本文來源：極客時間vip課程筆記

一、關系數據庫的缺點

• 關系數據庫存儲的是行記錄，無法存儲數據結構

  以微博的關注關系為例，“我關注的人”是一個用戶 ID 列表，使用關系數據庫存儲只能將列表拆成多行，然后再查詢出來組裝，無法直接存儲一個列表。

• 關系數據庫的 schema 擴展很不方便

  關系數據庫的表結構 schema 是強約束，操作不存在的列會報錯，業務變化時擴充列也比較麻煩，需要執行 DDL（data definition language，如 CREATE、ALTER、DROP 等）語句修改，而且修改時可能會長時間鎖表（例如，MySQL 可能將表鎖住 1 個小時）。

• 關系數據庫在大數據場景下 I/O 較高

  如果對一些大量數據的表進行統計之類的運算，關系數據庫的 I/O 會很高，因為即使只針對其中某一列進行運算，關系數據庫也會將整行數據從存儲設備讀入內存。

• 關系數據庫的全文搜索功能比較弱

  關系數據庫的全文搜索只能使用 like 進行整表掃描匹配，性能非常低，在互聯網這種搜索復雜的場景下無法滿足業務要求。

二、常見的 NoSQL 方案分 類

2.1、K-V 存儲

• 解決關系數據庫無法存儲數據結構的問題，以 Redis 為代表。

2.2、文檔數據庫

• 解決關系數據庫強 schema 約束的問題，以 MongoDB 為代表。

2.3、列式數據庫

• 解決關系數據庫大數據場景下的 I/O 問題，以 HBase 為代表。

2.4、全文搜索引擎

• 解決關系數據庫的全文搜索性能問題，以 Elasticsearch 為代表。

三、高性能 NoSQL 方案的典型特征和應用場景

3.1、K-V 存儲典型特征和應用場景

• K-V 存儲的全稱是 Key-Value 存儲，其中 Key 是數據的標識，和關系數據庫中的主鍵含義一樣，Value 就是具體的數據。

• Redis 是 K-V 存儲的典型代表，它是一款開源（基于 BSD 許可）的高性能 K-V 緩存和存儲系統。Redis 的 Value 是具體的數據結構，包括 string、hash、list、set、sorted set、bitmap 和 hyperloglog，所以常常被稱為數據結構服務器。

• 以 List 數據結構為例，Redis 提供了下面這些典型的操作（更多請參考鏈接：http://redis.cn/commands.html#list）：

  LPOP key 從隊列的左邊出隊一個元素。

  LINDEX key index 獲取一個元素，通過其索引列表。

  LLEN key 獲得隊列（List）的長度。

  LLEN key 獲得隊列（List）的長度。

• 以上這些功能，如果用關系數據庫來實現，就會變得很復雜。例如，LPOP 操作是移除并返回 key 對應的 list 的第一個元素。如果用關系數據庫來存儲，為了達到同樣目的，需要進行下面的操作：

  每條數據除了數據編號（例如，行 ID）