比Redis好用的NoSQL

實際上為了更好的描述實體之間的關(guān)系，我們要是再繼續(xù)使用Redis的話，是不是感覺實體之間的關(guān)系不夠那么的明顯，雖然也是屬于NoSQL的一種，但是相對來說，Redis，表現(xiàn)實體之間的關(guān)系就沒有那么清晰了，為了更好的描述實體之間的關(guān)系，就會使用圖形數(shù)據(jù)庫來進行了，那么今天阿粉介紹的，就是一個圖形化的數(shù)據(jù)可，Neo4J。

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Neo4j是一個世界領(lǐng)先的開源的基于圖的數(shù)據(jù)庫。 它是使用Java語言完全開發(fā)的。那么什么是圖數(shù)據(jù)庫呢？圖數(shù)據(jù)庫是以圖結(jié)構(gòu)的形式存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。 它以節(jié)點，關(guān)系和屬性的形式存儲應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)。正如RDBMS以表的“行，列”的形式存儲數(shù)據(jù)，GDBMS以圖的形式存儲數(shù)據(jù)。

RDBMS與圖數(shù)據(jù)庫的區(qū)別

1.Tables 表Graphs 圖表

2.Rows 行Nodes 節(jié)點

3.Columns and Data 列和數(shù)據(jù) Properties and its values屬性及其值

4.Constraints 約束Relationships 關(guān)系

5.Joins 加入Traversal 遍歷

說完了圖形數(shù)據(jù)庫，我們就來看看這個 Neo4J 數(shù)據(jù)庫吧

neo4j是用Java語言編寫的圖形數(shù)據(jù)庫，運行時需要啟動JVM進程，因此，需安裝JAVA SE的JDK。關(guān)于 Java 怎么安裝，我就不用再多廢話了吧，到時候別忘了檢測一下 Java 的版本就好了， java -version

接下來我們就是要進行一個安裝了，我們先去官網(wǎng)，下載社區(qū)版，企業(yè)版要收費的，注意哈。

官網(wǎng)地址

下載完成，直接開始安裝，傻瓜式操作即可。

Neo4j應(yīng)用程序有如下主要的目錄結(jié)構(gòu)：

注意，如果你使用的是Zip的壓縮包來進行的使用的話，那么你就需要注意一些地方，比如你如果是用 Zip 的包解壓之后，并且想要通過 bat 的命令啟動，直接在目錄下進行 cmd ，然后 neo4j.bat ,這時候可能會出現(xiàn)一個問題，就是版本可能會出現(xiàn)問題，你如果下載使用的是最新版的 Neo4J ,那么就可能會讓你使用 JDK 11 ，而阿粉就是踩過了這個大坑之后，才發(fā)現(xiàn)，bat 閃退的原因。

這樣就是說明我們的 JDk 的版本對應(yīng)的和 Neo4J 需要的 JDK 是不匹配的，我們就需要換一下我們的 JDK 了。把他換成 JDK 11 就好了，再次啟動。

這時候，我們就直接訪問 localhost：7474 的端口，直接就能看到如下的畫面， 1.jpg

剛進入的時候可能需要大家輸入帳號密碼，默認(rèn)的帳號密碼就是，neo4j 修改成你想要的就行了。

這樣登錄進去我們就能開始正式學(xué)習(xí) Neo4J 的所有內(nèi)容了。

Neo4j - CQL語法

我們在講語法之前首先我們先得看看 Neo4J 的構(gòu)建模塊，不然之后的查詢都是無意義的。

Neo4j圖數(shù)據(jù)庫主要有以下構(gòu)建塊 -

節(jié)點是圖表的基本單位。 它包含具有鍵值對的屬性，如下所示

屬性是用于描述圖節(jié)點和關(guān)系的鍵值對

關(guān)系是圖形數(shù)據(jù)庫的另一個主要構(gòu)建塊。 它連接兩個節(jié)點，如下所示。

Label將一個公共名稱與一組節(jié)點或關(guān)系相關(guān)聯(lián)。 節(jié)點或關(guān)系可以包含一個或多個標(biāo)簽。 我們可以為現(xiàn)有節(jié)點或關(guān)系創(chuàng)建新標(biāo)簽。 我們可以從現(xiàn)有節(jié)點或關(guān)系中刪除現(xiàn)有標(biāo)簽。

Neo4j數(shù)據(jù)瀏覽器 一旦我們安裝Neo4j，我們可以訪問Neo4j數(shù)據(jù)瀏覽器使用以下URL

http：// localhost：7474 / browser /

CREATE 語法

CREATE ( : )

它是我們要創(chuàng)建的節(jié)點名稱。

它是一個節(jié)點標(biāo)簽名稱

我們可以創(chuàng)建一個節(jié)點，然后給他安排上一個標(biāo)簽

CREATE (emp:Employee)

當(dāng)我們看到

Added 1 label, created 1 node, completed after 74 ms.

這就創(chuàng)建成功了，

那么怎么查看呢？

MATCH語法

MATCH ( : ) return xxx

是這個樣子的

但是看到里面竟然沒有東西，就相當(dāng)于是一個空的對象，那是不是就應(yīng)該給里面放入屬性的操作呢？沒錯，肯定有

CREATE (emp:Employee{ id : 1001 ,name :"lucy", age : 10})

Added 1 label, created 1 node, set 3 properties, completed after 163 ms. 創(chuàng)建成功。

我們再次查看就能看到

如果我們想只要其中的一些對象的屬性，而不是全部屬性，那應(yīng)該怎么操作呢？

RETURN語法

RETURN 可以返回的是一個對象，也可以是對象中的屬性，比如：

結(jié)果就是下面這個樣子的，大家看一下，是不是感覺還是挺好用的。

** WHERE語法**

WHERE

為什么在前面的位置阿粉說，CQL 是和 SQL 類型的，這完全是因為很多東西和 SQL 是類似的。

結(jié)果如下：

相同的還有

布爾運算符 描述 AND 和 OR 或者 NOT 非 XOR 異或

比較運算符 描述 = “等于”運算符 “不等于”運算符 “小于”運算符 “大于”運算符 = “小于或等于”運算符。 = “大于或等于”運算符。

DELETE語法

刪除語法必然是有的，因為有創(chuàng)建，肯定有刪除。

DELETE

但是這個命令也不是單獨使用的哈，

MATCH (e: Employee) DELETE e

直接刪除成功。

基礎(chǔ)的東西講完了，阿粉就得說說這個比較重要的內(nèi)容了，關(guān)系，

我們之前創(chuàng)建節(jié)點的時候，那叫一個簡單舒適加愉快，但是創(chuàng)建關(guān)系就比較復(fù)雜了，因為需要考慮如何匹配到有關(guān)系的兩個節(jié)點，以及關(guān)系本身的屬性如何設(shè)置。這里我們就簡單學(xué)一下如何建立節(jié)點之間的關(guān)系。

由于Neo4j CQL語法是以人類可讀的格式。 Neo4j CQL也使用類似的箭頭標(biāo)記來創(chuàng)建兩個節(jié)點之間的關(guān)系。

每個關(guān)系（ ）包含兩個節(jié)點

在Neo4j中，兩個節(jié)點之間的關(guān)系是有方向性的。 它們是單向或雙向的。

如果我們嘗試創(chuàng)建一個沒有任何方向的關(guān)系，那么就會報錯。

關(guān)系創(chuàng)建語法

CREATE ( )-[ ]-( )

我們這里直接使用創(chuàng)建新的節(jié)點來創(chuàng)建關(guān)系。

提示創(chuàng)建成功

這里關(guān)系名稱是“CONTAINS”

關(guān)系標(biāo)簽是“contains”。

這么看是看不出有啥關(guān)系的，但是，我們可以從另外的一個位置

這樣看下來，這個 Neo4J 簡單操作是不是就學(xué)會了，阿粉接下來的文章中講怎么使用 Java 來操作 Neo4J 數(shù)據(jù)庫。歡迎大家來觀看。

什么是NoSQL數(shù)據(jù)庫？

2. 什么是NoSQL？

2.1 NoSQL 概述

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即“不僅僅是SQL”，

泛指非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫。隨著互聯(lián)網(wǎng)web2.0網(wǎng)站的興起，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫在應(yīng)付web2.0網(wǎng)站，特別是超大規(guī)模和高并發(fā)的SNS類型的web2.0純動態(tài)網(wǎng)站已經(jīng)顯得力不從心，暴露了很多難以克服的問題，而非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫則由于其本身的特點得到了非常迅速的發(fā)展。NoSQL數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生就是為了解決大規(guī)模數(shù)據(jù)集合多重數(shù)據(jù)種類帶來的挑戰(zhàn)，尤其是大數(shù)據(jù)應(yīng)用難題，包括超大規(guī)模數(shù)據(jù)的存儲。

（例如谷歌或Facebook每天為他們的用戶收集萬億比特的數(shù)據(jù)）。這些類型的數(shù)據(jù)存儲不需要固定的模式，無需多余操作就可以橫向擴展。

2.2 NoSQL代表

MongDB、 Redis、Memcache

3. 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫與NoSQL的區(qū)別？

3.1 RDBMS

高度組織化結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)

結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL）

數(shù)據(jù)和關(guān)系都存儲在單獨的表中。

數(shù)據(jù)操縱語言，數(shù)據(jù)定義語言

嚴(yán)格的一致性

基礎(chǔ)事務(wù)

ACID

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫遵循ACID規(guī)則

事務(wù)在英文中是transaction，和現(xiàn)實世界中的交易很類似，它有如下四個特性：

A (Atomicity) 原子性

原子性很容易理解，也就是說事務(wù)里的所有操作要么全部做完，要么都不做，事務(wù)成功的條件是事務(wù)里的所有操作都成功，只要有一個操作失敗，整個事務(wù)就失敗，需要回滾。比如銀行轉(zhuǎn)賬，從A賬戶轉(zhuǎn)100元至B賬戶，分為兩個步驟：1）從A賬戶取100元；2）存入100元至B賬戶。這兩步要么一起完成，要么一起不完成，如果只完成第一步，第二步失敗，錢會莫名其妙少了100元。

C (Consistency) 一致性

一致性也比較容易理解，也就是說數(shù)據(jù)庫要一直處于一致的狀態(tài)，事務(wù)的運行不會改變數(shù)據(jù)庫原本的一致性約束。

I (Isolation) 獨立性

所謂的獨立性是指并發(fā)的事務(wù)之間不會互相影響，如果一個事務(wù)要訪問的數(shù)據(jù)正在被另外一個事務(wù)修改，只要另外一個事務(wù)未提交，它所訪問的數(shù)據(jù)就不受未提交事務(wù)的影響。比如現(xiàn)有有個交易是從A賬戶轉(zhuǎn)100元至B賬戶，在這個交易還未完成的情況下，如果此時B查詢自己的賬戶，是看不到新增加的100元的

D (Durability) 持久性

持久性是指一旦事務(wù)提交后，它所做的修改將會永久的保存在數(shù)據(jù)庫上，即使出現(xiàn)宕機也不會丟失。

3.2 NoSQL

代表著不僅僅是SQL

沒有聲明性查詢語言

沒有預(yù)定義的模式

鍵 - 值對存儲，列存儲，文檔存儲，圖形數(shù)據(jù)庫

最終一致性，而非ACID屬性

非結(jié)構(gòu)化和不可預(yù)知的數(shù)據(jù)

CAP定理

高性能，高可用性和可伸縮性

分布式數(shù)據(jù)庫中的CAP原理(了解)

CAP定理：

Consistency(一致性), 數(shù)據(jù)一致更新，所有數(shù)據(jù)變動都是同步的

Availability(可用性), 好的響應(yīng)性能

Partition tolerance(分區(qū)容錯性) 可靠性

P: 系統(tǒng)中任意信息的丟失或失敗不會影響系統(tǒng)的繼續(xù)運作。

定理：任何分布式系統(tǒng)只可同時滿足二點，沒法三者兼顧。

CAP理論的核心是：一個分布式系統(tǒng)不可能同時很好的滿足一致性，可用性和分區(qū)容錯性這三個需求，

因此，根據(jù) CAP 原理將 NoSQL 數(shù)據(jù)庫分成了滿足 CA 原則、滿足 CP 原則和滿足 AP 原則三 大類：

CA - 單點集群，滿足一致性，可用性的系統(tǒng)，通常在可擴展性上不太強大。

CP - 滿足一致性，分區(qū)容忍性的系統(tǒng)，通常性能不是特別高。

AP - 滿足可用性，分區(qū)容忍性的系統(tǒng)，通?？赡軐σ恢滦砸蟮鸵恍?/p>

CAP理論就是說在分布式存儲系統(tǒng)中，最多只能實現(xiàn)上面的兩點。

而由于當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)硬件肯定會出現(xiàn)延遲丟包等問題，所以分區(qū)容忍性是我們必須需要實現(xiàn)的。

所以我們只能在一致性和可用性之間進行權(quán)衡，沒有NoSQL系統(tǒng)能同時保證這三點。

說明：C：強一致性 A：高可用性 P：分布式容忍性

舉例：

CA：傳統(tǒng)Oracle數(shù)據(jù)庫

AP：大多數(shù)網(wǎng)站架構(gòu)的選擇

CP：Redis、Mongodb

注意：分布式架構(gòu)的時候必須做出取舍。

一致性和可用性之間取一個平衡。多余大多數(shù)web應(yīng)用，其實并不需要強一致性。

因此犧牲C換取P，這是目前分布式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的方向。

4. 當(dāng)下NoSQL的經(jīng)典應(yīng)用

當(dāng)下的應(yīng)用是 SQL 與 NoSQL 一起使用的。

代表項目：阿里巴巴商品信息的存放。

去 IOE 化。

ps：I 是指 IBM 的小型機，很貴的，好像好幾萬一臺；O 是指 Oracle 數(shù)據(jù)庫，也很貴的，好幾萬呢；M 是指 EMC 的存儲設(shè)備，也很貴的。

難點：

數(shù)據(jù)類型多樣性。

數(shù)據(jù)源多樣性和變化重構(gòu)。

數(shù)據(jù)源改造而服務(wù)平臺不需要大面積重構(gòu)。

高性能 NoSQL

關(guān)系數(shù)據(jù)庫經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)非常成熟，但同時也存在不足：

表結(jié)構(gòu)是強約束的，業(yè)務(wù)變更時擴充很麻煩。

如果對大數(shù)據(jù)量的表進行統(tǒng)計運算，I/O會很高，因為即使只針對某列進行運算，也需要將整行數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存。

全文搜索只能使用 Like 進行整表掃描，性能非常低。

針對這些不足，產(chǎn)生了不同的 NoSQL 解決方案，在某些場景下比關(guān)系數(shù)據(jù)庫更有優(yōu)勢，但同時也犧牲了某些特性，所以不能片面的迷信某種方案，應(yīng)將其作為 SQL 的有利補充。

NoSQL != No SQL，而是：

NoSQL = Not Only SQL

典型的 NoSQL 方案分為4類：

Redis 是典型，其 value 是具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括 string, hash, list, set, sorted set, bitmap, hyperloglog，常被稱為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)服務(wù)器。

以 list 為例：

LPOP key 是移除并返回隊列左邊的第一個元素。

如果用關(guān)系數(shù)據(jù)庫就比較麻煩了，需要操作：

Redis 的缺點主要體現(xiàn)在不支持完成的ACID事務(wù)，只能保證隔離性和一致性，無法保證原子性和持久性。

最大的特點是 no-schema，無需在使用前定義字段，讀取一個不存在的字段也不會導(dǎo)致語法錯誤。

特點：

以電商為例，不同商品的屬性差異很大，如冰箱和電腦，這種差異性在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中會有很大的麻煩，而使用文檔數(shù)據(jù)庫則非常方便。

文檔數(shù)據(jù)庫的主要缺點：

關(guān)系數(shù)據(jù)庫是按行來存儲的，列式數(shù)據(jù)庫是按照列來存儲數(shù)據(jù)。

按行存儲的優(yōu)勢：

在某些場景下，這些優(yōu)勢就成為劣勢了，例如，計算超重人員的數(shù)據(jù)，只需要讀取體重這一列進行統(tǒng)計即可，但行式存儲會將整行數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存中，很浪費。

而列式存儲中，只需要讀取體重這列的數(shù)據(jù)即可，I/O 將大大減少。

除了節(jié)省I/O，列式存儲還有更高的壓縮比，可以節(jié)省存儲空間。普通行式數(shù)據(jù)庫的壓縮比在 3:1 到 5:1 左右，列式數(shù)據(jù)庫在 8:1 到 30:1，因為單個列的數(shù)據(jù)相似度更高。

列式存儲的隨機寫效率遠低于行式存儲，因為行式存儲時同一行多個列都存儲在連續(xù)空間中，而列式存儲將不同列存儲在不連續(xù)的空間。

一般將列式存儲應(yīng)用在離線大數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計場景，因為這時主要針對部分列進行操作，而且數(shù)據(jù)寫入后無須更新。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫通過索引進行快速查詢，但在全文搜索的情景下，索引就不夠了，因為：

假設(shè)有一個交友網(wǎng)站，信息表如下：

需要匹配性別、地點、語言列。

需要匹配性別、地點、愛好列。

實際搜索中，各種排列組合非常多，關(guān)系數(shù)據(jù)庫很難支持。

全文搜索引擎是使用 倒排索引 技術(shù)，建立單詞到文檔的索引，例如上面的表信息建立倒排索引：

所以特別適合根據(jù)關(guān)鍵詞來查詢文檔內(nèi)容。

上面介紹了幾種典型的NoSQL方案，及各自的適用場景和特點，您可以根據(jù)實際需求進行選擇。

nosql是什么

NoSQL，泛指非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫。隨著互聯(lián)網(wǎng)web2.0網(wǎng)站的興起，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫在應(yīng)付web2.0網(wǎng)站，特別是超大規(guī)模和高并發(fā)的SNS類型的web2.0純動態(tài)網(wǎng)站已經(jīng)顯得力不從心，暴露了很多難以克服的問題，而非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫則由于其本身的特點得到了非常迅速的發(fā)展。NoSQL數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生就是為了解決大規(guī)模數(shù)據(jù)集合多重數(shù)據(jù)種類帶來的挑戰(zhàn)，尤其是大數(shù)據(jù)應(yīng)用難題。

雖然NoSQL流行語火起來才短短一年的時間，但是不可否認(rèn)，現(xiàn)在已經(jīng)開始了第二代運動。盡管早期的堆棧代碼只能算是一種實驗，然而現(xiàn)在的系統(tǒng)已經(jīng)更加的成熟、穩(wěn)定。不過現(xiàn)在也面臨著一個嚴(yán)酷的事實：技術(shù)越來越成熟——以至于原來很好的NoSQL數(shù)據(jù)存儲不得不進行重寫，也有少數(shù)人認(rèn)為這就是所謂的2.0版本。這里列出一些比較知名的工具，可以為大數(shù)據(jù)建立快速、可擴展的存儲庫。

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即“不僅僅是SQL”，是一項全新的數(shù)據(jù)庫革命性運動，早期就有人提出，發(fā)展至2009年趨勢越發(fā)高漲。NoSQL的擁護者們提倡運用非關(guān)系型的數(shù)據(jù)存儲，相對于鋪天蓋地的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫運用，這一概念無疑是一種全新的思維的注入。

對于NoSQL并沒有一個明確的范圍和定義，但是他們都普遍存在下面一些共同特征：

不需要預(yù)定義模式：不需要事先定義數(shù)據(jù)模式，預(yù)定義表結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)中的每條記錄都可能有不同的屬性和格式。當(dāng)插入數(shù)據(jù)時，并不需要預(yù)先定義它們的模式。

無共享架構(gòu)：相對于將所有數(shù)據(jù)存儲的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中的全共享架構(gòu)。NoSQL往往將數(shù)據(jù)劃分后存儲在各個本地服務(wù)器上。因為從本地磁盤讀取數(shù)據(jù)的性能往往好于通過網(wǎng)絡(luò)傳輸讀取數(shù)據(jù)的性能，從而提高了系統(tǒng)的性能。

彈性可擴展：可以在系統(tǒng)運行的時候，動態(tài)增加或者刪除結(jié)點。不需要停機維護，數(shù)據(jù)可以自動遷移。

分區(qū)：相對于將數(shù)據(jù)存放于同一個節(jié)點，NoSQL數(shù)據(jù)庫需要將數(shù)據(jù)進行分區(qū)，將記錄分散在多個節(jié)點上面。并且通常分區(qū)的同時還要做復(fù)制。這樣既提高了并行性能，又能保證沒有單點失效的問題。

異步復(fù)制：和RAID存儲系統(tǒng)不同的是，NoSQL中的復(fù)制，往往是基于日志的異步復(fù)制。這樣，數(shù)據(jù)就可以盡快地寫入一個節(jié)點，而不會被網(wǎng)絡(luò)傳輸引起遲延。缺點是并不總是能保證一致性，這樣的方式在出現(xiàn)故障的時候，可能會丟失少量的數(shù)據(jù)。

BASE：相對于事務(wù)嚴(yán)格的ACID特性，NoSQL數(shù)據(jù)庫保證的是BASE特性。BASE是最終一致性和軟事務(wù)。

NoSQL數(shù)據(jù)庫并沒有一個統(tǒng)一的架構(gòu)，兩種NoSQL數(shù)據(jù)庫之間的不同，甚至遠遠超過兩種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的不同?？梢哉f，NoSQL各有所長，成功的NoSQL必然特別適用于某些場合或者某些應(yīng)用，在這些場合中會遠遠勝過關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和其他的NoSQL。

文章題目：nosql約束,為什么使用nosql
網(wǎng)站鏈接：http://sd-ha.com/article2/dssocic.html

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