使用 NoSQL 数据库的优势

已发表: 2022-11-23

随着对更快、更具可扩展性的 Web 应用程序的需求增长,Nosql 数据库变得越来越流行。 但究竟什么是 nosql 数据库? 它如何改变了我们建模数据的方式? nosql 数据库是一种非关系型数据库,不使用传统的基于表的数据存储模型。 相反,它使用更灵活的无模式模型,可实现更轻松的可扩展性和更快的性能。 数据建模的这种变化对我们开发 Web 应用程序的方式产生了深远的影响。 我们不再受限于关系数据库的严格结构。 我们现在可以更自由地思考我们想要存储的数据以及我们想要如何构建它。 这种灵活性导致了传统关系数据库无法实现的新型创新 Web 应用程序的开发。 因此,如果您希望构建下一件大事,那么 nosql 数据库可能是您的正确选择。

我们可以在 NoSQL 数据库中存储大量数据并随时访问。 NoSQL 数据库有四种:它们可以以多种方式构建,可以用来生成数据模型,可以用来编写数据库。 在本教程中,我们将介绍构建 NoSQL 数据库时需要使用的各种 NoSQL 数据建模技术。 MongoDB 被 Strider CD 用作其 NoSQL 数据库的备份数据库。 此类数据中使用的数据模型由列而不是行组成。 基于图形的商店可供购买。 图或网络数据模型本质上表明任何两条信息彼此具有相同的重要性。

NoSQL 不仅仅是一种数据库管理语言; 这是一套哲学。 因此,与扩展相关的固有怪癖和问题处于最前沿。 学习 NoSQL 数据建模技术可以在创建实际上不需要的 DBM 方案时产生巨大差异。

上世纪 90 年代中期,互联网变得异常流行,关系型数据库跟不上用户对信息的需求,以及随之而来的更大范围的数据类型。 最近邻数据库,也称为 NoSQL 数据库,因此变得流行起来。

NoSQL 模型是使用称为 BASE 模型的更软模型构建的。 这基本上是一种可用的、平滑的一致性和可用性状态。 它基本上保证了数据的可用性,并使其更容易获得。

什么是 Nosql 数据建模?

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一般而言,NoSQL 是什么? 此模型不是关系数据库管理系统 (RDBMS) 的复制品。 因此,该模型在与数据的通信以及它们之间的关系方面并不明确。

Redis 电子书中的 8 种数据建模模式是 NoSQL 中数据建模的全面而透彻的指南。 本文着眼于八种数据模型,开发人员可以使用这些模型来构建现代应用程序,而不受传统关系数据库的限制。 NoSQL 数据库可用于合并两个单独的表或集合,其中一个表嵌入到另一个表中。 结果,两人可以发现所有相关数据并形成牢固的联系。 NoSQL 中的每个表都可以被应用程序视为自己的实体。 如果您想对一对多关系建模,您可以嵌入有界列表(即已知大小的列表)和无界列表的单独集合。 在这种情况下,有许多因素在起作用,包括产品、作者、发布日期、评级和评论。

许多相交的边可以出现在许多不同的表面上。 在关系数据库中,有单独的表可用于存储各种类型的数据。 使用 Redis Stack,所有模式都是灵活的,并且可以按类型字段分组。 第二种模式是桶模式,它通过随时存储和组织时间序列数据来减少开销。 在许多情况下,实时数据可以在许多用例中与修订模式一起使用。 JOIN 操作的复杂性可以通过使用NoSQL 模式来削减它们来降低。 树图模式对于基于 JOIN 的大型操作特别有用,例如 HR 系统、CMS、产品目录和社交网络。

它不是一个可以像关系数据库管理系统 (RDBMS) 那样可以复制的模型。 数据可以存储在磁盘、内存或两者中。 Redis 和 NoSQL 在 Redis Launchpad 部分的许多应用程序中使用。

非关系数据库 (N/RDBMS) 旨在支持现代 Web 和云应用程序所需的规模和敏捷性。 它们以更灵活和高效的方式存储和检索数据的能力使它们成为您需要存储大量数据或需要扩展数据库以处理大量用户的情况的不错选择。
N/RDBMS 最吸引人的特性之一是它们能够水平扩展。 因为可以在系统中添加更多服务器而不会产生任何性能问题,所以无需担心会产生多少成本。
非关系数据库管理系统 (N/RDBMS) 也非常适合存储非关系数据。 这是因为它们不像在关系数据库中那样依赖表和字段。 此外,您将能够以更灵活的方式更轻松地访问数据。
N/RDBMS 是一种出色的数据存储和可访问性工具。 如果您正在寻找可以处理大量数据并且可以轻松扩展的数据库,那么 AN/RDBMS 是一个很好的选择。

适合您应用程序的最佳 Nosql 数据库

由于 NoSQL 模型灵活,并且有广泛的数据模型可供选择,因此非常适合各种应用程序。 因此,您应该考虑哪种模型最适合该应用程序。 例如,如果应用程序需要快速访问少量数据,则键值存储可能很有用。 另一方面,图形数据库最适合需要保存和深入分析大量数据的应用程序。

你需要 Nosql 的数据模型吗?

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这个问题没有放之四海而皆准的答案,因为对 Nosql 数据库的数据模型的需求可能因具体应用程序或用例而异。 然而,一般来说,数据模型有助于提供数据存储和检索的结构,也有助于提高性能和可伸缩性。

数据库 NoSQL 数据库旨在分解关系数据库模型的行和列。 人们普遍认为 NoSQL 数据库缺乏数据模型。 提供关于如何组织数据以帮助模式开发的初步描述至关重要。 这些差异可以反映在四种主要类型的 NoSQL 数据库中每一种的数据模型中。 因此,模式设计将在应用程序的整个生命周期中重复进行。 选择 NoSQL 数据库时,最适合您的用例的数据模型是一个重要的考虑因素。 每个文档包含多对按数据类型和数据结构组织的值和字段。

通过查询检索字段值很容易,并且已经开发了多种强大的查询语言来帮助您这样做。 NoSQL 数据库的行结构基于一个键和一个名为列族的相关列。 底层结构由四种主要类型的NoSQL数据库组成:一种用于存储数据,一种用于管理关系,一种用于管理关系,一种用于管理关系。 事实上,数据的组织方式具有很强的适应性,有时甚至被描述为无模式。 文档数据库、宽列数据库和图数据库都有自己的查询语言。

在数据查询方面,文档数据库是最有效的。 由于其丰富的查询功能,它们能够处理范围广泛的应用程序。 除了键值存储和宽列存储之外,主键还提供了访问数据的单一方法。
例如,数据科学家和机器学习工程师可以使用 NoSQL 数据库来存储数据、模型的元数据、特征和操作参数。 另一方面,数据工程师可以利用它们来存储和检索清理后的数据。 MongoDB 和 CouchDB 等文档数据库因其易用性和广泛的功能而受到开发人员的欢迎。
NoSQL 数据库因其易用性和广泛的查询功能而变得越来越流行。 这些模型可用于存储数据、元数据、特征和操作参数。 因此,数据工程师可以利用它们提取和存储干净的数据。

三种数据模型

从数据库中读取数据时,与数据库中的数据保持一致至关重要。
如果将来自单个事务的数据视为从单个源读取,防止多个进程更改它,则可以隔离数据库。
当系统设计为具有长期耐用性时,它必须能够在发生故障时恢复数据。
当您需要访问大量小块数据时,使用键值数据模型是个好主意。 该模型中的项目可以由键和值表示。 文件系统允许您以与在文本文件中相同的方式添加、删除和修改值。
每当您需要以易于阅读和搜索的方式存储大量数据时,最好使用文档数据模型。 每个项目都可以由该模型中的文档表示。 文档中的每个字段最多可以包含最大值,因此没有限制。
当您需要以易于理解的格式存储数据时,最好使用图形数据模型。 在这个模型中,每个项目都由一个节点表示,该节点与下一个项目之间有链接。 通过单击链接,您可以访问图表。

Nosql 与关系模型有何不同?

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数据按照特定模式存储在关系数据库中。 另一方面,NoSQL 系统允许将数据存储在任何所需的结构中,同时还允许在需要时更新该结构。

关系数据库的数据是根据其模式之一存储的。 数据可以存储在任何 NoSQL 系统中,并可以根据其要求进行结构化。 用户可以通过执行以下过程在关系数据库中添加或更新数据:SELECT、INSERT 和 DELETE。 因此,在 NoSQL 查询中,数据通常显示为列而不是文档。 尽管术语“关系数据库”经常用于描述 NoSQL 系统,但它指的是用户定义模式并使用关系 SQL 查询来添加、更新或删除数据的系统。 SQL 比 NoSQL 数据库更专业,因为它用于特定任务而不是通用数据库。 SQL 数据库通常用于实体存储,而 NoQL 数据库用于实体存储。

由于 SQL 数据库的可用文档数量有限,因此它的内存容量决定了它的容量。 人们普遍认为,NoSQL 数据库因其存储数据的能力而具有各种形状和大小。 要使用的数据库系统的选择将取决于它的性能和您拥有的数据的性质。

NoSQL 数据库通常称为无模式数据库。 NoSQL 数据库旨在存储和查询非结构化数据,而不是使用与关系数据库相同的严格模式。 因此,NoSQL 数据库往往具有更灵活的数据模型,使它们能够更高效地存储和查询大量数据。 NoSQL 数据库的主要优势在于它们能够更高效地存储和查询大量数据。 这是因为 NoSQL 数据库倾向于使用更灵活的数据模型,可以更高效地存储和检索各种类型的数据。 NoSQL 数据库的一个缺点是它们可能更难学习。 另一方面,NoSQL 数据库由于其独特的特性,比传统的关系数据库更难理解。 尽管如此,通过正确的培训,仍然可以有效地使用 NoSQL 数据库。

Nosql 对比Sql:哪个数据库适合您的应用程序?

为 nosql 设计的数据库应用程序具有更低的延迟,而为关系系统设计的数据库应用程序具有更高的性能。 使用nosql 搜索数据库,您可以分析半结构化数据。 关系数据库通过规范化将数据转换为基于行和列的表。 它允许比较表并允许执行表之间的连接。 NoSQL 数据库不支持事务,但从长远来看它们似乎是一致的。 这意味着数据始终是最新的,但在更新时间和出现在数据库中之间可能会有一些延迟。 在 NoSQL 数据库中不使用 SQL 来生成查询。 取而代之的是,使用结构和其他编程语言查询数据。 当它们与不同的数据格式一起使用时,它们变得更加通用并且可以以多种方式使用。

Nosql 数据库和建模技术在现实世界中是如何使用的?

NoSQL 数据库在现实世界中以多种方式使用。 它们通常用于存储需要快速访问的大量数据,例如在社交媒体或电子商务应用程序中。 NoSQL 数据库还可用于存储不断变化的数据,例如在实时分析应用程序中。

传统关系数据库以 NoSQL 数据库中未使用的格式存储数据。 文档类型包括键值类型、宽列类型和图形类型。 自 2000 年代后期以来,存储价格暴跌,导致引入了 NoSQL 数据库。 开发人员在如何存储非结构化数据方面具有很大的灵活性,因为他们可以做的不仅仅是存储数据。 文档数据库、键值数据库、宽列存储和图形数据库是一些最常见的 NoSQL 数据库。 由于不需要连接,查询可以在更短的时间内完成。 存在几个用例,从关键的(例如财务数据)到更有趣和幼稚的(例如记录物联网读数的智能猫砂箱)。

在本教程中,我们将讨论何时以及为何开始使用 NoSQL 数据库。 此外,我们还将了解一些常被误解的 NoSQL 数据库。 根据 DB-Engines 的说法,MongoDB 是世界上最流行的非关系数据库。 在本教程中,您可以学习如何查询MongoDB 数据库,而无需在您的计算机上安装任何东西。 集群存储您的 MongoDB 数据库。 拥有 Atlas 集群后,您可以开始在其中存储数据。 可以使用您喜欢的编程语言在 Atlas Data Explorer、MongoDB Shell 或 MongoDB Compass 中手动创建数据库。

在此示例中,您将导入 Atlas 的样本数据集。 与传统数据库相比,NoSQL 数据库具有许多优势,包括快速查询处理、灵活的数据模型以及开发人员的易用性。 使用数据资源管理器,您可以添加新文档、编辑现有文档和删除文档。 如果你想分析你的数据,你应该使用聚合框架。 使用图表是在 Atlas 和 Atlas Data Lake 中可视化数据的最便捷方式。

为什么 Nosql 数据库越来越受欢迎

由于能够快速高效地处理大量数据,NoSQL 数据库正变得越来越流行。 它对于必须跟踪用户属性并尽快发出广告请求的广告平台特别有用。

Nosql 数据建模示例

软模式是 NoSQL 数据模型中常用的技术。 从图形和键值存储数据库中也可以清楚地看出,值可以是任何格式,因为数据模型不限制值。 另一个例子是 BigTable,它包括列以及来自其他列的列。

文档数据库,例如 MapR 数据库(最近被 Hewlett Packard Enterprise 收购)或 Eloquent Data Fabric,有时被称为无模式数据库。 文档数据库不需要与关系数据库相同的预定义结构,但它们必须根据数据的组织方式进行定义。 如果您的数据模型设计得当,您的应用程序将执行得更好。 您可以通过使用 HPE Ezmeral Data Fabric 将架构取消设置为一行或通过在关系环境中呈现多个带有索引的表来对架构进行反规范化。 要执行快速读写,请按键范围对数据进行分组。 ER 模型可用于定义物理模型并将读取的数据存储在其中。 在使用NoSQL时,可以对数据进行去规范化或重复化处理,以便统一访问和存储。

在非规范化数据存储中,您有一个包含多个索引的表,就像在关系数据库中一样。 在一对多关系中,您可以将表建模为一个文档。 在关系数据库中,行实例引用同一对象的实例。 在面向对象的编程模型中,不同的对象类型可以通过扩展相同的基类型来关联。 每个文档在写入它的节点上都有一个相同的行键。 parent 字段包含父节点的节点 id,而 children 字段包含每个子节点的节点 id。 在这篇博文中,我们将讨论文档数据库数据建模与传统关系数据库建模的不同之处。 子类型的对象对象可以存储其属性,而基类型或未分类的子类型对象则不能。 它使您能够在同一个表中对不同的产品类型进行建模,并根据产品类型快速定位一组产品。

Nosql 数据模型类型

有四种主要的 NoSQL 数据模型:键值、文档、列和图。 每个模型都有自己的优点和缺点,并且更适合某些类型的数据和工作负载。
键值存储是四种模型中最简单的一种,最适合存储可以表示为单个值的数据,例如数字或字符串。 文档存储更复杂,最适合存储可以表示为文档的数据,例如 JSON 对象。 列式存储更加复杂,最适合存储可以表示为表格的数据,例如电子表格。 图存储是四种模型中最复杂的一种,最适合存储可以表示为图的数据,例如社交网络。

可以通过四种方式使用 NoSQL 数据库:键值存储、文档存储、面向列的数据库和图形数据库。 问题解决的类型与关系数据库中的问题有很大不同。 例如,OrientDB 是一个结合了 NoSQL 和非 NNN 数据库的多模型数据库。 除了多个实体和链接表之外,完整的关系数据库还可以包含许多实体和链接表。 每个实体(人)由其自己的行表示,每个实体的列分布在多行中。 列数据库分为多个部分,分别存储每一列,当只涉及几个列时允许更快的扫描。 索引用于表示行号,而列数据库用于表示数据。

键值存储是一种 NoSQL 数据库,具有最低级别的复杂性。 它们旨在存储日常文档,并且可以处理复杂的查询和计算。 除非数据处于有意义的结构中,否则文档存储不需要规范化。 图形数据库的目标是有效地存储实体之间的关系。 图数据库的两个主要功能是组织数据。 节点被定义为实体本身。 两个实体的关系是一条线,它有自己的一套特征。 文档存储和键值存储遵循 BASE,而不是像 Neo4j 这样声称维护 ACID 的图形数据库。

哪个因素驱动 Nosql 数据库中的数据模型

特定于应用程序的访问模式,例如支持特定类型查询的访问模式,通常是 NoSQL 数据建模的基础。

Nosql 数据库图

Nosql数据库图是显示Nosql数据库结构的图。 它可用于可视化 Nosql 数据库中的数据,并了解数据之间的关系。

不能使用名称或约束类似于 ER 或类图的 NoSQL 数据建模图。 NoSQL 中关于关系的规则放宽了,以试图简化开发人员的过程。 如果您正在进行建模,那么提前计划读写操作总是一个好主意。 确保不超过两个文档包含相同的信息,并且永远不要包含对同一文档的引用。 随着时间的推移,许多项目将继续增长,因此无法将其 ID 嵌入或添加到产品中作为参考。 或者,您可以创建另一个集合来组织多个事务,或者简单地在组中进行的每个事务中放置一个唯一标识符字段(例如,id 事务)。 SQL 和 NoSQL 数据库在名称和设计原则上是相似的。

为此,应始终包括图表中使用的符号,以便于阅读。 许多交易可以由一个产品执行,并且该产品的要求不同。 随着应用程序开发的进展,这个基本图可能需要修改。

什么是 Nosql 数据库设计?

NoSQL 搜索数据库基于可以使用算法将半结构化数据转换为分析数据的想法。 需要使用数据模型。 关系模型在将数据转换为表后生成包含行和列的表。 表、行、列、索引以及表与其他数据库元素之间的关系均由模式指定。