一、NoSQL概述
1.1 什么是NoSQL
NoSQL(NoSQL = Not Only SQL)，意指“不仅仅是SQL”，是一项全新的数据库理念，泛指非关系型的数据库。
1.2 为什么需要NoSQL
随着互联网web2.0网站的兴起，非关系型的数据库成了一个极其热门的新领域，非关系型数据库产品的发展非常迅速，而传统的关系数据库在应付web2.0网站，特别是超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心，暴露了很多难以克服的问题，例如：
- High performance – 对数据库高并发读写的需求
web2.0网站要根据用户个性化信息来实时生成动态页面和提供动态信息，所以基本上无法使用动态页面静态化技术，因此数据库并发负载非常高，往往要达到 每秒上万次读写请求。关系数据库应付上万次SQL查询还勉强顶得住，但是应付上万次SQL写数据请求，硬盘IO就已经无法承受了。
其实对于普通的BBS网 站，往往也存在对高并发写请求的需求，例如像JavaEye网站的实时统计在线用户状态，记录热门帖子的点击次数，投票计数等，因此这是一个相当普遍的需 求。
- Huge Storage – 对海量数据的高效率存储和访问的需求
类似Facebook，twitter，Friendfeed这样的SNS网站，每天用户产生海量的用户动态，以Friendfeed为例，一个月就达到 了2.5亿条用户动态，对于关系数据库来说，在一张2.5亿条记录的表里面进行SQL查询，效率是极其低下乃至不可忍受的。再例如大型web网站的用户登 录系统，例如腾讯，盛大，动辄数以亿计的帐号，关系数据库也很难应付。
- High Scalability && High Availability- 对数据库的高可扩展性和高可用性的需求
在基于web的架构当中，数据库是最难进行横向扩展的，当一个应用系统的用户量和访问量与日俱增的时候，你的数据库却没有办法像web server和app server那样简单的通过添加更多的硬件和服务节点来扩展性能和负载能力。对于很多需要提供24小时不间断服务的网站来说，对数据库系统进行升级和扩展 是非常痛苦的事情，往往需要停机维护和数据迁移，为什么数据库不能通过不断的添加服务器节点来实现扩展呢?
NoSQL数据库的产生就是为了解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战，尤其是大数据应用难题。】
1.3 主流NoSQL产品
NoSQL数据库的四大分类：
- 键值（Key-Value）存储数据库
相关产品：Tokyo Cabinet/Tyrant、Redis、Voldemort、Berkeley DB
典型应用：内容缓存，主要用于处理大量数据的高访问负载
数据模型：一系列键值对
优势：快速查询
劣势：存储的数据缺少结构化
- 列存储数据库
相关产品：Cassandra,HBase,Riak
典型应用：分布式的文件系统
数据模型：以列簇式存储，将同一列数据存在一起
优势：查找速度快，可扩展性强，更容易进行分布式扩展
劣势：功能相对局限
- 文档型数据库
相关产品：CouchDB、MongoDB
典型应用：Web应用（与Key-Value类似，Value是结构化的）
数据模型：一系列键值对
优势：数据结构要求不严格
劣势：查询性能不高，而且缺乏统一的查询语法
- 图形（Graph）数据库
相关产品：Neo4J、InfoGrid、Infinite Graph
典型应用：社交网络
数据模型：图结构
优势：利用图结构相关算法
劣势：需要对整个图做计算才能得出结果，不容易做分布式的集群方案
1.4 NoSQL的特点
在大数据存储上具备关系型数据库无法比拟的性能优势，例如：
- 易扩展
NoSQL数据库种类繁多，但是一个共同的特点都是去掉关系数据库的关系型特性。数据之间无关系，这样就非常容易扩展。也无形之间，在架构的层面上带来了可扩展的能力
- 大数据量，高性能
NoSQL数据库都具有非常高的读写性能，尤其在大数据量下，同样表现优秀。这得益于它的无关系性，数据库的结构简单。
-
灵活的数据模型
NoSQL无需事先为要存储的数据建立字段，随时可以存储自定义的数据格式。而在关系数据库里，增删字段是一件非常麻烦的事情。如果是非常大数据量的表，增加字段简直就是一个噩梦。这点在大数据量的web2.0时代尤其明显。
- 高可用
NoSQL在不太影响性能的情况，就可以方便的实现高可用的架构。
1.5 关系型数据库(Oracle、MySQL)和非关系型(NoSQL)数据库的区别
关系型数据库通过外键关联来建立表与表之间的关系。
非关系型数据库通常指数据以对象的形式存储在数据库中，而对象之间的关系通过每个对象自身的属性来决定。
比如 有一个学生的数据：姓名：张三，性别：男，学号：12345，班级：二年级一班
还有一个班级的数据： 班级：二年级一班，班主任：李四
关系型数据库中，我们创建学生表和班级表来存这两条数据，并且学生表中的班级存储的是班级表中的主键。
非关系型数据库中，我们创建两个对象，一个是学生(Student)对象，一个是班级(Grade)对象。通过设置Student类的classid等于Grade类的id来建立这种关系；
| 数据库类型 |
特性 |
优点 |
缺点 |
|---|---|---|---|
| 关系型数据库 |
1、关系型数据库，是指采用了关系模型来组织 数据的数据库； 2、关系型数据库的最大特点就是事务的一致性； 3、简单来说，关系模型指的就是二维表格模型， 而一个关系型数据库就是由二维表及其之间 的联系所组成的一个数据组织。 |
1、容易理解：二维表结构是非常贴近逻辑世界一个概念，关系模型相对网状、层次等其他模型来说更容易理解； 2、使用方便：通用的SQL语言使得操作关系型数据库非常方便； 3、易于维护：丰富的完整性(实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性)大大减低了数据冗余和数据不一致的概率； 4、支持SQL，可用于复杂的查询。 |
1、为了维护一致性所付出的巨大代价就是其读写性能比较差； 2、固定的表结构； 3、高并发读写需求； 4、海量数据的高效率读写； |
| 非关系型数据库 |
1、使用键值对存储数据； 2、分布式； 3、一般不支持ACID特性； 4、非关系型数据库严格上不是一种数据库，应该是一种数据结构化存储方法的集合。 |
1、无需经过sql层的解析，读写性能很高； 2、基于键值对，数据没有耦合性，容易扩展； 3、存储数据的格式：nosql的存储格式是key,value形式、文档形式、图片形式等等，文档形式、图片形式等等，而关系型数据库则只支持基础类型。 |
1、不提供sql支持，学习和使用成本较高； 2、无事务处理，附加功能bi和报表等支持也不好； |
二、Redis概述
参考资料：http://www.cnblogs.com/wuyepeng/p/9744393.html