幽52NsQL兴起的原因 2、“ One size fits all”模式很难适用于截然不同的业务场景 关系模型作为统一的数据模型既被用于数据分析,也被用于在线业 务。但这两者一个强调高吞吐,一个强调低延时,已经演化出完全 不同的架构。用同一套模型来抽象显然是不合适的 Hadoop就是针对数据分析 MongoDB、 Redis等是针对在线业务,两者都抛弃了关系模型 大数据技术原理与应用》 厦门大学计算机科学系 lin@xmu.edu.cn
《大数据技术原理与应用》 厦门大学计算机科学系 林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 5.2 NoSQL兴起的原因 2、“One size fits all”模式很难适用于截然不同的业务场景 •关系模型作为统一的数据模型既被用于数据分析，也被用于在线业 务。但这两者一个强调高吞吐，一个强调低延时，已经演化出完全 不同的架构。用同一套模型来抽象显然是不合适的 •Hadoop就是针对数据分析 •MongoDB、Redis等是针对在线业务，两者都抛弃了关系模型
幽52NsQL兴起的原因 3、关系数据库的关键特性包括完善的事务机制和高效的查询机制。但是, 关系数据库引以为傲的两个关键特性,到了Web20时代却成了鸡肋,主要 表现在以下几个方面: (1)Web2.0网站系统通常不要求严格的数据库事务 (2)Web20并不要求严格的读写实时性 (3)Web2.0通常不包含大量复杂的SQL查询(去结构化,存储空间换取 更好的查询性能) 大数据技术原理与应用》 厦门大学计算机科学系 lin@xmu.edu.cn
《大数据技术原理与应用》 厦门大学计算机科学系 林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 5.2 NoSQL兴起的原因 3、关系数据库的关键特性包括完善的事务机制和高效的查询机制。但是， 关系数据库引以为傲的两个关键特性，到了Web2.0时代却成了鸡肋，主要 表现在以下几个方面： （1）Web2.0网站系统通常不要求严格的数据库事务 （2）Web2.0并不要求严格的读写实时性 （3）Web2.0通常不包含大量复杂的SQL查询（去结构化，存储空间换取 更好的查询性能）
●5.3NSQL与关系数据库的比较 表51 NOSQL和关系数据库的简单比较 比较标准 RDBMS NOSQL 备注 数据库原理 完全支持 部分支持 RDBMS有关系代数理论作为基础 NOSQL没有统一的理论基础 RDBMS很难实现横向扩展,纵向扩展的空间也比较 数据规模 大 超大 有限,性能会随着数据规模的增大而降低 NOSQL可以很容易通过添加更多设备来支持更大规 模的数据 RDBMS需要定义数据库模式,严格遵守数据定义和 数据库模式 固定 灵活 相关约束条件 NOSQL不存在数据库模式,可以自由灵活定义并存 储各种不同类型的数据 可以实现高效的 简单查询,但是 RDBMS借助于索引机制可以实现快速查询(包括记 录查询和范围查询) 查询效率 快 不具备高度结构 化查询等特性, 很多 NOSQL数据库没有面向复杂查询的索引,虽然 复杂查询的性能 NOSQL可以使用 MapReduce来加速查询,但是,在 不尽人意 复杂查询方面的性能仍然不如 RDBMS 大数据技术原理与应用》 厦门大学计算机科学系 林子雨 lin@xmu.edu.cn
《大数据技术原理与应用》 厦门大学计算机科学系 林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 5.3 NoSQL与关系数据库的比较 比较标准 RDBMS NoSQL 备注 数据库原理 完全支持 部分支持 RDBMS有关系代数理论作为基础 NoSQL没有统一的理论基础 数据规模 大 超大 RDBMS很难实现横向扩展，纵向扩展的空间也比较 有限，性能会随着数据规模的增大而降低 NoSQL可以很容易通过添加更多设备来支持更大规 模的数据 数据库模式 固定 灵活 RDBMS需要定义数据库模式，严格遵守数据定义和 相关约束条件 NoSQL不存在数据库模式，可以自由灵活定义并存 储各种不同类型的数据 查询效率 快 可以实现高效的 简单查询，但是 不具备高度结构 化查询等特性， 复杂查询的性能 不尽人意 RDBMS借助于索引机制可以实现快速查询（包括记 录查询和范围查询） 很多NoSQL数据库没有面向复杂查询的索引，虽然 NoSQL可以使用MapReduce来加速查询，但是，在 复杂查询方面的性能仍然不如RDBMS 表5-1 NoSQL和关系数据库的简单比较
53 NOSQL与关系数据库的比较 表5-1 NOSQL和关系数据库的简单比较(续) 比较标准 RDBMS NOSQL 备注 RDBMS严格遵守事务AC|D模型,可以保证事 一致性 强一致性 弱一致性务强一致性 很多 NOSQL数据库放松了对事务AC|D四性的要 求,而是遵守BASE模型,只能保证最终一致性 任何一个 RDBMS都可以很容易实现数据完整性, 比如通过主键或者非空约束来实现实体完整性 数据完整性容易实现很难实现通过主键、外键来实现参照完整性,通过约束 或者触发器来实现用户自定义完整性 但是,在 NOSQL数据库却无法实现 RDBMS很难实现横向扩展,纵向扩展的空间也 扩展性 一般 好NsQL在设计之初就充分考虑了横向扩展的需 求,可以很容易通过添加廉价设备实现扩展 RDBMS在任何时候都以保证数据一致性为优先 目标,其次才是优化系统性能,随着数据规模 可用性 好 很好的增大, RDBMS为了保证严格的一致性,只能 提供相对较弱的可用性 大多数 NOSQL都能提供较高的可用性 大数据技术原理与应用》 厦门大学计算机科学系 林子雨 lin@xmu.edu.cn
《大数据技术原理与应用》 厦门大学计算机科学系 林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 5.3 NoSQL与关系数据库的比较 比较标准 RDBMS NoSQL 备注 一致性 强一致性 弱一致性 RDBMS严格遵守事务ACID模型，可以保证事 务强一致性 很多NoSQL数据库放松了对事务ACID四性的要 求，而是遵守BASE模型，只能保证最终一致性 数据完整性 容易实现 很难实现 任何一个RDBMS都可以很容易实现数据完整性， 比如通过主键或者非空约束来实现实体完整性， 通过主键、外键来实现参照完整性，通过约束 或者触发器来实现用户自定义完整性 但是，在NoSQL数据库却无法实现 扩展性 一般 好 RDBMS很难实现横向扩展，纵向扩展的空间也 比较有限 NoSQL在设计之初就充分考虑了横向扩展的需 求，可以很容易通过添加廉价设备实现扩展 可用性 好 很好 RDBMS在任何时候都以保证数据一致性为优先 目标，其次才是优化系统性能，随着数据规模 的增大，RDBMS为了保证严格的一致性，只能 提供相对较弱的可用性 大多数NoSQL都能提供较高的可用性 表5-1 NoSQL和关系数据库的简单比较（续）
●5.3NSQL与关系数据库的比较 表5-1 NOSQL和关系数据库的简单比较(续) 比较标准 RDBMS NoSQL 备注 RDBMS已经标准化(SQL) NOSQL还没有行业标准,不同的 NOSQL数据库 标准化 是 否 都有自己的查询语言,很难规范应用程序接口 Stone Braker认为:NoS①L缺乏统一查询语言, 将会拖慢NoS①L发展 RDBMS经过几十年的发展,已经非常成熟, 技术支持 高 低 Oracle等大型厂商都可以提供很好的技术支持 NOSQL在技术支持方面仍然处于起步阶段,还 不成熟,缺乏有力的技术支持 可维护性 复杂 复杂 RDBMS需要专门的数据库管理员(DBA)维护 NOSQL数据库虽然没有DBMS复杂,也难以维护 大数据技术原理与应用》 厦门大学计算机科学系 林子雨 lin@xmu.edu.cn
《大数据技术原理与应用》 厦门大学计算机科学系 林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 5.3 NoSQL与关系数据库的比较 比较标准 RDBMS NoSQL 备注 标准化 是 否 RDBMS已经标准化（SQL） NoSQL还没有行业标准，不同的NoSQL数据库 都有自己的查询语言，很难规范应用程序接口 StoneBraker认为：NoSQL缺乏统一查询语言， 将会拖慢NoSQL发展 技术支持 高 低 RDBMS经过几十年的发展，已经非常成熟， Oracle等大型厂商都可以提供很好的技术支持 NoSQL在技术支持方面仍然处于起步阶段，还 不成熟，缺乏有力的技术支持 可维护性 复杂 复杂 RDBMS需要专门的数据库管理员(DBA)维护 NoSQL数据库虽然没有DBMS复杂，也难以维护 表5-1 NoSQL和关系数据库的简单比较（续）