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什么是NoSQL

NoSQL是一系列非关系性数据库的统称。它们通常:

1. 采取如下形式之一来表现数据：
1. key-value store,
2. document store,
3. wide column store,
4. graph database
2. 数据被去正则化（denormalized）
3. Join操作通常由application来执行，而非数据库
4. 绝大部分NoSQL数据库缺乏ACID，而更青睐eventual consistency.

BASE 通常被用来描述NoSQL数据库的属性。与 CAP Theorem 相比较, BASE选择可用性而不是一致性：

• Basically available 大致可用 - 系统保证一定程度的可用性。the system guarantees availability.
• Soft state 软状态 - 系统状态随时可变，甚至在没有输入的情况下。the state of the system may change over time, even without input.
• Eventual consistency 最终一致性 - 系统经过一段时间之后最终变得一致，即使此段时间内系统并没有接收到输入。the system will become consistent over a period of time, given that the system doesn't receive input during that period.

NoSQL数据库的分类

根据数据表现形式的不同，NoSQL可以被分为如下几类。了解它们的属性可以让我们更好的选择是使用SQL还是NoSQL。

Key-Value Store

抽象表示：HashTable

• 通常允许O(1)读写操作，而且由内存或者SSD支持。
• key通常保持字母表顺序，支持范围选取操作。
• 支持储存metadata
• key-value store通常具有高性能，一般用在简单而快速改变的小data上，例如一层in-memory的cache layer
• 因为它只提供简单操作，所以更复杂的操作被移到了application layer
• 通常是作为更复杂结构的基础，例如document store

Document Store

抽象表示：将document存储为value的key-value store

• Document Store的中心是documents（如XML，JSON，binary等），每个document都存有一个object的所有信息。
• Document Store提供API或者搜索语言，以搜索文章内部。
• 根据DataBase实现方式的不同，document以collections, tags, metadata, 或者directories来归类。
• 有些document stores，像MongoDB和CouchDB提供类似SQL的复杂查询语言。DynamoDB同时支持key-values与documents.
• Document stores提供高可变性，通常被用于偶尔改变的数据。

Wide column store

抽象表示：嵌套映射 nested mapColumnFamily<RowKey, Columns<ColKey, Value, Timestamp>>

• Wide column的基础单位是column（name/value pair）
• 一个column可以被group到一组column里面，与SQL类似
• 超级column组可以进一步group column组，形成嵌套
• 在一组超级column里，你可以用rowkey来访问每个单独的超级column。共有rowkey的子column组成一个row
• 每个value都带有timestamp，可以用来解决conflict
• 常见实现：Google的Bigtable， FB的Cassandra
• Wide column store具有高可用性与高扩展性，经常被用在巨大的数据表上。

Graph database

抽象表示：图

• 每个节点都是一个数据记录，每条边都是数据点之间的关系
• 优化以表现复杂数据关系，例如很多foreign key，或者many-to-many relationships
• Graph database为复杂关系的数据提供高性能实现，如社交网络
• 这是一个很新的数据库结构，还未被广泛使用