NoSql的含义

NoSQL ,（Not Only SQL），泛指非关系型数据库, 它是由一次叫“反Sql运动”的社区讨论而诞生的体系。这个运动的发起最早源自于社区网站 LiveJournal的开发团队，它们的初衷是为了用于减少数据库连接数，减轻数据库的工作压力，但发展至今有着其他不同的应用领域，因此NoSQL处于一种所谓百家争鸣的，各执一词的时期。但我们作为NoSql的学习者和应用者，我们不需要关心和纠结这些NoSql的争论，也不需要参与到这些争论当中。

只要不是关系型数据库里面的东西，都可以叫做nosql数据库。

NoSql的共同特点和优势

• NoSQL 通常是以key-value形式存储的（如:Memcache、Redis、Mongodb）
• 不支持SQL语句
• 没有表结构
• 配置简单
• 灵活、高效的操作与数据模型（key-value存储，一般叫做hash表）
• 低廉的学习成本
• 能很好地作为MySql的中间层（cache is king 有缓存肯定会更好、缓存也会引来问题？数据 一致性的问题）
• 能很好地支持PHP

NoSql的共同的缺点

• 没有统一的标准
• 安全性极差（memcache没有权限系统 ）
• 没有正式的官方支持 （社区维护）（GitHub）
• 各种产品还不算成熟
• 权威支持的产品价格很高（如：阿里云）

NoSql的产品分类

• 网站：http://www.nosql-database.org/
• redis
• mongodb
• memcache
• Aliyun MQ
• HBASE
• .....

Memcache

• 端口：11211

• 纯内存存储，是所有NoSQL产品中最简单，速度最快的，但也是功能最弱的

• 内置分布式算法，开发者不需要自己去实现

  • 使用分布式存储数据

  $mem = new Memcache();
  
  $mem->addServer('127.0.0.1', 11212);
  $mem->addServer('127.0.0.1', 11213);
  $mem->addServer('127.0.0.1', 11214);
  
  # 数据自动分布在3台memcache服务器上，不用开发人员操心
  for($i = 1; $i < 99; $i++){
      $mem->set('key_' . $i, 'value_' . $i, 0, 86400);
  }
  
  echo "ok";
  

  • 获取分布式数据

  $mem = new Memcache();
    
  $mem->addServer('127.0.0.1', 11212);
  $mem->addServer('127.0.0.1', 11213);
  $mem->addServer('127.0.0.1', 11214);
  
  # 开发人员无法得知数据的来源
  $data = $mem->get('key_1');
  var_dump($data);
  

• 可以设置数据有效期

  Memcache设置缓存的有效期可以使用：

  1. 缓存时间：使用s秒数，但是不能超过86400*30s，也就是30天的秒数
  2. 时间戳：但是该方式只有在Linux下才可以使用，windows下不生效，使用时间戳可以设置大于30天的有效期

• 使用Telnet协议进行传输，没有加密功能，安全性很差，但在内网上影响不大

• 最大存储空间只有64M，一旦爆满，Memcache会指定重启，并释放当前所有的内存

• 存储形式为KV型，单个Value值最大为1M（单个chunk最大为1M）

• 数据存储在内存中，一旦服务器维护或重启，数据就会丢失

• 数据零散，无法遍历，管理数据完整性非常一般

• 存储的数据都是字符串类型

• 可以配置Session共享（在php.ini中配置session.save_handler = memcache，session.save_path = "tcp://#memcache服务器的IP#:11211"）

  ; php.ini
  session.save_handler = memcache
  session.save_path = "tcp://127.0.0.1:11211"
  

• Memcache的内存分配机制

  ​ 由于Memcache是一个内存缓存系统，就涉及内存申请和释放的问题，不断的申请和释放内存，会导致内存的碎片化。为了解决内存碎片化的问题，Memcache使用了内存预先分配机制。

  ​ Memcache将64M的存储空间分割成64份，每一份都是1M的空间，这样的空间称为slab class。

  ​ slab class里面的存储数据的单元称为chunk，最小的chunk默认为96B，最大为1M。

  ​ 相邻slab class之间chunk大小的比值是固定的，这个比值被称为增长因子，它可以根据实际的业务做相应的调整。

• Memcache内部使用了LRU算法

  ​ LRU(Least Recently Used )算法被称为最近最少使用原则。

  ​ 当memcache的一个slab里面的chunk不够使用的情况下（存储满了，数据在有效期）当有新的满足chunk的数据过来的情况下，memcache会优先把slab里面最近一段时间内，最不活跃的数据先剔除掉，腾出空间，给新的数据使用。

• Memcache使用惰性删除机制

  ​ Memcache本身不监控数据是否过期，当下一次重新获取数据的时候，才会去查看数据是否有效，如果有效则返回，否则就清除。

• Memcache实现高可用

  • sina公司开发的MemcacheDB
  • repcached：全称replication cached，是由日本人发明的memcache的高可用技术，简称复制缓冲区技术。

Redis

• 端口：6379

• 默认存在0~15共16个数据库

• 支持缓存数据持久化

• 支持5种数据类型

  • String（字符串）
  • list（链表）
  • hash（哈希表）
  • set（无序集合）
  • sorted set（有序集合，缩写为zset）

• 为高并发而生

• Redis使用一致性哈希虚拟节点算法可以实现分布式功能

• 存储形式为KV型，单个Value值最大可以存储1G的数据，存储总量可以视硬盘大小而定

• Redis可以开启安全认证

  # redis.conf
  # 由于配置文件中的密码是明文，所以一般会把该配置文件的权限设置为600
  requirepass ##密码##（明文）
  

• Redis的持久化

  • 快照模式

    默认模式，快照文件为dump.rdb。

    当网站的数据量变大时，该文件也会随之增大，操作效率很低。

  • aof模式（append of file）

    aof文件有点类似MySQL的binlog日志（读写分离）

    aof文件会把用户的操作记录包括查询的过程全部记录，当服务器出现问题的时候，Redis会将数据从内存中保存到aof文件当中，当服务器重新运行时，Redis就会根据aof文件中的操作记录，把数据重新还原到内存当中去，以确保数据的完整性。

    快照模式和aof模式是完全互斥的。

    如果aof的模式一旦启动，那么快照就会失效，Redis就会把所有的数据缓存到内存当中，如果发生重启，停止，关闭服务器等行为，那么aof文件就会把内存中数据同步到硬盘中。

    开启aof模式：

    # redis.conf
    
    appendonly yes
    
    appendfilename "appendonly.aof"
    
    # appendfsync always
    # always 的选项代表Redis的命令每一次只要运行那么就会马上写入aof文件当中，该选项是最没有效率的，然而它却是最具备操作记录完整性的。
    
    appendfsync everysec
    # everysec 的选项是Redis比较折中的选项，代表每一秒中只有有操作那么就会进行操作记录，但是如果在某一秒当中redis发生故障，那么这一秒的数据操作记录将有可能发生丢失的情况，存在一定的风险，然而这个配置的性能比较适中，所以建议使用
    
    # appendfsync no
    # no 该配置的效率完全依赖您当前所在使用的操作系统和计算机的性能，如果操作系统稳定，计算机的性能强大，那么这一项是最有效率的，反而就是最差，所以一般最好不要设置该项
    

MongoDB

• 端口：27017

• 文档型数据库

• 存储的是经过特殊处理的json数据，也叫Bson（json二进制化后的数据）

• MongoDB内部使用js解释引擎来实现数据的分析，在插入的时候，将数据转换成二进制的Bson来存储；在查询的时候，将数据Bson转换成json对象返回

• 存在数据库的概念

  # 查看当前所有数据库
  > show dbs;
  
  # 选择数据库
  > use test;
  
  # 查看当前库下所有的数据表
  > show tables;
  > show conllections;
  
  # 创建数据库
  # MongoDB的数据库是隐式创建，当该数据库下有数据之后，它就会被自动创建了
  
  # 删除当前数据库
  > db.dropDatabase();
  

• Collection（集合） → 相当于MySQL中的表

  # 创建表
  # 显式创建
  > db.createConllection('collectionName');
  # 隐式创建
  > db.collectionName.insert(/*json数据*/);
  
  # 删除表
  > db.collectionName.drop();
  
  ####### 查找
  # 查找所有
  > db.collectionName.find();
  
  # 将取出的数据以优雅的格式显式，链式调用
  > db.collectionName.find().pretty();
  
  # 按条件查找和展示
  > db.collectionName.find({/*查询条件*/}， {/*要展示的字段*/});
  # 例如：select age, name from stu where age > 18;
  > db.stu.find({'age':{$gt:18}}， {'_id':0, 'age':1, 'name':1});
  
  # 只查询一条
  # 例如：select age, name from stu where age > 18 limit 1;
  > db.stu.findOne({'age':{$gt:18}}， {'_id':0, 'age':1, 'name':1});
  

• Document（文档） → 相当于MySQL表中的记录

  ####### 增加
  > db.collectionName.insert(/*json数据*/);
  # 增加单条记录
  > db.collectionName.insert({'name':'rico', 'age':19, 'gender':male});
  # 增加多条记录
  > db.collectionName.insert([
      {'name':'rico', 'age':19, 'gender':male},
      {'name':'nacy', 'age':22, 'gender':female, 'birthday':'1993/01/05'},
      {'name':'zaks', 'age':30, 'gender':male, 'className':'php88'}
  ]);
  
  ####### 删除
  > db.collectionName.remove(/*查询表达式*/, /*选项*/);
  # 例如：delete from stu where age < 10;
  > db.stu.remove({'name':{$gt:10}});
  # 例如：delete from stu where age < 10 limit 1;
  > db.stu.remove({'name':{$gt:10}}, {justOne:true});
  
  ####### 修改
  > db.collectionName.update(/*查询表达式*/, /*新值*/);
  # 例如：update stu set name='coco' where _id=3;
  > db.stu.update({'_id':3}, {'name':'coco'}); # 注意：这里修改之后，文档中只有'_id'和'name'了
  # 如果只是想修改某列，则可以使用$set
  > db.stu.update({'_id':3}, {$set:{'name':'coco'}}); 
  
  ####### 分页
  # 例如：select * from stu limit 5, 3;
  > db.stu.find().limit(3).skip(5);
  
  ####### 排序
  # 例如：select * from stu order by age;
  > db.stu.find().sort({'age':1});
  # 例如：select * from stu order by age desc;
  > db.stu.find().sort({'age':-1});
  

• 怎么关闭 mongoDB？千万不要 kill -9 pid，可以 kill -2 pid 或 db.shutdownServer()

• mongodb的权限验证机制

  http://blog.csdn.net/lk10207160511/article/details/50281883