Redis之NoSql入门和概述(一)

1. 为何用 NoSQL？

NoSQL指的是非关系型的数据库，NoSQL也称做Not Only SQL的缩写，是对不一样于传统的关系型数据库的数据库管理系统的统称。NoSQL用于超大规模数据的存储。这些类型的数据存储不须要固定的模式，无需多余操做就能够横向扩展

1.1 单机 MySQL 的美好时代

在90年代，一个网站的访问量通常都不大，用单个数据库彻底能够轻松应付。在那个时候，更多的都是静态网页，动态交互类型的网站很少。

备注：DAL : Data Access Layer（数据访问层 – Hibernate，MyBatis）

上述架构下，咱们来看看数据存储的瓶颈是什么？

1. 数据量的总大小一个机器放不下时。
2. 数据的索引（B+ Tree）一个机器的内存放不下时。
3. 访问量(读写混合)一个实例不能承受。
4. 若是知足了上述1 or 3个时，只能对数据库的总体架构进行重构。

1.2 Memcached(缓存)+MySQL+垂直拆分

后来，随着访问量的上升，几乎大部分使用MySQL架构的网站在数据库上都开始出现了性能问题，web程序再也不仅仅专一在功能上，同时也在追求性能。程序员们开始大量的使用缓存技术来缓解数据库的压力，优化数据库的结构和索引。开始比较流行的是经过文件缓存来缓解数据库压力，可是当访问量继续增大的时候，多台web机器经过文件缓存不能共享，大量的小文件缓存也带了比较高的IO压力。在这个时候，Memcached就天然的成为一个很是时尚的技术产品。

Memcached做为一个独立的分布式的缓存服务器，为多个web服务器提供了一个共享的高性能缓存服务，在Memcached服务器上，又发展了根据hash算法来进行多台Memcached缓存服务的扩展，而后又出现了一致性hash来解决增长或减小缓存服务器致使从新hash带来的大量缓存失效的弊端。

1.3 Mysql主从读写分离

因为数据库的写入压力增长，Memcached只能缓解数据库的读取压力。读写集中在一个数据库上让数据库不堪重负，大部分网站开始使用主从复制技术来达到读写分离，以提升读写性能和读库的可扩展性。Mysql的master-slave模式成为这个时候的网站标配了。

1.4 分库分表+水平拆分+mysql集群

在Memcached的高速缓存，MySQL的主从复制，读写分离的基础之上，这时MySQL主库的写压力开始出现瓶颈，而数据量的持续猛增，因为MyISAM在写数据的时候会使用表锁，在高并发写数据的状况下会出现严重的锁问题，大量的高并发MySQL应用开始使用InnoDB引擎代替MyISAM。

ps：这就是为何 MySQL 在 5.1版本以后使用 InnoDB 作为默认存储引擎的缘由 – MyISAM 写会锁表，InnoDB 有行锁，发生冲突的概率低，并发性能高。

聊点题外话：MyISAM是非集聚引擎，支持全文索引;不支持事务;它是表级锁;会保存表的具体行数.innoDB是集聚引擎，5.6之后才有全文索引;支持事务；它是行级锁;不会保存表的具体行数.

同时，开始流行使用分表分库来缓解写压力和数据增加的扩展问题。这个时候，分表分库成了一个热门技术，是面试的热门问题也是业界讨论的热门技术问题。也就在这个时候，MySQL推出了还不太稳定的表分区，这也给技术实力通常的公司带来了但愿。虽然MySQL推出了MySQL Cluster集群，但性能也不能很好知足互联网的要求，只是在高可靠性上提供了很是大的保证。

1.5 MySQL的扩展性瓶颈

MySQL数据库也常常存储一些大文本字段，致使数据库表很是的大，在作数据库恢复的时候就致使很是的慢，不容易快速恢复数据库。好比1000万4KB大小的文本就接近40GB的大小，若是能把这些数据从MySQL省去，MySQL将变得很是的小。关系数据库很强大，可是它并不能很好的应付全部的应用场景。MySQL的扩展性差（须要复杂的技术来实现），大数据下IO压力大，表结构更改困难，正是当前使用MySQL的开发人员面临的问题。

1.6 今天是什么样子？

最前面的是企业级防火墙，后面经过负载均衡主机（软负载：Nginx，硬负载：F5）在 web 服务器集群之间进行调度，再由具体的 web 服务器（Tomcat）去访问缓存，访问数据库。

1.7 为何用NoSQL?

今天咱们能够经过第三方平台（如：Google,Facebook等）能够很容易的访问和抓取数据。用户的我的信息，社交网络，地理位置，用户生成的数据和用户操做日志已经成倍的增长。咱们若是要对这些用户数据进行挖掘，那SQL数据库已经不适合这些应用了, NoSQL数据库的发展也却能很好的处理这些大的数据。