MongoDB学习（一）

偏执的太偏执、 2022-02-20 08:15 242阅读 0赞

## NoSQL 简介 ##

#### 关系型数据库遵循ACID规则 ####

事务在英文中是transaction，和现实世界中的交易很类似，它有如下四个特性：

1、A (Atomicity) 原子性

原子性很容易理解，也就是说事务里的所有操作要么全部做完，要么都不做，事务成功的条件是事务里的所有操作都成功，只要有一个操作失败，整个事务就失败，需要回滚。

比如银行转账，从A账户转100元至B账户，分为两个步骤：1）从A账户取100元；2）存入100元至B账户。这两步要么一起完成，要么一起不完成，如果只完成第一步，第二步失败，钱会莫名其妙少了100元。

2、C (Consistency) 一致性

一致性也比较容易理解，也就是说数据库要一直处于一致的状态，事务的运行不会改变数据库原本的一致性约束。

例如现有完整性约束a+b=10，如果一个事务改变了a，那么必须得改变b，使得事务结束后依然满足a+b=10，否则事务失败。

3、I (Isolation) 独立性

所谓的独立性是指并发的事务之间不会互相影响，如果一个事务要访问的数据正在被另外一个事务修改，只要另外一个事务未提交，它所访问的数据就不受未提交事务的影响。

比如现在有个交易是从A账户转100元至B账户，在这个交易还未完成的情况下，如果此时B查询自己的账户，是看不到新增加的100元的。

4、D (Durability) 持久性

持久性是指一旦事务提交后，它所做的修改将会永久的保存在数据库上，即使出现宕机也不会丢失。

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#### RDBMS vs NoSQL ####

RDBMS

*  高度组织化结构化数据
 *  结构化查询语言（SQL） (SQL)
 *  数据和关系都存储在单独的表中。
 *  数据操纵语言，数据定义语言
 *  严格的一致性
 *  基础事务

NoSQL

*  代表着不仅仅是SQL
 *  没有声明性查询语言
 *  没有预定义的模式  
    \-键 - 值对存储，列存储，文档存储，图形数据库
 *  最终一致性，而非ACID属性
 *  非结构化和不可预知的数据
 *  CAP定理
 *  高性能，高可用性和可伸缩性

#### CAP定理（CAP theorem） ####

在计算机科学中, CAP定理（CAP theorem）, 又被称作 布鲁尔定理（Brewer’s theorem）, 它指出对于一个分布式计算系统来说，不可能同时满足以下三点:

一致性(Consistency) (所有节点在同一时间具有相同的数据)  
可用性(Availability) (保证每个请求不管成功或者失败都有响应)  
分隔容忍(Partition tolerance) (系统中任意信息的丢失或失败不会影响系统的继续运作)  
CAP理论的核心是：一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性，可用性和分区容错性这三个需求，最多只能同时较好的满足两个。

因此，根据 CAP 原理将 NoSQL 数据库分成了满足 CA 原则、满足 CP 原则和满足 AP 原则三 大类：

CA - 单点集群，满足一致性，可用性的系统，通常在可扩展性上不太强大。  
CP - 满足一致性，分区容忍性的系统，通常性能不是特别高。  
AP - 满足可用性，分区容忍性的系统，通常可能对一致性要求低一些。  
![在这里插入图片描述][cap-theoram-image.png]

#### NoSQL 数据库分类 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>类型</th> 
   <th>部分代表</th> 
   <th>特点</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>列存储</td> 
   <td>Hbase Cassandra Hypertable</td> 
   <td>顾名思义，是按列存储数据的。最大的特点是方便存储结构化和半结构化数据，方便做数据压缩，对针对某一列或者某几列的查询有非常大的IO优势。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>文档存储</td> 
   <td>MongoDB CouchDB</td> 
   <td>文档存储一般用类似json的格式存储，存储的内容是文档型的。这样也就有机会对某些字段建立索引，实现关系数据库的某些功能。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>key-value存储</td> 
   <td>Tokyo Cabinet /Tyrant Berkeley DB MemcacheD BRedis</td> 
   <td>可以通过key快速查询到其value。一般来说，存储不管value的格式，照单全收。（Redis包含了其他功能）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>图存储</td> 
   <td>Neo4J FlockDB</td> 
   <td>图形关系的最佳存储。使用传统关系数据库来解决的话性能低下，而且设计使用不方便。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>对象存储</td> 
   <td>db4o Versant</td> 
   <td>通过类似面向对象语言的语法操作数据库，通过对象的方式存取数据。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>xml数据库</td> 
   <td>Berkeley DB XML BaseX</td> 
   <td>高效的存储XML数据，并支持XML的内部查询语法，比如XQuery,Xpath。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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## MongoDB ##

MongoDB 是由C++语言编写的，是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统。

在高负载的情况下，添加更多的节点，可以保证服务器性能。

MongoDB 旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。

MongoDB 将数据存储为一个文档，数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档类似于 JSON 对象。字段值可以包含其他文档，数组及文档数组。  
![在这里插入图片描述][crud-annotated-document.png]

### MongoDB 概念解析 ###

不管我们学习什么数据库都应该学习其中的基础概念，在mongodb中基本的概念是文档、集合、数据库，下面我们挨个介绍。

下表将帮助您更容易理解Mongo中的一些概念：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1NoZWxsZXlMaXR0bGVoZXJv_size_16_color_FFFFFF_t_70]

转载自：菜鸟教程 ，加深记忆。

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## 学习，永不止步~~~ ##

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