《 MongoDB进阶之路第二篇-NoSQL之MongoDB简介》

关于 NoSQL ：

NoSQL一词最早出现于1998年，是Carlo Strozzi开发的一个轻量、开源、不提供SQL功能的关系数据库。2009年，Last.fm的Johan Oskarsson发起了一次关于分布式开源数据库的讨论[2]，来自Rackspace的Eric Evans再次提出了NoSQL的概念，这时的NoSQL主要指非关系型、分布式、不提供ACID的数据库设计模式。

2009年在亚特兰大举行的"no:sql(east)"讨论会是一个里程碑，其口号是"select fun, profit from real_world where relational=false;"。因此，对NoSQL最普遍的解释是"非关联型的"，强调Key-Value Stores和文档数据库的优点，而不是单纯的反对RDBMS。

什么是NoSQL ?

NoSQL ( NoSQL = Not Only SQL )，翻译成中文即"不仅仅是 SQL"。在现代的计算系统上每天网络上都会产生庞大的数据量，这些数据有很大一部分是由关系数据库管理系统（RDBMS）来处理。 1970 年 E.F.Codd's 提出的大型共享数据库的数据关系模型的论文 "A relational model of data for large shared data banks"，这使得数据建模和应用程序编程更加简单。

NoSQL 是一项全新的数据库革命性运动，早期就有人提出，发展至 2009 年趋势越发高涨。NoSQL 的拥护者们提倡运用非关系型的数据存储，相对于铺天盖地的关系型数据库运用，这一概念无疑是一种全新的思维的注入。

为什么使用 NoSQL ？

在大数据（Big Data）、数据挖掘的今天，我们可以通过第三方平台（如：Baidu、Alibaba、Tencent、JD，以上简称BATJ等）可以很容易的访问和抓取数据。用户的个人信息，社交网络，地理位置，用户生成的数据和用户操作日志已经成倍的增加，这也成了一些大型互联网公司的一大法宝。我们如果要对这些用户数据进行挖掘，那SQL数据库已经不适合这些应用了，NoSQL数据库的发展也却能很好的处理这些大的数据。

NoSQL与传统关系型数据库（RDBMS）的区别：

RDBMS 特点：
   1、高度组织化结构化数据
   2、结构化查询语言（SQL）
   3、数据和数据之间的关系都存储在数据表中
   4、数据操纵语言DML（data manipulation language）、数据定义语言DDL（data definition language）、数据库控制语言 DCL（Data Control Language）
   5、支持事务（ACID）

NoSQL 特点：NoSQL 通常注重性能和扩展性，而非事务机制
   1、Not Only SQL、不仅仅是SQL
   2、没有声明性查询语言
   3、没有预定义的模式
   4、Key-Value，键 - 值对存储，列存储，文档存储，图形数据库
   5、最终一致性，而非ACID属性
   6、非结构化和不可预知的数据
   7、高性能，高可用性和可伸缩性
   8、CAP定理

这儿简要的介绍哈什么是 CAP 定理：

在计算机科学领域中，CAP定理（CAP theorem）又被称作布鲁尔定理（Brewer's theorem），它指出对于一个分布式计算系统来说，不可能同时满足以下三点:
   1、一致性(Consistency) (所有节点在同一时间具有相同的数据)
   2、可用性(Availability) (保证每个请求不管成功或者失败都有响应)
   3、分区容错性(Partition tolerance) (系统中任意信息的丢失或失败不会影响系统的继续运作)

CAP 理论的核心是：一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性、可用性和分区容错性这三个需求，最多只能同时较好的满足两个。因此，根据 CAP 原理将 NoSQL 数据库分成了满足 CA 原则、满足 CP 原则和满足 AP 原则三大类：
1、CA - 单点集群，满足一致性，可用性的系统，通常在可扩展性上不太强大。
2、CP - 满足一致性，分区容忍性的系统，通常性能不是特别高。
3、AP - 满足可用性，分区容忍性的系统，通常可能对一致性要求低一些。

NoSQL 的优点与缺点

优点：
   1、高可扩展性
   2、分布式计算
   3、低成本
   4、架构的灵活性，半结构化数据
   5、没有复杂的关系

缺点：
   1、没有标准化
   2、有限的查询功能（到目前为止）
   3、最终一致是不直观的程序

什么是 MongoDB ？

在前面，介绍了这么多，那到底什么是 MongoDB 呢？

MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库。由C++语言编写。旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。

MongoDB 是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。它支持的数据结构非常松散，是类似 json 的 bson 格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。MongoDB 最大的特点是它支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。

MongoDB 的特点：

这儿总结并列出了一下13点（受于只是的限制，如果还有其它特点，请列在评论中，十分感谢）：

1、MongoDB 是一个面向文档存储的数据库，操作起来比较简单和容易。
2、MongoDB 支持丰富的查询表达式。查询指令使用JSON形式的标记，可轻易查询文档中内嵌的对象及数组。
3、MongoDB 使用 update() 命令可以实现替换完成的文档（数据）或者一些指定的数据字段。
4、MongoDB 中的 Map/reduce 主要是用来对数据进行批量处理和聚合操作。
5、可以在 MongoDB 记录中设置任何属性的索引 (如：FirstName="Sameer",Address="8 Gandhi Road")来实现更快的排序。
6、可以通过本地或者网络创建数据镜像，这使得 MongoDB 有更强的扩展性。
7、如果负载的增加（需要更多的存储空间和更强的处理能力），MongoDB 可以实现分布在计算机网络中的其他节点上这就是所谓的分片操作。
8、Map 和 Reduce。Map函数调用 emit(key,value) 遍历集合中所有的记录，将 key 与 value 传给 Reduce 函数进行处理。
9、Map 函数和 Reduce 函数是使用 Javascript 编写的，并可以通过 db.runCommand 或 mapreduce 命令来执行 MapReduce 操作。
10、MongoDB 允许在服务端执行脚本，可以用Javascript编写某个函数，直接在服务端执行，也可以把函数的定义存储在服务端，下次直接调用即可。
11、GridFS 是 MongoDB 中的一个内置功能，可以用于存放大量小文件。
12、MongoDB 支持各种编程语言：C、C++、C# /ASP.NET、Java、JavaScript、PHP、Python、Ruby、Scala等众多种语言。
13、MongoDB 简单易安装且易使用的特点（不同语言具体的使用，请参考官方文档 API 进行）。

常见的 NoSQL 数据库：

分类	数据库	说明
文档存储	MongoDB, CouchDB	文档存储一般用类似json的格式存储，存储的内容是文档型的。这样也就有机会对某些字段建立索引，实现关系数据库的某些功能。
Key-Value	Redis , Berkeley DB, Tokyo Cabinet	通过 key 快速查询到其 value。一般来说，存储不管 value 的格式。（Redis 中 Value值的类型较多，有关 Redis 的相关内容，可以参考我相关的其它文章！）
列存储	Hypertable, Hbase, Cassandra,	这些都是按列存储数据库的。最大的特点是方便存储结构化和半结构化数据，方便做数据压缩，对针对某一列或者某几列的查询有非常大的IO优势。
图存储	Neo4J, FlockDB	这些都是图形关系的最佳存储。使用传统关系数据库来解决的话性能低下，而且设计使用起来不方便。
xml 数据库	Berkeley DB, BaseX	高效的存储XML数据，并支持XML的内部查询语法，比如XQuery,Xpath。
对象存储	db4o, Versant	通过类似面向对象语言的语法操作数据库，通过对象的方式存取数据。

CAP 参考自：百度百科

MongoDB 参考自：百度百科

部分内容参考自：MongoDB 官网

好了，关于 MongoDB进阶之路第二篇-NoSQL之MongoDB简介就写到这儿了，如果还有什么疑问或遇到什么问题欢迎扫码提问，也可以给我留言哦，我会一一详细的解答的。
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作者：	华仔
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