什么是 NoSQL 数据库？（包括类型、用途和好处）

数据库管理系统对于公司存储、组织、访问和操作数据很有价值。与 SQL 数据库相比，NoSQL 数据库提供了更快、更独特的数据存储和组织方式，SQL 数据库使用表并具有严格的结构。了解此数据库的功能可以帮助您轻松收集、存储和管理大量数据。

什么是 NoSQL 数据库？
NoSQL，也称为 not only SQL 或 non-SQL，是一种数据库管理方法，技术专业人员使用它来存储、管理、组织、查询和理解他们的数据。Non-SQL 不是关系数据库，这意味着它具有非线性结构并且数据查询不是使用 SQL。SQL 或结构化查询语言是一种编程语言，可用于在关系数据库管理系统 (RDBMS) 中管理数据。

大公司可能更喜欢非 SQL，因为它是分布式数据库，这意味着它可以远程存储和复制数据。此功能可以促进数据的可用性和可靠性。如果某些数据脱机，它还有助于确保数据库的持续功能。

非 SQL 数据库的类型
非 SQL 数据库的基本类型是：

键值数据库
键值存储或键值数据库是最简单的非关系数据库类型。它减少的存储需求使其能够为用户提供比传统关系数据库模型更大的灵活性。它将元素存储为由属性名称和值组成的键值对。

键值数据库不像大多数 SQL 数据库那样使用输入参数或占位符来表示可选值。键值数据库将每个键与一个值相关联，类似于许多编程语言中的字典。这种将数据存储在关联数组中的能力通常有助于快速数据查询。键值存储本质上是一个只有两列的关系数据库，即键或属性名称和值。键值存储非常适合存储用户配置文件、博客评论、产品推荐和用户偏好。

宽列数据库
宽列存储类似于关系数据库，因为它使用表、行和列。但是，与关系数据库不同，宽列数据库中表的名称和格式可以在同一个表中的行之间变化。宽列数据库是键值存储的二维子类。键值数据库将数据存储在行中，而宽列数据库将列分组为系列。然后，各个行构成一个列族。

每个单独的行都包含在典型列族中唯一标识它的键。列族中的列包含便于查询其对应值的键。公司通常更喜欢列式存储，因为它们具有高性能和可扩展的架构。组织将它们用于大数据、物联网 (IoT)、用户推荐和个性化引擎。

文档数据库
面向文档的数据库或文档数据库使用 JSON、XML 或 BSON 等系统存储数据。在文档存储中，数据具有半结构化格式。这意味着您可以根据需要修改文档以适应各种应用。您还可以在他们的需求应用程序发生变化时更改他们的数据结构。

数据结构的这种灵活性可能会加快开发速度，因为数据可能会变得类似于计算机代码，并且开发人员有足够的能力。在标准 SQL 数据库中，更改数据结构可能需要管理员的输入。电子商务平台、交易平台和移动应用程序可能会使用这种类型的非线性数据库。

图数据库
图数据库使用节点和关系存储数据。节点通常表示一个实体，例如用户、类别或任何数据。它的边，即关系，显示了两个节点之间的链接或关联。图形数据库使用带有与其他节点的关系记录列表的节点。这种相互关联性通常使数据可视化变得容易，因为它消除了关系数据库中存在的耗时的搜索匹配操作。

非 SQL 数据库的使用
公司通常出于各种目的使用非 SQL 数据库，包括：

存储大量数据
管理大量数据的公司（例如电子商务服务）可能会受益于非 SQL 的水平扩展功能。该特性将数据分散在节点之间，而不是依赖于单台机器，这可以使数据更易于访问，提高其性能，并使其不易因单一故障或大流量而导致大规模故障。这种缩放功能在游戏、广告技术 (adtech) 和 IoT 应用程序中特别有用。

处理快节奏的项目
非 SQL 可能有助于需要高速进行实际数据管理的项目，例如游戏和广告技术。它可以提供快速响应时间并管理相当大的使用高峰，而不会出现滞后，就像在磁盘存储中一样。它还可以帮助使用敏捷开发技术进行冲刺、代码推送和快速迭代的公司。敏捷开发涉及通过自组织团队和职能团队之间的协作来创建解决方案。

管理多种数据类型
非 SQL 数据库是同时存储多种数据类型的不错选择。这些数据库与各种数据形式兼容，允许它们在单个文档中存储不同的数据类型。它们还有助于通过基于图形的非线性数据库管理复杂的数据聚合和数据关系。

非关系数据库管理系统的好处
使用非 SQL 数据库的好处是：

适应性和灵活性：非SQL数据库的出现是为了解决SQL数据库在适应性和灵活性方面的缺点。它们适用于大量快速变化的数据，对于关系数据库建模已经过时的公司很有用。

成本效益：非 SQL 数据库可能比商业 RDBMS 更实惠，商业 RDBMS 可能需要购买许可证、雇用训练有素的数据库管理员，并获得昂贵的硬件才能垂直扩展。

可访问性：非 SQL 数据库的成本效益优势可能会提高数据可用性和可访问性。这些数据库中的大多数还与云应用程序兼容，这可能使许多用户可以轻松地在全球范围内访问它们。

速度：非 SQL 数据库还为所有用户提供数据存储、可访问性和处理速度。这使它们更适合现代 Web 应用程序、电子商务网站和移动应用程序。

什么是关系数据库管理系统？
RDBMS 是数据的集合，它们之间具有预定义的关系。它将数据存储在具有列和行的表中，每个表代表不同但相关的用途。表包含有关技术专业人员想要在数据库中表示的对象的信息。列通常属于保存某种数据的表。它们可能包含一个存储属性实际值的字段。

表通常包含表示对象或实体的相关值集合的行。您可以使用主键标识每个表，也可以使用外键在行和多个表之间创建关系。RDBMS 是结构化查询语言及其相关数据库系统的基础。

NoSQL 与 RDBMS
这两种数据库类型之间存在许多差异，包括：

结构
两种数据库类型之间的一个主要区别是它们的结构。RDBMS 是关系型的，这意味着数据库之间存在很强的关系。非 SQL 数据库可以存储结构化、半结构化和非结构化系统，而 RDBMS 使用结构化数据来识别主键。

缩放
由于数据存储方面的差异，这两个系统在扩展数据的方式上也有所不同。缩放是通过扩展或压缩系统来改变系统大小以满足当前需求的过程。RDBMS 垂直扩展数据，而非 SQL 则水平扩展数据。垂直扩展涉及添加新资源（如 CPU 或 RAM）以满足预期。水平扩展涉及向现有系统添加新服务器。

成本
非 SQL 数据库的横向扩展特性使它们比 RDBMS 更实惠。修复非 SQL 数据库通常比 RDBMS 更快。RDBMS 的维护可能会更加昂贵，因为它需要雇用更多的高素质技术专业人员来管理数据库中添加的服务器。非 SQL 主要是自动的、自治的和开源的。您还可以使用其服务器以最低成本管理数据。

图式
数据库模式是表示整个数据库的逻辑配置的结构。RBDMS 有固定的模式，这意味着插入数据需要正确的格式。这种固定性有助于对齐表中的主键和外键，以维持数据库的结构化设计。非关系数据库不包含模式，这意味着您可以以任何形式插入数据。您可以随时插入数据并更新数据库，恕不另行通知。

输出性能
由于非 SQL 数据库在系统内存中的缓存功能，数据输出性能可能更好。这些数据库不需要单独的基础设施，开发人员可以快速计算数据。RDBMS 需要特定的基础架构，这使得数据计算不同于非 SQL 数据库。

组织
两种数据库类型的不同之处在于它们组织信息的方式。SQL 数据库在存储和管理数据时通常使用表。非 SQL 数据库在存储数据时使用不同的格式，例如文档、图形、键值对和列。这种存储格式的多样性可以提供改进的性能，以满足不断发展的公司的需求。