常见数据库分类

数据库通常分为层次式数据库、网络式数据库和关系式数据库三种。而不同的数据库是按不同的数据结构来联系和组织的。
而在当今的互联网中，最常见的数据库模型主要是两种，即关系型数据库和非关系型数据库。

一、关系型数据库介绍

1、关系型数据库的由来

虽然网状数据库和层次数据库已经很好的解决了数据的集中和共享问题，但是在数据库独立性和抽象级别上扔有很大欠缺。用户在对这两种数据库进行存取时，仍然需要明确数据的存储结构，指出存取路径。而关系型数据库就可以较好的解决这些问题。

2、关系型数据库介绍

关系型数据库模型是把复杂的数据结构归结为简单的二元关系（即二维表格形式）。在关系型数据库中，对数据的操作几乎全部建立在一个或多个关系表格上，通过对这些关联的表格分类、合并、连接或选取等运算来实现数据库的管理。
关系型数据库诞生40多年了，从理论产生发展到现实产品，例如：Oracle和MySQL，Oracle在数据库领域上升到霸主地位，形成每年高达数百亿美元的庞大产业市场。

二、非关系型数据库介绍

1、非关系型数据库诞生背景

NoSQL，泛指非关系型的数据库。随着互联网web2.0网站的兴起，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，而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。NoSql数据库在特定的场景下可以发挥出难以想象的高效率和高性能，它是作为对传统关系型数据库的一个有效的补充。

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即“不仅仅是SQL”，是一项全新的数据库革命性运动，早期就有人提出，发展至2009年趋势越发高涨。NoSQL的拥护者们提倡运用非关系型的数据存储，相对于铺天盖地的关系型数据库运用，这一概念无疑是一种全新的思维的注入。

2、非关系型数据库种类

（1）键值存储数据库（key-value）

键值数据库就类似传统语言中使用的哈希表。可以通过key来添加、查询或者删除数据库，因为使用key主键访问，所以会获得很高的性能及扩展性。

键值数据库主要使用一个哈希表，这个表中有一个特定的键和一个指针指向特定的数据。Key/value模型对于IT系统来说的优势在于简单、易部署、高并发。

典型产品：Memcached、Redis、MemcacheDB

（2）列存储（Column-oriented）数据库

列存储数据库将数据存储在列族中，一个列族存储经常被一起查询的相关数据，比如人类，我们经常会查询某个人的姓名和年龄，而不是薪资。这种情况下姓名和年龄会被放到一个列族中，薪资会被放到另一个列族中。

这种数据库通常用来应对分布式存储海量数据。

典型产品：Cassandra、HBase

（3）面向文档（Document-Oriented）数据库

文档型数据库的灵感是来自于Lotus Notes办公软件，而且它同第一种键值数据库类似。该类型的数据模型是版本化的文档，半结构化的文档以特定的格式存储，比如JSON。文档型数据库可以看作是键值数据库的升级版，允许之间嵌套键值。而且文档型数据库比键值数据库的查询效率更高。

面向文档数据库会将数据以文档形式存储。每个文档都是自包含的数据单元，是一系列数据项的集合。每个数据项都有一个名词与对应值，值既可以是简单的数据类型，如字符串、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等多种形式存储。

典型产品：MongoDB、CouchDB

（4）图形数据库

图形数据库允许我们将数据以图的方式存储。实体会被作为顶点，而实体之间的关系则会被作为边。比如我们有三个实体，Steve Jobs、Apple和Next，则会有两个“Founded by”的边将Apple和Next连接到Steve Jobs。

典型产品：Neo4J、InforGrid

三、关系型与非关系型数据库之间的区别

1. 关系型数据库

（1）关系型数据库的特性

1、关系型数据库，是指采用了关系模型来组织数据的数据库；
　　2、关系型数据库的最大特点就是事务的一致性；
　　3、简单来说，关系模型指的就是二维表格模型，而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系所组成的一个数据组织。

（2）关系型数据库的优点

1、容易理解：二维表结构是非常贴近逻辑世界一个概念，关系模型相对网状、层次等其他模型来说更容易理解；
　　2、使用方便：通用的SQL语言使得操作关系型数据库非常方便；
　　3、易于维护：丰富的完整性(实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性)大大减低了数据冗余和数据不一致的概率；
　　4、支持SQL，可用于复杂的查询。

（3）关系型数据库的缺点

1、为了维护一致性所付出的巨大代价就是其读写性能比较差；
　　2、固定的表结构；
　　3、高并发读写需求；
　　4、海量数据的高效率读写；

2. 非关系型数据库

（1）非关系型数据库的特性

1、使用键值对存储数据；
　　2、分布式；
　　3、一般不支持ACID特性；
　　4、非关系型数据库严格上不是一种数据库，应该是一种数据结构化存储方法的集合。

（2）非关系型数据库的优点

1、无需经过sql层的解析，读写性能很高；
　　2、基于键值对，数据没有耦合性，容易扩展；
　　3、存储数据的格式：nosql的存储格式是key,value形式、文档形式、图片形式等等，文档形式、图片形式等等，而关系型数据库则只支持基础类型。

（3）非关系型数据库的缺点

1、不提供sql支持，学习和使用成本较高；
　　 2、无事务处理，附加功能bi和报表等支持也不好；

四、关系型数据库举例

数据库有两种类型，分别是关系型数据库与非关系型数据库。
关系型数据库：
Oracle、DB2、Microsoft SQL Server、Microsoft Access、MySQL

非关系型数据库：
NoSql、Cloudant、MongoDb、redis、HBase

1、关系型数据库

包括：MySQL、MariaDB（MySQL的代替品，英文维基百科从MySQL转向MariaDB）、Percona Server（MySQL的代替品）、PostgreSQL、Microsoft Access、Microsoft SQL Server、Google Fusion Tables。
FileMaker、Oracle数据库、Sybase、dBASE、Clipper、FoxPro、foshub。几乎所有的数据库管理系统都配备了一个开放式数据库连接（ODBC）驱动程序，令各个数据库之间得以互相集成。

（1） Oracle数据库

Oracle数据库管理系统是由甲骨文(Oracle)公司开发的，在数据库领域一直处于领先地位。目前，Oracle数据库覆盖了大、中、小型计算机等几十种计算机型，成为世界上使用最广泛的关系型数据管理系统(由二维表及其之间的关系组成的一个数据库)之一。

Oracle数据库管理系统采用标准的SQL，并经过美国国家标准技术所(NIST)测试。与IBMSQL/DS、DB2、INGRES、IDMS/R等兼容，而且它可以在VMS、DOS、UNIX、Windows等操作系统下工作。不仅如此，Oracle数据库管理系统还具有良好的兼容性、可移植性和可连接性。

优点：
Oracle 可移植性好，能在所有主流平台上运行（包括 Windows），完全支持所有工业标准。采用完全开放策略，使客户可以选择最适合解决方案。以及对开发商的全力支持。
获得最高认证级别的 ISO 标准认证，安全性高。
与其它数据库相比，Oracle 性能最高。保持着开放平台下 TPC-D 和 TPC-C 世界记录。
多层次网络计算，支持多种工业标准，可以用 ODBC、JDBC、OCI 等网络客户连接 。
完全向下兼容，因此被广泛应用，且风险低 。

向下兼容指的是高版本支持低版本的或者说后期开发的版本支持和兼容早期开发的版本。

缺点：
对硬件的要求高
价格比较昂贵
管理维护麻烦
操作比较复杂

（2） SQLServer数据库

SQLServer是由微软公司开发的一种关系型据库管理系统，它已广泛用于电子商务、银行、保险、电力等行业。SQLServer提供了对XML和Internet标准的支持，具有强大的、灵活的、基于Web的应用程序管理功能。而且界面友好、易于操作，深受广大用户的喜爱，但它只能在Windows平台上运行，并对操作系统的稳定性要求较高，因此很难处理日益增长的用户数量。

优点：
与微软的 Windows 系列操作系统的兼容性很好。
高性能设计，可充分利用 WindowsNT 的优势。
系统管理先进，支持 Windows 图形化管理工具，支持本地和远程的系统管理和配置。
强壮的事务处理功能，采用各种方法保证数据的完整性。
支持对称多处理器结构、存储过程、ODBC，并具有自主的 SQL 语言。

缺点：
SQL Server 只能在 Windows 系统上运行，没有丝毫开放性。
没有获得任何安全证书。
多用户时性能不佳 。
只支持 C/S 模式，SQL Server C/S 结构只支持 Windows 客户用 ADO、DAO、OLEDB、ODBC 连接。

（3） MySQL数据库

MySQL数据库管理系统是由瑞典的MySQLAB公司开发的，但是几经辗转，现在是Oracle产品。它是以“客户/服务器”模式实现的，是一个多用户、多线程的小型数据库服务器。而且MySQL是开源数据的，任何人都可以获得该数据库的源代码并修正MySQL的缺陷。MySQL具有跨平台的特性，它不仅可以在Windows平台上使用，还可以在UNIX、Linux和MacOS等平台上使用。相对其他数据库而言，MySQL的使用更加方便、快捷，而且MySQL是免费的，运营成本低，因此，越来越多的公司开始使用MySQL。

优点：
性能卓越服务稳定，很少出现异常宕机
开放源代码且无版权制约，自主性强、使用成本低。
历史悠久、社区及用户非常活跃，遇到问题，可以很快获取到帮助。
软件体积小，安装使用简单，并且易于维护，安装及维护成本低。
支持多种操作系统，提供多种 API 接口，支持多种开发语言。

缺点：
MySQL 最大的缺点是其安全系统，主要是复杂而非标准，只有调用 mysqladmin 来重读用户权限才会发生改变。
MySQL 不允许调试存储过程，开发和维护存储过程很难。
MySQL 不支持热备份。
MySQL 的价格随平台和安装方式变化。

（4） DB2数据库

DB2数据库是由IBM公司研制的一种关系型数据库管理系统，主要应用于OS/2、Windows等平台下，具有较好的可伸缩性，可支持从大型计算机到单用户环境。

DB2支持标准的SQL，并且提供了高层次的数据利用性、完整性、安全性和可恢复性，以及从小规模到大规模应用程序的执行能力，适合于海量数据的存储，但相对于其他数据库管理系统而言，DB2的操作比较复杂。

优点：
相比较 MySQL 和 Oracle 两种数据库来说，DB2 提供了高层次的数据利用性、完整性、安全性、可恢复性，以及小规模到大规模地应用程序执行能力，具有与平台无关的基本功能和 SQL 命令。
DB2 采用了数据分级技术，能够使大型数据很方便的下载到数据库服务器，使数据库本地化和远程连接透明化。
拥有非常完备的查询优化器，改善了查询性能，并支持多任务并行查询。
具有很好的网络支持能力，每个子系统可以连接十几万个分布式用户，可同时激活上千个活动线程，对大型分布式应用系统更加使用。
DB2 可跨平台使用。

缺点：
配置文件和参数多，且命名不规范。
一些 DB2 产品开发不方便。
和 Oracle 相比，命令多，且没 Oracle 统一规范的好。
由于其设计框架的问题，如果用户对数据库的本身优化和应用程序优化做的不足，那么 DB2 容易出现锁等待现象。

（5）Access

Access 是由 Microsoft（微软）发布的小型关系数据库管理系统，是微软把数据库引擎的图形用户界面和软件开发工具结合在一起的一个数据库管理系统。

优点：
存储方式简单，易于维护管理。Access 的对象有表、查询、窗体、报表、页、宏和模块，以上对象都存放在后缀为（.mdb 或 .accdb）的数据库文件中，便于用户的操作和管理。
Access 是一个面向对象的开发工具，这种基于面向对象的开发方式，使得开发应用程序更为简便。
界面友好、易操作。Access 是一个可视化工具，风格与 Windows 完全一样，用户想要生成对象应用，只要使用鼠标进行拖放即可，非常直观方便。系统还提供了表生成器、查询生成器、报表设计器以及数据库向导、表向导、查询向导、窗体向导、报表向导等工具，使得操作简便，容易使用和掌握。
集成环境，可以处理多种数据信息。Access 基于 Windows 操作系统下的集成开发环境，该环境集成了各种向导和生成器工具，极大地提高了开发人员的工作效率，使得建立数据库、创建表、设计用户界面、设计数据查询、报表打印等可以方便有序地进行。
支持广泛，易于扩展，弹性大。Access 是一个既可以只用来存放数据的数据库，也可以作为一个客户端开发工具来进行数据库应用系统开发。即可以开发方便易用的小型软件，也可以用来开发大型的应用系统。

缺点：
不支持并发处理。
数据库存储量小安全性不够高。
Access 是小型数据库，当数据量过大时，一般百M以上（纯数据，不包括窗体、报表等客户端对象）性能会变差。
虽然理论上支持 255 个并发用户，但实际上根本支持不了那么多，如果以只读方式访问大概在 100 个用户左右，而如果是并发编辑，则大概在10-20个用户。
单表记录数过百万时，性能就会变得较差，如果加上设计不良，这个限度还要降低。
不能编译成可执行文件（.exe），必须要安装 Access 运行环境才能使用。

（6）PostgreSQL

PostgreSQL 是一款富有特色的自由数据库管理系统，甚至可以说是最强大的自由软件数据库管理系统。该数据库管理系统支持了目前世界上最丰富的数据类型。是自由软件数据库管理系统中唯一支持事务、子查询、多版本并行控制系统、数据完整性检查等特性的自由软件。

优点：
PostgreSQL 遵循的是 BSD 协议，是一个完全开源、免费、同时非常强大的关系型数据库。
与 PostgreSQL 配合的有很多分布式集群软件，如 pgpool、pgcluster、slony、plploxy 等等，很容易做读写分离、负载均衡、数据水平拆分等方案，而这些 MySQL 则比较难实现。
PostgreSQL 源代码写的很清晰，易读性比 MySQL 强，所以很多公司基本都是以 PostgreSQL 做二次开发的。
PostgreSQL 是多进程的，而 MySQL 是多线程的。并发不高时，MySQL处理速度快，但当并发高的时候，对于现在多核的单台机器上，MySQL 的总体处理性能不如 PostgreSQL，原因是 MySQL 的线程无法充分利用 CPU 的能力。
PostgreSQL 有很强大的查询优化器，支持很复杂的查询处理。

BSD 开源协议是一个给于使用者很大自由的协议。可以自由的使用，修改源代码，也可以将修改后的代码作为开源或者专有软件再发布。

缺点：
对于简单而繁重的读取操作，相比较其它数据库来说，PostgreSQL 性能较低。
PostgreSQL 数据库扩容花费时间很长。

2、非关系型数据库（NoSQL）

包括：BigTable（Google）、Cassandra、MongoDB、CouchDB、键值（key-value）数据库、Apache Cassandra（为Facebook所使用）：高度可扩展、Dynamo、LevelDB（Google）。

SQL(StructuredQueryLanguage，结构化查询语言)是一种数据库查询语言和程序设计语言，主要用于管理数据库中的数据，如存取数据、查询数据、更新数据等。

SQL是IBM公司于1975—1979年之间开发出来的，在20世纪随着数据库技术的发展，数据库产品越来越多，如Oracle、DB2、MongoDB、SQLServer、MySQL等。

想多了解NoSql，可以阅读这篇文章。

（1） MongoDB数据库

MongoDB是由10gen公司开发的一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。它支持的数据结构非常松散，是类似JSON的bjson格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。

Mongo数据库管理系统最大的特点是它支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。不仅如此，它还是一个开源数据库，并且具有高性能、易部署、易使用、存储数据非常方便等特点。对于大数据量、高并发、弱事务的互联网应用，MongoDB完全可以满足Web2.0和移动互联网的数据存储需求。

（2） Sybase数据库

美国Sybase公司研制的一种关系型数据库系统，是一种典型的UNIX或WindowsNT平台上客户机/服务器环境下的大型数据库系统。
特点：
1、客户/服务器体系结构
2、真正开放的
3、高性能的