系统架构设计师:数据库设计基础知识--NoSQL数据库分类与特点

当前出现了很多不同类型、面向不同应用的NoSQL产品，按照所使用的数据结构的类型，一般可以将NoSQL数据库分为以下4种类型。

1.列式存储数据库

行式数据库即传统的关系型数据库，数据按记录存储，每一条记录的所有属性存储在一行。列式数据库是按数据库记录的列来组织和存储数据的，数据库中每个表由一组页链的集合组成，每条页链对应表中的一个存储列。

这类数据库通常是用来应对分布式存储的海量数据。键仍然存在，但是它们的特点是指向了多个列。这些列是由列家族来安排的。现有产品如 Cassandra、HBase、Riak。

2.键值对存储数据库

键值存储的典型数据结构一般为数组链表：先通过Hash算法得出Hashcode，找到数组的某一个位置，然后插入链表。

这类数据库主要会用到一个哈希表，表中有一个特定的键和一个指针指向特定的数据。Key-value模型对于工T系统来说，其优势在于简单、易部署。但是如果数据库管理员只对部分值进行查询或更新的时候，Key-va1ue就显得效率低下了。现有产品如Tokyo Cabinet/Tyrant.Redis、Voldemort、OracleBDB.

3.文档型数据库

文档型数据库同键值对存储数据库类似。文档型数据库的灵感来自于 Lotus Notes 办公软件，而且它同键值存储相类似。该类型的数据模型是版本化的文档，半结构化的文档以特定的格式存储，比如JSON。文档型数据库可以看作是键值数据库的升级版，允许嵌套键值，在处理网页等复杂数据时，文档型数据库比传统键值数据库的查询效率更高。现有产品如CouchDB、MongoDb，国内也有文档型数据库SequoiaDB，已经开源。

4.图数据库

图形结构的数据库同其他采用行列以及刚性结构的SQL数据库不同，它使用灵活的图形模型，并且能够扩展到多个服务器上。NoSQL数据库没有标准的查询语言（SQL），因此进行数据库查询需要指定数据模型。许多NoSQL数据库都有REST式的数据接口或者查询API。适合存储通过图进行建模的数据，例如社交网络数据，生物信息网络数据，交通网络数据等。常见的产品有Neo4J、InfoGrid、InfiniteGraph等。目前业界对于NoSQL并没有一个明确的范围和定义，但是它们普遍存在下面一些共同特征：

易扩展：去掉了关系数据库的关系型特性。数据之间无关系，这样就非常容易扩展。大数据量，高性能：NoSQL数据库都具有非常高的读写性能，尤其在大数据量下。这得益于它的无关系性，数据库的结构简单。

灵活的数据模型：NoSQL无须事先为要存储的数据建立字段，随时可以存储自定义的数据格式。

高可用：NoSQL在不太影响性能的情况下，就可以方便地实现高可用的架构，有些产品通过复制模型也能实现高可用。