NoSQL与Memcached、Redis、MongoDB概述
一、NOSQL介绍
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非关系型数据库（而MySQL、oracle、sqlserver都是关系型数据库）
1. 特点
数据之间无关系，随意扩展
数据存储简单，可以存在内存中，读写速度快
不需要建表、字段。自定义格式
2. 分类
A. 键值（Key-Value）数据库：redis、memcached、riak
redis/memcached 适合存储用户信息，比如会话、配置文件、参数、购物车等，这些信息一般和ID（键）挂钩
B. 面向文档（Document-Oriented）数据库：MongoDB、CouchDB、RavenDB
MongoDB将数据以文档形式存储，每个文档都是一系列数据项的集合，每个数据项都有一个名称与对应的值，值既可以是简单的数据类型，如文字、字符串、数字和日期等，也可以是复杂的类型，如有序列表和关联对象。数据存储的最小单位是文档，同一个表中存储的文档属性可以是不同的，数据可以使用XML、JSON或JSONB等多种形式
C. 列存储（Wide Column Store/Column-Family）数据库：Cassandra、HBase
D. 图（Graph-Oriented）数据库：Neo4J、Infinite Graph、OrientDB
二、Memcached介绍
国外Live Journal团队开发，通过缓存数据库查询结果，减少数据库的访问次数（写入减少不了），从而提高动态Web站点性能。数据存在内存中，重启服务器即数据消失
1. 特点
基于c/s架构，协议简单
基于libevent的事件处理
自主内存存储处理（slab allocation）
数据过期方式：Lazv Expiration和LRU
2. Memcationed流程图
3.Slab allocation原理
将分配的内存分割成各种尺寸的块（chunk）,把尺寸相同的分成组，即chunk的集合，每个集合称为slab
Memcached的内存分配以Page为单位，Page默认值为1M，可以在启动时通过参数-l来指定
Slab由多个Page组成
一个Chunk最大不能超过1M，即一个Page
一个Slab可能有多个Page
原理图：
4. Growth factor
Memcached在启动时可以通过-f参数可以指定Growth Factor因子（即Chunk之间的的增长比例），默认为1.25，通过memcached-tool 可以查看指定的memcached实际的不同slab状态
命令：memcached-tool 127.0.0.1:11211 display
5. Memcached数据过期方式
Lazy Expiration：memcached内部不会监视是否过期，而是get时查看记录的时间戳，检查记录是否过期。这种技术称为lazy expiration。优点：memcached不会在过期监视上耗费CPU时间
LRU：memcached优先使用已超时的记录空间，会发生追加新记录空间不足的情况。从最近未被使用的记录中搜索，并将其空间分配给新的记录（即删除最近使用最少的记录的机制）。从缓存的使用角度看，该模型很理想
三、Redis介绍
属于key-value存储系统，和memcached相似，但是支持数据持久化(重启服务器，数据还是存在)
A. value类型：
string、hash、lists(链表)、sets(集合)、sorted sets(有序集合)
B. 文件格式：
RDB（全量数据）把内存中的数据写入磁盘，下次读取文件时，进行加载
aof（增量请求）内存中的数据有序化为操作请求，用于读取文件进行replay得到数据,相当于mysql的二进制日志
C. 存储方式：
内存存储、磁盘存储、log文件
四、MongoDB介绍
由C++语言编写，是一套基于分布式文件存储的开源数据库系统，属于NoSQL
高负载的情况下，可以添加更多的节点，保证服务器性能
旨在为Web应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案
数据存储为一个文档，数据结构由键值对（key=>value）组成，文档类型于JSON对象。字段值可以包含其它文档，数组及文档数组
和关系型数据库对比：
| SQL | 说明 | MongoDB | 说明 |
| database | 数据库 | database | 数据库 |
| table | 表 | collection | 集合 |
| row | 记录行 | document | 文档 |
| column | 字段 | field | 域 |
| index | 索引 | index | 索引 |
| table joins | 表连接 | ||
| primary key | 主键 | primary | 自动将_id字段设置为主键 |
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