用情況，並且將在未來增長。

結論

我們討論了NoSQL數據庫管理系統的不同方面，還談到了關於數據庫管理系統與NoSQL存儲系統的區別。NoSQL DBMS根據其目標用例有不同的模型，因此它們也具有各種功能。NoSQL技術主要是為處理非結構化數據(大數據)而開發的。隨著我們進入未來，非結構化數據的數量將會增長，所以NoSQL作為DBMS在存儲行業也有著光明的前景。但是，它不會取代RDBMS，因為關係用例只能通過關係模型進行管理。存儲的未來基本上是一個多邊存儲的持久性，多種存儲技術將共存，以滿足各種需求。