一、什么是數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫是“按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫”。是一個長期存儲在計算機內(nèi)的、有組織的、可共享的、統(tǒng)一管理的大量數(shù)據(jù)的集合。

數(shù)據(jù)庫的存儲空間很大，可以存放百萬條、千萬條、上億條數(shù)據(jù)。但是數(shù)據(jù)庫并不是隨意地將數(shù)據(jù)進行存放，是有一定的規(guī)則的，否則查詢的效率會很低。當今世界是一個充滿著數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)世界，充斥著大量的數(shù)據(jù)。即這個互聯(lián)網(wǎng)世界就是數(shù)據(jù)世界。數(shù)據(jù)的來源有很多，比如出行記錄、消費記錄、瀏覽的網(wǎng)頁、發(fā)送的消息等等。除了文本類型的數(shù)據(jù)，圖像、音樂、聲音都是數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫的概念實際包括兩層意思：

1、數(shù)據(jù)庫是一個實體，它是能夠合理保管數(shù)據(jù)的“倉庫”，用戶在該“倉庫”中存放要管理的事務(wù)數(shù)據(jù)，“數(shù)據(jù)”和“庫”兩個概念結(jié)合成為數(shù)據(jù)庫。

2、數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理的新方法和技術(shù)，它能更合適的組織數(shù)據(jù)、更方便的維護數(shù)據(jù)、更嚴密的控制數(shù)據(jù)和更有效的利用數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫作為最重要的基礎(chǔ)軟件，是確保計算機系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基石。

二、數(shù)據(jù)庫有哪些類型

數(shù)據(jù)庫有兩種類型，分別是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫與非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。

1、關(guān)系數(shù)據(jù)庫

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，存儲的格式可以直觀地反映實體間的關(guān)系。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和常見的表格比較相似，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中表與表之間是有很多復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系的。常見的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫有Mysql，SqlServer等。在輕量或者小型的應(yīng)用中，使用不同的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對系統(tǒng)的性能影響不大，但是在構(gòu)建大型應(yīng)用時，則需要根據(jù)應(yīng)用的業(yè)務(wù)需求和性能需求，選擇合適的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理更合適，如學(xué)生成績、地址等，這樣的數(shù)據(jù)一般情況下需要使用結(jié)構(gòu)化的查詢，例如join，這樣的情況下，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫就會比NoSQL數(shù)據(jù)庫性能更優(yōu)，而且精確度更高。由于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的規(guī)模不算太大，數(shù)據(jù)規(guī)模的增長通常也是可預(yù)期的，所以針對結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫更好。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫十分注意數(shù)據(jù)操作的事務(wù)性、一致性，如果對這方面的要求關(guān)系型數(shù)據(jù)庫無疑可以很好的滿足。

2、非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（NoSQL）

隨著近些年技術(shù)方向的不斷拓展，大量的NoSql數(shù)據(jù)庫如MongoDB、Redis、Memcache出于簡化數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、避免冗余、影響性能的表連接、摒棄復(fù)雜分布式的目的被設(shè)計。

NoSQL數(shù)據(jù)庫指的是分布式的、非關(guān)系型的、不保證遵循ACID原則的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。NoSQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)與CAP理論、一致性哈希算法有密切關(guān)系。所謂CAP理論，簡單來說就是一個分布式系統(tǒng)不可能滿足可用性、一致性與分區(qū)容錯性這三個要求，一次性滿足兩種要求是該系統(tǒng)的上限。而一致性哈希算法則指的是NoSQL數(shù)據(jù)庫在應(yīng)用過程中，為滿足工作需求而在通常情況下產(chǎn)生的一種數(shù)據(jù)算法，該算法能有效解決工作方面的諸多問題但也存在弊端，即工作完成質(zhì)量會隨著節(jié)點的變化而產(chǎn)生波動，當節(jié)點過多時，相關(guān)工作結(jié)果就無法那么準確。這一問題使整個系統(tǒng)的工作效率受到影響，導(dǎo)致整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)亂碼與出錯率大大提高，甚至?xí)霈F(xiàn)數(shù)據(jù)節(jié)點的內(nèi)容遷移，產(chǎn)生錯誤的代碼信息。但盡管如此，NoSQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)還是具有非常明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，如數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)相對簡單，在大數(shù)據(jù)量下的讀寫性能好；能滿足隨時存儲自定義數(shù)據(jù)格式需求，非常適用于大數(shù)據(jù)處理工作。

NoSQL數(shù)據(jù)庫適合追求速度和可擴展性、業(yè)務(wù)多變的應(yīng)用場景。對于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理更合適，如文章、評論，這些數(shù)據(jù)如全文搜索、機器學(xué)習(xí)通常只用于模糊處理，并不需要像結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)一樣，進行精確查詢，而且這類數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)規(guī)模往往是海量的，數(shù)據(jù)規(guī)模的增長往往也是不可能預(yù)期的，而NoSQL數(shù)據(jù)庫的擴展能力幾乎也是無限的，所以NoSQL數(shù)據(jù)庫可以很好的滿足這一類數(shù)據(jù)的存儲。NoSQL數(shù)據(jù)庫利用key-value可以大量的獲取大量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)的獲取效率很高，但用它查詢結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)效果就比較差。

目前NoSQL數(shù)據(jù)庫仍然沒有一個統(tǒng)一的標準，它現(xiàn)在有四種大的分類：

（1）鍵值對存儲（key-value）：代表軟件Redis，它的優(yōu)點能夠進行數(shù)據(jù)的快速查詢，而缺點是需要存儲數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。

（2）列存儲：代表軟件Hbase，它的優(yōu)點是對數(shù)據(jù)能快速查詢，數(shù)據(jù)存儲的擴展性強。而缺點是數(shù)據(jù)庫的功能有局限性。

（3）文檔數(shù)據(jù)庫存儲：代表軟件MongoDB，它的優(yōu)點是對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要求不特別的嚴格。而缺點是查詢性的性能不好，同時缺少一種統(tǒng)一查詢語言。

（4）圖形數(shù)據(jù)庫存儲：代表軟件InfoGrid，它的優(yōu)點可以方便的利用圖結(jié)構(gòu)相關(guān)算法進行計算。而缺點是要想得到結(jié)果必須進行整個圖的計算，而且遇到不適合的數(shù)據(jù)模型時，圖形數(shù)據(jù)庫很難使用。