1. NoSQL其實(shí)是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫相對(duì)應(yīng)的，是no relational 即非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫；web2.0特別是一些用戶訪問量比較大的網(wǎng)站如：www.taobao.com weibo.com baidu.com
每秒的訪問量可能是上萬次(10K);傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫 mysql oracle 每秒進(jìn)行10K次數(shù)據(jù)查詢還可以勉強(qiáng)應(yīng)付，但是如果是每秒10K次讀寫數(shù)據(jù)庫，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)都是卸載磁盤中，所以磁盤IO也是支撐不住每秒10K的讀寫。
在web的架構(gòu)中，數(shù)據(jù)庫是最難進(jìn)行橫向擴(kuò)展的(通過簡單的添加機(jī)器和硬件，也就是添加一些服務(wù)節(jié)點(diǎn)來提高負(fù)載均衡能力)；對(duì)于7*24小時(shí)在線的網(wǎng)站來說，對(duì)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行升級(jí)和擴(kuò)展(分布式擴(kuò)展--分庫分表)是非常痛苦的事情，往往要進(jìn)行停機(jī)維護(hù)；但這種對(duì)www.taobao.com 來說是非常丑陋的事情。[--可不可以添加幾臺(tái)服務(wù)器然后把復(fù)制，然后進(jìn)行負(fù)載均衡--]。
NoSQL 是采用key/value的結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而且大多數(shù)的NoSQL采用內(nèi)存來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，一段時(shí)間后把數(shù)據(jù)同步到磁盤中；由于使用內(nèi)存保存數(shù)據(jù)很好地解決了高并發(fā)讀寫的問題；其次NoSQL提供了根據(jù)key值進(jìn)行橫向分表(比如：用戶id，每2000w數(shù)據(jù)放到一臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的一張用戶表中)；同時(shí)實(shí)現(xiàn)了主從數(shù)據(jù)庫互備，這樣可以讓數(shù)據(jù)庫的動(dòng)態(tài)遷移變得簡單，讓數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的橫向擴(kuò)展變得容易了。
2. 分布式數(shù)據(jù)庫的CAP理論
CAP理論是說Consistency（一致性）， Availability（可用性）， partition tolerance（分布）三部分系統(tǒng)；而且任何系統(tǒng)只會(huì)滿足兩個(gè)，不會(huì)有任何的系統(tǒng)會(huì)同時(shí)滿足這三個(gè)條件；在傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中是強(qiáng)調(diào)C 一致性，但是在滿足高可用性(高并發(fā)時(shí)效率不高)，高擴(kuò)展性(分布式數(shù)據(jù)庫進(jìn)行橫向擴(kuò)展)存在一定的缺陷。但是NoSQL在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候就是針對(duì)并發(fā)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在這種高并發(fā)海量數(shù)據(jù)下數(shù)據(jù)一致性并不像銀行那樣保持?jǐn)?shù)據(jù)的強(qiáng)一致性，所以NoSQL·放棄強(qiáng)一致性的追求，從而達(dá)到更高的可用性和擴(kuò)展性，通過“鴿巢原理”達(dá)到最終的一致性。
現(xiàn)在的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)肯定是同一個(gè)時(shí)刻有多個(gè)進(jìn)程對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行讀寫操作，假設(shè)現(xiàn)在有3個(gè)進(jìn)程(A、B、C)對(duì)數(shù)據(jù)庫的某表進(jìn)行操作，
- 強(qiáng)一致性：A寫入的數(shù)據(jù)x，B、C可以讀到數(shù)據(jù)x
- 弱一致性：A寫入的數(shù)據(jù)x，B、C一段時(shí)間內(nèi)讀不到，最后會(huì)讀到
- 最終一致性：是一種特殊的一致性，保證在一段時(shí)間內(nèi)沒有數(shù)據(jù)的更新，但所有的返回都是把最新的數(shù)據(jù)返回；---緩存的概念，一段時(shí)間后把數(shù)據(jù)更新到數(shù)據(jù)庫，達(dá)到最終一致性。
3. 哈希算法
(1). 哈希算法的基本原理：
哈希算法的提出和應(yīng)用背景，對(duì)于一個(gè)龐大的字符串?dāng)?shù)組array，給你一個(gè)字符串讓你判斷它是否在這個(gè)字符串?dāng)?shù)組中并找到它，最好的辦法就是把這個(gè)龐大的字符串?dāng)?shù)組構(gòu)建成一個(gè)哈希表，然后在進(jìn)行查詢是否有這個(gè)字符串。
(2).構(gòu)建hash table的過程：一般是采用一個(gè)32的整數(shù)來代表一個(gè)字符串，首先這個(gè)array的字符串已經(jīng)存在內(nèi)存或者磁盤中，我們要做的只是按照一定的算法把每個(gè)字符串映射到一個(gè)32位的整數(shù)，每個(gè)int占4個(gè)字節(jié)，在字符串中每個(gè)字符都占一個(gè)字節(jié)；這樣就建立了字符串與32位整數(shù)的映射，然后根據(jù)程序大小設(shè)定一個(gè)hash table的Size(這個(gè)Size確保所有的int % Size的值是唯一的--取最大值即可)，這個(gè)把剛才得到的所有字符串對(duì)應(yīng)的32位整數(shù)對(duì)這個(gè)Size進(jìn)行取模，這個(gè)模值就是此整數(shù)在hash table的位置；這個(gè)位置與每一個(gè)字符串又建立了一個(gè)映射關(guān)系；這樣讓你查詢這個(gè)str是否在array中？
- 首先，是把這個(gè)str，用相同的哈希算法進(jìn)行編碼---->映射到一個(gè)32位的int型數(shù)據(jù) num
- 然后，把這個(gè)num % Size 獲取此字符串在hash table里面的位置；
- 然后，判斷hash table 此位置是否已經(jīng)有數(shù)據(jù)占用，如果已經(jīng)占用說明在array里面有一個(gè)字符串對(duì)應(yīng)的32位整數(shù)與str的32位整數(shù)相同，在一個(gè)字符串對(duì)應(yīng)唯一一個(gè)32位整數(shù)的前提條件下，就說明array里面存在字符串str。
- int GetHashTablePos(char *lpszString, SOMESTRUCTURE *lpTable, int nTableSize)
- { //lpszSring--要查詢的字符串；lpTable 哈希表；nTableSize是哈希表的Size
- int nHash = HashString(lpszString), nHashPos = nHash % nTableSize;
-
- if (lpTable[nHashPos].bExists && !strcmp(lpTable[nHashPos].pString, lpszString)) //時(shí)間復(fù)雜度是O(1)
- return nHashPos;
- else
- return -1; //Error value
- }
(3). 上面的處理方法是假設(shè)一個(gè)字符串通過一個(gè)哈希算法只得到唯一一個(gè)hashcode(32為int整數(shù))；但是如果存在兩個(gè)整數(shù)在同一個(gè)哈希算法得到同一個(gè)hashcode，那這個(gè)查詢就不正確的，雖然這個(gè)可能性比較小，但確實(shí)存在這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。
采用的解決辦法是用多個(gè)不同的哈希算法來校驗(yàn)，兩個(gè)str 在三個(gè)不同的哈希算法得到的hashcode都相同的概率是：1/18889465931478580854784；可以認(rèn)為是OK的。
- int GetHashTablePos(char *lpszString, MPQHASHTABLE *lpTable, int nTableSize)
- {
- const int HASH_OFFSET = 0, HASH_A = 1, HASH_B = 2;
- int nHash = HashString(lpszString, HASH_OFFSET);
- int nHashA = HashString(lpszString, HASH_A);
- int nHashB = HashString(lpszString, HASH_B);
- int nHashStart = nHash % nTableSize, nHashPos = nHashStart;
- while (lpTable[nHashPos].bExists)
- {
- if (lpTable[nHashPos].nHashA == nHashA && lpTable[nHashPos].nHashB == nHashB)
- return nHashPos;
- else
- nHashPos = (nHashPos + 1) % nTableSize;
- if (nHashPos == nHashStart)
- break;
- }
- return -1; //Error value
- }
這樣就可以保證萬無一失了！
(4). 常見的哈希算法：MD5 SHA SHA-1等都是常用的哈希算法，而且他們都屬于混合哈希算法，除了混合哈希算法還有加法、乘法、除法的哈希算法；
所以，在比較一個(gè)文件是否發(fā)生變化的方法出了可以用最后修改時(shí)間來判斷，也可以用其哈希code來比較，比如用MD5來比較，如果其MD5都變化了則文件一定被修改了。
4. Tair 緩存也是一種 基于key/value的NoSQL結(jié)構(gòu)開發(fā)的一種緩存機(jī)制，其實(shí)質(zhì)也是NoSQL數(shù)據(jù)庫，不過是key/value結(jié)構(gòu)而且是用內(nèi)存來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所以用把Tair叫做緩存。
5. 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的事務(wù)(ACID)
(1). 事務(wù)(Transaction)：Transaction是訪問并可能更新數(shù)據(jù)庫中各種數(shù)據(jù)項(xiàng)的一個(gè)程序執(zhí)行單元(unit)，事務(wù)一般由高級(jí)數(shù)據(jù)語言(C++ Java SQL)等寫的用戶程序引起的，并用begin transaction----end transaction 來界定一個(gè)完整的事務(wù)
- <begin transaction>
- ****
- ****
- ****
- </end transaction>
一個(gè)完整的事務(wù)由
begin transaction----end transaction 里面的所有操作組成；在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中一個(gè)事務(wù)可以是一條SQL語句或一組SQL語句或者是一個(gè)程序；事務(wù)是并發(fā)和回滾的基本單位。(2). 事務(wù)的ACID屬性：
- Atomicity(原子性)：一個(gè)事務(wù)是一個(gè)不可分割的完整單元，一個(gè)transaction里面的所有操作要么都做完，要么都不做；當(dāng)中間一個(gè)操作失敗把所有已經(jīng)做的操作都回滾！
- Consistency(一致性)：數(shù)據(jù)庫在一個(gè)事務(wù)開始前是一致性的，在這個(gè)事務(wù)執(zhí)行完畢后仍然是一致性的；只是從一個(gè)一致性狀態(tài)到另一個(gè)一致性狀態(tài)；但都是一致性的
- Isolation(隔離性)：一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)所打擾，即一個(gè)事務(wù)內(nèi)部操作及使用的數(shù)據(jù)對(duì)并發(fā)的事務(wù)是隔離的，并發(fā)執(zhí)行的事務(wù)之間互相不干擾(不理解)!!
- Durablity(持久性)：也就永久性(Permanence)，即一個(gè)事務(wù)一旦執(zhí)行完畢，則它對(duì)數(shù)據(jù)庫的更新是持久性的，即不受其他操作的影響；也就是事務(wù)修改了數(shù)據(jù)庫了
這個(gè)ACID的屬性是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(DBMS)非常重要的屬性，在執(zhí)行數(shù)據(jù)庫操作時(shí)必須滿足ACID屬性，其中AI是我們編程中要注意的地方。