摘要：可水平擴(kuò)展，可以添加更多服務(wù)器來(lái)擴(kuò)展您的數(shù)據(jù)庫(kù)需要管理員是否開(kāi)發(fā)人員和管理員都可以使用適用場(chǎng)景會(huì)計(jì)師事務(wù)所和銀行，以及需要具有清晰架構(gòu)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的其他公司。

今天的主題是從MongoDB漫談數(shù)據(jù)庫(kù)，在日常的項(xiàng)目中，我們一般都是使用的mysql作為數(shù)據(jù)庫(kù)，但是一旦有問(wèn)題，又常常會(huì)聽(tīng)到類似“要不換成MongoDB試試”的聲音，因此就讓我們這些小白來(lái)隨便聊聊數(shù)據(jù)庫(kù)

我們就用最簡(jiǎn)單的話來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)庫(kù)，就是保存數(shù)據(jù)的一個(gè)倉(cāng)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)就是按照一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組織，儲(chǔ)存和管理數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)

我們寫的程序都是在內(nèi)存中運(yùn)行的，一旦程序運(yùn)行結(jié)束或者計(jì)算機(jī)斷點(diǎn)，程序運(yùn)行中的數(shù)據(jù)就會(huì)全部丟失；所以我們就需要將一些程序的數(shù)據(jù)持久化到硬盤中，以確保數(shù)據(jù)的安全性。

數(shù)據(jù)庫(kù)則是大批量數(shù)據(jù)持久化的普遍選擇，1.文件 2. 數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)是有結(jié)構(gòu)的

數(shù)據(jù)庫(kù)可以提供各種接口，讓數(shù)據(jù)處理（增刪改查）快捷方便

各種語(yǔ)言（PHP、jsp、.net..）提供了完善的接口

數(shù)據(jù)庫(kù)流行度（來(lái)源：https://db-engines.com/en/ranking）

從統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)中可以看出，最受歡迎的DBMS是“關(guān)系型”，前五名中占據(jù)了四位，把數(shù)據(jù)擴(kuò)大到前十，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)也占到了七位之多。

開(kāi)源，只有企業(yè)才需要購(gòu)買許可證

具有廣泛的用途：可廣泛用于大多數(shù)平臺(tái)，如Linux，Windows，Ubuntu，Mac OS X等

易于使用

可靠的：多年來(lái)一直經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和測(cè)試

適用于PHP（PHP天下第一），也可以與其他編程語(yǔ)言一起使用，如JAVA，PERL，C，C ++等

適用于小型和大型應(yīng)用

那么關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)這么好為什么前五名中還會(huì)出現(xiàn)MongoDB的身影呢，我們來(lái)看一下

可伸縮性：向特定記錄添加更多數(shù)據(jù)可能涉及擴(kuò)展到多個(gè)表，列和行，而因?yàn)閿?shù)據(jù)是按行存儲(chǔ)，即使只針對(duì)其中某一列進(jìn)行運(yùn)算，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)也會(huì)將整行數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)設(shè)備中讀入內(nèi)存，導(dǎo)致I/O較高

由第一條產(chǎn)生而來(lái)的一個(gè)缺陷就是無(wú)法存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

速度：由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題倒是分析數(shù)據(jù)時(shí)需要一定的時(shí)間，另外只能夠進(jìn)行子字符串的匹配查詢，當(dāng)表的數(shù)據(jù)逐漸變大的時(shí)候，like查詢的匹配會(huì)非常慢，即使在有索引的情況下

在使用之前，需要先編寫架構(gòu)以定義表，同時(shí)表結(jié)構(gòu)schema擴(kuò)展不方便 如要需要修改表結(jié)構(gòu)，需要執(zhí)行執(zhí)行DDL(data definition language)，語(yǔ)句修改，修改期間會(huì)導(dǎo)致鎖表

靈活性：文檔結(jié)構(gòu)更符合開(kāi)發(fā)人員在各自編程語(yǔ)言中的編碼方式，這些編程語(yǔ)言在鍵值對(duì)中是清晰且結(jié)構(gòu)化的，這樣可以隨時(shí)輕松添加和編輯數(shù)據(jù)/文檔

支持各種查詢：字段，表達(dá)式，范圍查詢，JavaScript函數(shù)等

更快的周轉(zhuǎn)時(shí)間：因?yàn)榇鎯?chǔ)在MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)中的多個(gè)表中的相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在MongoDB中的同一文檔中

沒(méi)有嚴(yán)格的模式：可以在定義文檔結(jié)構(gòu)之前先創(chuàng)建文檔

MongoDB的功能使它更適合處理大量數(shù)據(jù)

先讓我們來(lái)比較一下兩者再來(lái)詳細(xì)說(shuō)明

首先說(shuō)說(shuō)靈活性，舉個(gè)列子，一個(gè)商城里面會(huì)有許多的商品，而這些商品都是有自己獨(dú)特的屬性的，比如電視有屏幕尺寸、屏幕分辨率，而空調(diào)有制冷類型、外機(jī)噪音等屬性，要把它們放到產(chǎn)品表里是非常困難的，額外增加了程序員對(duì)于數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)的工作，而MongoDB沒(méi)有Schema（模式、數(shù)據(jù)模型）就會(huì)顯得很簡(jiǎn)單。

MongoDB 的靈活還體現(xiàn)在非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)上。MongoDB 提供全文索引，也支持地理位置查詢和索引。例如一位用戶想知道方圓五公里哪里有公共衛(wèi)生間，這是「地理范圍查詢」。然后他搜索最近的單車。摩拜單車正是使用 MongoDB 完成這樣的「距離排序查詢」。

數(shù)據(jù)一臺(tái)機(jī)器放不下了，就需要sharding（分片）把它放到好幾臺(tái)機(jī)器上去。分片是MongoDB多年以來(lái)的原生功能，與MongoDB其他功能高效整合。

例如，分片集群中一個(gè)復(fù)雜的聚合查詢會(huì)自動(dòng)地根據(jù) Shard Key（片鍵）分配到多個(gè)結(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，盡可能將計(jì)算任務(wù)下推到數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)上，最后在一個(gè)結(jié)點(diǎn)上聚合所有結(jié)點(diǎn)的結(jié)果。分片還可以在各個(gè)結(jié)點(diǎn)間自動(dòng)遷移數(shù)據(jù)，均衡其數(shù)據(jù)量。同時(shí)配合著MongoDB的復(fù)制（副本集）技術(shù)，可以有效的避免數(shù)據(jù)的丟失（在測(cè)試的時(shí)候發(fā)現(xiàn)mongo會(huì)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)副本集的所有機(jī)器地址，當(dāng)一臺(tái)Mongo被停掉時(shí)，連接的Server不會(huì)報(bào)錯(cuò)）

MongoDB中使用分片集群結(jié)構(gòu)分布：

眾所周知，MongoDB占用了大量的服務(wù)器內(nèi)存

MongoDB在安全性上略微會(huì)差一點(diǎn)

過(guò)于自由靈活的文件存儲(chǔ)格式帶來(lái)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤（。。。。。。）

單個(gè)文檔大小限制為16 M

對(duì)于數(shù)組型的數(shù)據(jù)操作不夠豐富

說(shuō)了這么多狗屎一樣總結(jié)的話，最重要的就是我們?cè)谑裁磿r(shí)候選擇使用MongoDB

日志系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的日志信息，一般種類較多、范圍較大、內(nèi)容也比較雜亂。通過(guò)MongoDB可以將這些雜亂的日志進(jìn)行收集管理

地理位置存儲(chǔ)，MongoDB支持地理位置、二維空間索引，可以存儲(chǔ)經(jīng)緯度，因此可以很快的計(jì)算出兩點(diǎn)之間的距離，等位置信息

數(shù)據(jù)規(guī)模增長(zhǎng)很快（比如供給的關(guān)注信息）

需要保證高可用的環(huán)境

文件存儲(chǔ)需求

其他場(chǎng)景，如游戲開(kāi)發(fā)中可以通過(guò)MongoDB存儲(chǔ)用戶信息、裝備、積分等，除此之外物流系統(tǒng)、社交系統(tǒng)、甚至物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

說(shuō)了這么多，為什么我們會(huì)把mysql和MongoDB放在一起比較進(jìn)行選擇，就是因?yàn)樗鼈兪遣煌愋偷臄?shù)據(jù)庫(kù)，從數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展至今，大致上分為三種類型

首先要提到的一定是我們最熟悉的mysql數(shù)據(jù)庫(kù)所屬于的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)：

比如MySql 、sql server Oracle 等

特點(diǎn) 通過(guò)一張張表來(lái)建立關(guān)聯(lián)

基本都使用SQL語(yǔ)言來(lái)管理數(shù)據(jù)庫(kù)

NoSql，也就是MongoDB的數(shù)據(jù)庫(kù)類型，源自2009年在San Francisco舉辦的一次Meetup，在該Meetup上出現(xiàn)了NoSql技術(shù)的描述：open source, distributed, non relational databases

非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)：

沒(méi)有行 、列的概念 用json類儲(chǔ)存數(shù)據(jù)

集合相當(dāng)于“表”，文檔相當(dāng)于“行”

標(biāo)準(zhǔn)化和非標(biāo)準(zhǔn)化的摩擦。

標(biāo)準(zhǔn)化限制創(chuàng)新，非標(biāo)準(zhǔn)話不能統(tǒng)一

NoSql在剛提出的時(shí)候被解釋成Non-Relational，也有No-sql的意思，但是隨著近些年的快速發(fā)展，SQL已經(jīng)逐步被應(yīng)用在了更廣泛的領(lǐng)域，因此，SQL已不再是RDBMS的專屬特征，NoSql技術(shù)體系中也引入了SQL能力，因此而演變出來(lái)了Not-Only-SQL的概念

大多數(shù)NoSql技術(shù)，弱化了對(duì)ACID語(yǔ)義以及復(fù)雜關(guān)聯(lián)查詢的支持，采用了更加簡(jiǎn)潔或更加專業(yè)的數(shù)據(jù)模型，優(yōu)化了讀寫路徑，從而能夠換取更高的讀寫性能

根據(jù)wiki中的定義

NewSQL is a class of modern relational database management systems that seek to provide the same scalable performance of NoSQL systems for online transaction processing (OLTP) read-write workloads while still maintaining the ACID guarantees of a traditional database system.

NewSql可以說(shuō)是傳統(tǒng)的RDBMS與NoSql技術(shù)結(jié)合之下的產(chǎn)物，因此，可以將典型NewSql技術(shù)理解成分布式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠支持分布式事務(wù)是一個(gè)基本前提。NoSQL與NewSQL在技術(shù)棧上有很多重疊，但在是否支持關(guān)系型模型及對(duì)復(fù)雜事務(wù)的支持力度上是存在明顯區(qū)別的。因?yàn)楸救瞬涣私?，所以這里不做多說(shuō)。

這里我只是簡(jiǎn)單的介紹一下數(shù)據(jù)庫(kù)的類型，對(duì)于一種存儲(chǔ)技術(shù)屬于NoSql或者NewSql,亦或是RDBMS是不能簡(jiǎn)單歸類的，畢竟技術(shù)是在不斷進(jìn)步的，比如MySQL現(xiàn)在也兼容了nosql的特性：

或者有的人會(huì)奇怪為什么在介紹MongoDB的缺點(diǎn)時(shí)沒(méi)有提事務(wù)的事，這是因?yàn)樵?018年夏季的MongoDB4.0版本中，MongoDB引入了事務(wù)功能，支持多文檔ACID特性，例如使用mongo shell進(jìn)行事務(wù)操作

具體壓測(cè)數(shù)據(jù)后期補(bǔ)上

《MongoDB vs MySQL : Understanding the difference》——Tanya Noronha

《NewSQL是否是NoSQL的取代者?》——Jaison

《MongoDB 4.0 事務(wù)實(shí)現(xiàn)解析》——張友東