基础篇-01 SQL与NOSQL

1.1.认识NoSQL

**NoSql**可以翻译做Not Only Sql（不仅仅是SQL），或者是No Sql（非Sql的）数据库。是相对于传统关系型数据库而言，有很大差异的一种特殊的数据库，因此也称之为**非关系型数据库**。

1.1.1.结构化与非结构化

传统关系型数据库是结构化数据，每一张表都有严格的约束信息：字段名、字段数据类型、字段约束等等信息，插入的数据必须遵守这些约束：

而NoSql则对数据库格式没有严格约束，往往形式松散，自由。

可以是键值型：

也可以是文档型：

甚至可以是图格式：

1.1.2.关联和非关联

传统数据库的表与表之间往往存在关联，例如外键：

而非关系型数据库不存在关联关系，要维护关系要么靠代码中的业务逻辑，要么靠数据之间的耦合：

{
  id: 1,
  name: "张三",
  orders: [
    {
       id: 1,
       item: {
     id: 10, title: "荣耀6", price: 4999
       }
    },
    {
       id: 2,
       item: {
     id: 20, title: "小米11", price: 3999
       }
    }
  ]
}

此处要维护“张三”的订单与商品“荣耀”和“小米11”的关系，不得不冗余的将这两个商品保存在张三的订单文档中，不够优雅。还是建议用业务来维护关联关系。

1.1.3.查询方式

传统关系型数据库会基于Sql语句做查询，语法有统一标准；

而不同的非关系数据库查询语法差异极大，五花八门各种各样。

1.1.4.事务

传统关系型数据库能满足事务ACID的原则。

1. 原子性（Atomicity）：
   • 原子性保证事务中的所有操作要么全部完成，要么全部不做。事务在执行过程中不会出现部分完成的情况。如果事务在执行过程中发生故障，系统会将其回滚到事务开始前的状态.
   • 例如，银行转账操作是一个典型的原子性事务。如果从账户A向账户B转账100元，那么这笔交易要么成功完成（账户A减少100元，账户B增加100元），要么完全不做（账户A和账户B的余额不变）.
2. 一致性（Consistency）：
   • 一致性确保事务执行前后，数据库从一个一致的状态转变为另一个一致的状态。事务不会破坏数据库的完整性约束.
   • 例如，在一个库存管理系统中，如果一个事务将某个商品的库存数量减少10，那么必须确保这个商品的库存数量不会变成负数，否则就会违反一致性原则.
3. 隔离性（Isolation）：
   • 隔离性保证多个事务并发执行时，每个事务的结果都像是在独立运行一样，不会受到其他事务的影响。隔离性通过不同的隔离级别来实现，常见的隔离级别包括读未提交、读已提交、可重复读和串行化.
   • 例如，当两个事务同时对同一个账户进行查询和更新时，隔离性确保每个事务看到的账户余额是一致的，不会出现脏读、不可重复读或幻读等问题.
4. 持久性（Durability）：
   • 持久性保证一旦事务提交成功，其对数据库的更改就会被永久保存，即使系统发生故障也不会丢失.
   • 例如，当一个事务成功提交后，数据库会将更改写入磁盘等持久存储介质，确保数据不会因为系统崩溃等原因而丢失.

而非关系型数据库往往不支持事务，或者不能严格保证ACID的特性，只能实现基本的一致性。

1.1.5.总结

除了上述四点以外，在存储方式、扩展性、查询性能上关系型与非关系型也都有着显著差异，总结如下：

• 存储方式
  • 关系型数据库基于磁盘进行存储，会有大量的磁盘IO，对性能有一定影响
  • 非关系型数据库，他们的操作更多的是依赖于内存来操作，内存的读写速度会非常快，性能自然会好一些
• 扩展性
  • 关系型数据库集群模式一般是主从，主从数据一致，起到数据备份的作用，称为垂直扩展。
  • 非关系型数据库可以将数据拆分，存储在不同机器上，可以保存海量数据，解决内存大小有限的问题。称为水平扩展。
  • 关系型数据库因为表之间存在关联关系，如果做水平扩展会给数据查询带来很多麻烦