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nosql如何关联查询,nosql和关系数据库的操作比较

java elasticsearch 如何对两个索引进行关联查询

Java API 支持多个index和多个Type同时查询,但是Elasticsearch是非关系型(NoSQL),所以不能关联查询。

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nosql数据库的关联查询是什么原理

关系是客观存在的自然规律,摆脱就是在修改事实模型。用NOSQL,我觉得可以理解成关系模型的变化,而不是另起炉灶。

NoSQL应用

而传统的关系数据库在应付web2.0网站,特别是超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心,暴露了很多难以克服的问题,例如:

1、High performance - 对数据库高并发读写的需求

web2.0网站要根据用户个性化信息来实时生成动态页面和提供动态信息,所以基本上无法使用动态页面静态化技术,因此数据库并发负载非常高,往往要达到每秒上万次读写请求。关系数据库应付上万次SQL查询还勉强顶得住,但是应付上万次SQL写数据请求,硬盘IO就已经无法承受了。其实对于普通的BBS网站,往往也存在对高并发写请求的需求。

2、Huge Storage - 对海量数据的高效率存储和访问的需求

对于大型的SNS网站,每天用户产生海量的用户动态,以国外的Friendfeed为例,一个月就达到了2.5亿条用户动态,对于关系数据库来说,在一张2.5亿条记录的表里面进行SQL查询,效率是极其低下乃至不可忍受的。再例如大型web网站的用户登录系统,例如腾讯,盛大,动辄数以亿计的帐号,关系数据库也很难应付。

3、High Scalability High Availability- 对数据库的高可扩展性和高可用性的需求

在基于web的架构当中,数据库是最难进行横向扩展的,当一个应用系统的用户量和访问量与日俱增的时候,你的数据库却没有办法像web server和app server那样简单的通过添加更多的硬件和服务节点来扩展性能和负载能力。对于很多需要提供24小时不间断服务的网站来说,对数据库系统进行升级和扩展是非常痛苦的事情,往往需要停机维护和数据迁移,为什么数据库不能通过不断的添加服务器节点来实现扩展呢?

在上面提到的“三高”需求面前,关系数据库遇到了难以克服的障碍,而对于web2.0网站来说,关系数据库的很多主要特性却往往无用武之地,例如:

1、数据库事务一致性需求

很多web实时系统并不要求严格的数据库事务,对读一致性的要求很低,有些场合对写一致性要求也不高。因此数据库事务管理成了数据库高负载下一个沉重的负担。

2、数据库的写实时性和读实时性需求

对关系数据库来说,插入一条数据之后立刻查询,是肯定可以读出来这条数据的,但是对于很多web应用来说,并不要求这么高的实时性。

3、对复杂的SQL查询,特别是多表关联查询的需求

任何大数据量的web系统,都非常忌讳多个大表的关联查询,以及复杂的数据分析类型的复杂SQL报表查询,特别是SNS类型的网站,从需求以及产品设计角度,就避免了这种情况的产生。往往更多的只是单表的主键查询,以及单表的简单条件分页查询,SQL的功能被极大的弱化了。

因此,关系数据库在这些越来越多的应用场景下显得不那么合适了,为了解决这类问题的非关系数据库应运而生。

NoSQL 是非关系型数据存储的广义定义。它打破了长久以来关系型数据库与ACID理论大一统的局面。NoSQL 数据存储不需要固定的表结构,通常也不存在连接操作。在大数据存取上具备关系型数据库无法比拟的性能优势。该术语在 2009 年初得到了广泛认同。

当今的应用体系结构需要数据存储在横向伸缩性上能够满足需求。而 NoSQL 存储就是为了实现这个需求。Google 的BigTable与Amazon的Dynamo是非常成功的商业 NoSQL 实现。一些开源的 NoSQL 体系,如Facebook 的Cassandra, Apache 的HBase,也得到了广泛认同。

AWS开源可跨关联式与NoSQL数据库的查询语言PartiQL

AWS推出了与SQL兼容的查询语言PartiQL,只要数据库查询引擎提供PartiQL支持,使用者就能以PartiQL单一查询关联式数据库的结构化资料,以及开放资料格式中的巢状资料或是半结构化资料,甚至还能用来查询NoSQL或是文件数据库中无固定结构(Schema-less)的资料。除了AWS自家的数据库服务,NoSQL数据库Couchbase Server也承诺将会支持PartiQL。

企业资料分散在关联式数据库、非关联式数据库以及资料湖泊中。高度结构化的资料,储存在SQL数据库或是资料仓储;无固定结构的资料则由键值储存、图形数据库(Graph Database)、分类帐数据库或是时间序列数据库等NoSQL数据库处理;而在资料湖泊中的资料,可能也有部分缺乏结构,或是可能为巢状或是多值结构。不同的资料类型适用于不同的使用案例,而每种类型的资料,可能都有自己的查询语言。

不同的资料储存对应不同的查询语言,当企业更换资料格式或是数据库引擎时,可能还需要跟着改变应用程式和查询语法,AWS提到,这对于资料的应用,特别是使用资料湖泊的灵活性与效率,有着很大的阻碍。为了统一不同类型数据库存取方法,AWS发布了查询语言PartiQL,这是个与SQL兼容的查询语言,可以用来查询以各种格式储存在各地的资料。

用户可以使用PartiQL来查询关联式数据库,像是在Redshift实作交易或是资料分析等应用,或对于Amazon S3资料湖泊的开放资料格式,同样能使用PartiQL对巢状资料与半结构化资料例如Amazon Ion格式进行查询,另外,PartiQL也可用于文件数据库等NoSQL数据库,查询无固定结构的资料。

AWS表示,PartiQL的出现,是为了满足自家查询和转换大量资料的需求,其提供严格的SQL兼容性,可与标准SQL混合使用,执行连接(Join)、过滤(Filtering)与聚合(Aggregation)操作,并以最小扩充支持巢状和半结构化资料,让开发者以简单且一致的方法,不需要更改查询语言,就能查询各种格式和服务的资料。

PartiQL具格式独立性与储存独立性,PartiQL语法和语义不依赖任何资料格式,无论使用者是要查询JSON、Parquet、ORC、CSV还是Ion等格式,查询语句的写法都相同,PartiQL的查询在综合逻辑类型系统上运作,才对应到不同底层的格式。而PartiQL也不相依于特定资料储存,因此适用于不同的底层资料储存。

虽然过去针对跨不同类型数据库查询的问题,已有不少解决方案,AWS指出,像是Postgres JSON同样也兼容于SQL,但是却无法良好地处理JSON巢状资料;而半结构化查询语言,虽然能良好处理巢状资料,但却无法与SQL语言兼容。AWS提到,PartiQL是第一个能够完全解决这些问题的查询语言。

目前AWS已在自家多项服务支持PartiQL,包括Amazon S3 Select、Amazon Glacier Select、Amazon Redshift Spectrum、Amazon QLDB,接下来几个月将会有更多的AWS服务支持PartiQL,Couchbase也公布将加入支持PartiQL的行列。现在PartiQL以Apache2.0授权许可开源,公开教学、规范以及参考实作,所有社群都能使用并参与贡献。


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