7、数据库技术：从文档数据库到图数据库的探索

数据库技术：从文档数据库到图数据库的探索

1. 文档数据库的数据模型

文档数据库在数据存储和查询方面有独特的数据模型，常见的有文档嵌入和文档链接两种方式。

1.1 文档嵌入

在文档嵌入模式中，“演员”数据以数组形式嵌套在“电影”文档内。这种模式的优点显著，它允许在一次操作中获取一部电影及其所有演员的信息，避免了在应用代码中执行连接操作。然而，该模式也存在明显问题，“演员”数据会在多个文档中重复出现。在复杂设计中，如果需要更改“演员”的某些属性，可能会引发问题和数据不一致。而且，虽然一部电影中的演员数量相对较少，但在其他应用场景中，若嵌入文档的成员数量无限制增加，由于单个 JSON 文档的大小通常有限制（如 MongoDB 中为 64MB），也会产生问题。

1.2 文档链接

为解决文档嵌入的问题，数据库设计者可能会选择使用文档标识符来链接多个文档，类似于关系数据库通过外键关联行。例如，在“电影”文档中嵌入演员 ID 数组，用于定位出演该电影的演员。还有一种类似关系型第三范式的文档链接设计，通过链接文档将电影与演员关联起来。尽管这种设计对于文档数据库来说有些不自然，但对于某些工作负载，它能在性能和可维护性之间取得较好的平衡。

与关系数据库相比，文档数据库的数据建模确定性较低，没有类似第三范式这样定义“正确”模型的标准。而且，关系数据库的建模主要由待存储的数据性质驱动，而文档数据库中要执行的查询性质更为重要。

2. 早期 JSON 数据库

2.1 CouchDB

CouchDB 是首个著名的基于 JSON 的数据库系统，由 Damien Katz 创建