Nosql(Not only SQL)

NoSQL概念随着web2.0的快速發展，非關系型、分布式資料存儲得到了快速的發展，它們不保證關系資料的ACID特性。

NoSQL概念在2009年被提了出來。NoSQL最常見的解釋是“non-relational”，“Not Only SQL”也被很多人接受。（“NoSQL”一詞最早于1998年被用于一個輕量級的關系資料庫的名字。）NoSQL被我們用得最多的當數key-value存儲，當然還有其他的文檔型的、列存儲、圖型資料庫、xml資料庫等。在NoSQL概念提出之前，這些資料庫就被用于各種系統當中，但是卻很少用于web網際網路應用。比如cdb、qdbm、bdb資料庫。

傳統關系資料庫的瓶頸

傳統的關系資料庫具有不錯的性能，高穩定型，久經曆史考驗，而且使用簡單，功能強大，同時也積累了大量的成功案例。在網際網路領域，MySQL成為了絕對靠前的王者，毫不誇張的說，MySQL為網際網路的發展做出了卓越的貢獻。

在90年代，一個網站的通路量一般都不大，用單個資料庫完全可以輕松應付。在那個時候，更多的都是靜态網頁，動态互動類型的網站不多。

到了最近10年，網站開始快速發展。火爆的論壇、部落格、sns、微網誌逐漸引領web領域的潮流。在初期，論壇的流量其實也不大，如果你接觸網絡比較早，你可能還記得那個時候還有文本型存儲的論壇程式，可以想象一般的論壇的流量有多大。

Memcached+MySQL

後來，随着通路量的上升，幾乎大部分使用MySQL架構的網站在資料庫上都開始出現了性能問題，web程式不再僅僅專注在功能上，同時也在追求性能。程式員們開始大量的使用緩存技術來緩解資料庫的壓力，優化資料庫的結構和索引。開始比較流行的是通過檔案緩存來緩解資料庫壓力，但是當通路量繼續增大的時候，多台web機器通過檔案緩存不能共享，大量的小檔案緩存也帶了了比較高的IO壓力。在這個時候，Memcached就自然的成為一個非常時尚的技術産品。

Memcached作為一個獨立的分布式的緩存伺服器，為多個web伺服器提供了一個共享的高性能緩存服務，在Memcached伺服器上，又發展了根據hash算法來進行多台Memcached緩存服務的擴充，然後又出現了一緻性hash來解決增加或減少緩存伺服器導緻重新hash帶來的大量緩存失效的弊端。當時，如果你去面試，你說你有Memcached經驗，肯定會加分的。

Mysql主從讀寫分離

由于資料庫的寫入壓力增加，Memcached隻能緩解資料庫的讀取壓力。讀寫集中在一個資料庫上讓資料庫不堪重負，大部分網站開始使用主從複制技術來達到讀寫分離，以提高讀寫性能和讀庫的可擴充性。Mysql的master-slave模式成為這個時候的網站标配了。

分表分庫

随着web2.0的繼續高速發展，在Memcached的高速緩存，MySQL的主從複制，讀寫分離的基礎之上，這時MySQL主庫的寫壓力開始出現瓶頸，而資料量的持續猛增，由于MyISAM使用表鎖，在高并發下會出現嚴重的鎖問題，大量的高并發MySQL應用開始使用InnoDB引擎代替MyISAM。同時，開始流行使用分表分庫來緩解寫壓力和資料增長的擴充問題。這個時候，分表分庫成了一個熱門技術，是面試的熱門問題也是業界讨論的熱門技術問題。也就在這個時候，MySQL推出了還不太穩定的表分區，這也給技術實力一般的公司帶來了希望。雖然MySQL推出了MySQL Cluster叢集，但是由于在網際網路幾乎沒有成功案例，性能也不能滿足網際網路的要求，隻是在高可靠性上提供了非常大的保證。

MySQL的擴充性瓶頸

在網際網路，大部分的MySQL都應該是IO密集型的，事實上，如果你的MySQL是個CPU密集型的話，那麼很可能你的MySQL設計得有性能問題，需要優化了。大資料量高并發環境下的MySQL應用開發越來越複雜，也越來越具有技術挑戰性。分表分庫的規則把握都是需要經驗的。雖然有像淘寶這樣技術實力強大的公司開發了透明的中間件層來屏蔽開發者的複雜性，但是避免不了整個架構的複雜性。分庫分表的子庫到一定階段又面臨擴充問題。還有就是需求的變更，可能又需要一種新的分庫方式。

MySQL資料庫也經常存儲一些大文本字段，導緻資料庫表非常的大，在做資料庫恢複的時候就導緻非常的慢，不容易快速恢複資料庫。比如1000萬4KB大小的文本就接近40GB的大小，如果能把這些資料從MySQL省去，MySQL将變得非常的小。

關系資料庫很強大，但是它并不能很好的應付所有的應用場景。MySQL的擴充性差（需要複雜的技術來實作），大資料下IO壓力大，表結構更改困難，正是目前使用MySQL的開發人員面臨的問題。

NOSQL的優勢

易擴充

NoSQL資料庫種類繁多，但是一個共同的特點都是去掉關系資料庫的關系型特性。資料之間無關系，這樣就非常容易擴充。也無形之間，在架構的層面上帶來了可擴充的能力。

大資料量，高性能

NoSQL資料庫都具有非常高的讀寫性能，尤其在大資料量下，同樣表現優秀。這得益于它的無關系性，資料庫的結構簡單。一般MySQL使用Query Cache，每次表的更新Cache就失效，是一種大粒度的Cache，在針對web2.0的互動頻繁的應用，Cache性能不高。而NoSQL的Cache是記錄級的，是一種細粒度的Cache，是以NoSQL在這個層面上來說就要性能高很多了。

靈活的資料模型

NoSQL無需事先為要存儲的資料建立字段，随時可以存儲自定義的資料格式。而在關系資料庫裡，增删字段是一件非常麻煩的事情。如果是非常大資料量的表，增加字段簡直就是一個噩夢。這點在大資料量的web2.0時代尤其明顯。

高可用

NoSQL在不太影響性能的情況，就可以友善的實作高可用的架構。比如Cassandra，HBase模型，通過複制模型也能實作高可用。

總結

NoSQL資料庫的出現，彌補了關系資料（比如MySQL）在某些方面的不足，在某些方面能極大的節省開發成本和維護成本。

MySQL和NoSQL都有各自的特點和使用的應用場景，兩者的緊密結合将會給web2.0的資料庫發展帶來新的思路。讓關系資料庫關注在關系上，NoSQL關注在存儲上。