掌握 NoSQL 数据库

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对于大多数开发者来说，关系数据库是最佳选择，因为它们已经存在超过40年，而且在历史上一直表现良好。然而，如果关系数据库不适用于您的特定用例，那么超越关系数据库是至关重要的。非关系数据库可能是正确的选择，如果：

•您的应用程序需要超低延迟。•您的数据是非结构化的，或者您没有任何关系数据。•您只需要序列化和反序列化数据（JSON、XML、YAML 等）。•您需要存储大量数据。

键值存储:

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•Amazon DynamoDB: DynamoDB是由亚马逊网络服务（AWS）提供的全面托管的NoSQL数据库服务。它支持键值和文档数据模型。DynamoDB以其低延迟性能和无缝可扩展性而闻名。它还提供诸如内存中缓存（DAX）、按需备份、恢复到某一时刻和自动扩展等功能。•DynamoDB的低延迟和高吞吐量的能力使其成为游戏应用的良好选择，速度至关重要。例如，Fortnite使用DynamoDB存储游戏配置文件，跟踪游戏内购买并维护排行榜。•由于其可扩展性和全面托管的特性，DynamoDB在微服务架构中也得到了广泛应用。Airbnb使用DynamoDB存储酒店预订数据，并在高峰时期管理高需求。•DynamoDB是一个全面托管的服务，这意味着AWS处理所有操作方面的工作，如硬件供应、设置、配置、复制、软件补丁、扩展和备份。如果您希望避免管理数据库的开销，DynamoDB可能是一个不错的选择。其他NoSQL数据库，如MongoDB、Cassandra或CouchDB，如果需要丰富的查询功能、可调一致性或多主复制，则可能更适合。

图存储:

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•Neo4j: Neo4j是由Neo4j，Inc.开发的图数据库管理系统。它旨在轻松高效地处理数据关系。Neo4j使用图模型来表示数据，使其非常适用于处理具有复杂关系和动态模式的数据。它支持ACID事务，并提供一种称为Cypher的强大而表达丰富的图查询语言。

Neo4j（图数据库）:

•社交网络: 像Neo4j这样的图数据库非常适用于社交网络应用。例如，如果您正在构建一个建议朋友的功能，图数据库可以轻松遍历不同用户之间的关系。例如，LinkedIn使用图数据库来实现他们的“你可能认识的人”功能。•推荐引擎: 像Walmart这样的公司使用图数据库来建立他们的推荐系统。他们可以快速分析客户行为和不同产品之间的关系，以提供准确的推荐。

列存储:

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•Cassandra: Apache Cassandra是一款高度可扩展且分布式的NoSQL数据库，专为跨多个通用服务器处理大量数据而设计。它提供高可用性，没有单点故障。Cassandra使用广列存储模型，允许以列的方式存储数据，非常适合写入密集的工作负载。•在广列存储中，写入通常附加到数据文件的末尾，避免了昂贵的磁盘寻址，并使写操作非常快。这对于写入密集型工作负载，其中数据不断流入数据库，特别有益。•HBase: Apache HBase是构建在Hadoop之上的列定向NoSQL数据库。它旨在为大数据提供随机、实时的读/写访问。HBase非常适用于需要快速和随机访问大型数据集的工作负载，并且与Hadoop的MapReduce数据处理范例很好地集成。

Cassandra/HBase（列存储）:

•时间序列数据: Cassandra经常用于存储时间序列数据，例如来自物联网设备或股票价格数据的指标。其列向结构允许有效地写入和读取顺序数据。Netflix使用Cassandra实时监控其流媒体服务。•大数据处理: HBase作为Hadoop生态系统的一部分，是处理大量数据的应用的理想选择。像Facebook这样的公司使用HBase存储用户消息和帖子。

文档存储:

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•CouchDB: Apache CouchDB是一款面向文档的NoSQL数据库，使用JSON表示文档

，使用JavaScript进行MapReduce查询，使用HTTP进行API。CouchDB以其多主复制系统而闻名，这使得它成为离线和移动应用的不错选择。它还支持个别文档更新的ACID属性。

CouchDB（文档存储）:

•离线优先应用: CouchDB的复制模型使其成为需要在离线状态下工作，然后在网络连接可用时同步的应用程序的良好选择。例如，对于在偏远地区工作的技术人员的现场服务应用程序可能使用CouchDB在本地存储数据，然后在联网时与中央数据库同步。•CouchDB具有内置的复制机制，可以在两个数据库实例之间同步数据。这意味着您可以在用户设备上拥有数据库的本地实例，并在服务器上拥有远程实例。当设备脱机时，应用程序可以继续从和写入到本地数据库。当设备重新联机时，本地和远程数据库可以同步。•CouchDB还具有内置的冲突解决机制。当数据库的不同实例上以不同方式修改同一文档时，CouchDB可以检测到冲突，并允许应用程序以对特定用例有意义的方式解决冲突。

值得注意的是，有办法使用AWS构建支持离线的应用程序。例如，您可以使用支持移动和Web应用程序的AWS AppSync，该服务支持离线数据访问和同步。AppSync在设备重新联机时自动同步数据。但这需要与使用CouchDB等文档存储相比，采用不同的架构和技术。

•内容管理系统: CouchDB的灵活、无模式的模型非常适合内容管理系统，其中每个内容块可以具有不同的属性。•内容管理系统（CMS）通常涉及多种类型的内容，每种类型都有自己的属性集。例如，博客文章可能具有标题、作者和正文等属性，而产品列表可能具有价格、制造商和SKU等属性。•在传统的关系数据库中，通常需要预先定义一个模式，指定每种内容类型可以具有哪些属性。这可能不灵活，并且难以随CMS需求的演变而更改。