什么叫关系型数据库和非关系型数据库，什么是关系型数据库有哪些非关系型数据库原理是什么

本文目录导读：

1. 关系型数据库
2. 非关系型数据库
3. 关系型数据库与非关系型数据库的对比

《关系型数据库与非关系型数据库：原理、特点及对比》

关系型数据库

1、定义与原理

- 关系型数据库是建立在关系模型基础上的数据库，关系模型将数据组织成表格的形式，每个表格（关系）由行（元组）和列（属性）组成，在一个学生信息数据库中，可能有一个名为“students”的表，其中的列可能包括“学号”“姓名”“年龄”“性别”等属性，每一行则代表一个具体的学生信息。

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- 关系型数据库基于关系代数和关系演算的理论，它通过使用结构化查询语言（SQL）来操作数据，SQL提供了丰富的命令，如SELECT用于查询数据、INSERT用于插入数据、UPDATE用于更新数据和DELETE用于删除数据等，关系型数据库中的表之间可以通过外键建立关系，在一个学校数据库中，“选课表”中的“学号”列可以作为外键关联到“学生表”中的“学号”列，从而建立起学生与选课之间的关系。

- 关系型数据库遵循ACID原则，ACID即原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability），原子性确保事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败；一致性保证数据库在事务前后始终保持一致的状态；隔离性使得并发执行的事务之间相互隔离，互不干扰；持久性表示一旦事务提交，其对数据库的修改就会永久保存。

2、常见的关系型数据库

MySQL：这是一个开源的关系型数据库管理系统，广泛应用于Web开发等多种场景，它具有高性能、可靠性强、易于使用等特点，支持多种操作系统，许多中小规模的网站和应用都选择MySQL作为其后端数据库，如WordPress网站平台就可以很好地与MySQL集成，存储文章、用户信息等数据。

Oracle Database：这是一款功能强大的商业关系型数据库，具有高度的安全性、可扩展性和稳定性，它适用于大型企业级应用，尤其是在金融、电信等对数据安全和处理能力要求极高的行业，银行的核心业务系统，如账户管理、交易处理等，往往采用Oracle Database来确保数据的准确处理和安全存储。

SQL Server：由微软公司开发，主要运行在Windows服务器环境下，它与微软的其他技术，如.NET开发框架等，具有很好的集成性，在企业内部的办公自动化系统、小型商业应用等场景中应用广泛，一个企业内部的人力资源管理系统，使用SQL Server来存储员工信息、薪资数据等。

非关系型数据库

1、定义与原理

- 非关系型数据库（NoSQL数据库）是一种不同于传统关系型数据库的数据存储方式，它不遵循关系模型，没有固定的表结构，非关系型数据库主要是为了解决关系型数据库在处理大规模数据、高并发场景时的一些局限性而产生的。

- 非关系型数据库有多种类型，例如键 - 值（Key - Value）存储数据库，这种类型的数据库以简单的键 - 值对形式存储数据，就像一个巨大的哈希表，键是唯一的标识符，用于快速查找对应的值，在一个缓存系统中，可以使用键 - 值数据库，键可以是缓存数据的名称或标识，值则是实际要缓存的数据内容。

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- 文档型数据库也是非关系型数据库的一种重要类型，它以文档的形式存储数据，文档可以是JSON、XML等格式，每个文档都可以有不同的结构，这使得它非常适合存储半结构化数据，在一个博客系统中，每篇博客文章及其相关的评论、作者信息等都可以作为一个文档存储在文档型数据库中。

- 还有列族数据库，它将数据存储在列族中，列族是一组相关的列的集合，这种存储方式适合于对大规模数据集进行分布式存储和查询，在处理海量的传感器数据时，列族数据库可以将不同类型的传感器数据按照列族进行分类存储，提高数据的存储和查询效率。

2、常见的非关系型数据库

Redis：这是一个开源的、基于内存的键 - 值存储数据库，它具有极高的读写速度，常用于缓存、消息队列等场景，在一个电商网站中，Redis可以用来缓存热门商品的信息，减轻后端数据库的压力，提高网站的响应速度。

MongoDB：这是一个流行的文档型数据库，它支持动态查询，易于扩展，非常适合敏捷开发，在内容管理系统、移动应用后端等场景中应用广泛，一个移动应用中的用户个性化设置、用户生成内容等都可以方便地存储在MongoDB中。

Cassandra：这是一个高度可扩展的分布式列族数据库，它能够处理海量的数据，并且具有高可用性，在大数据分析、物联网等领域有着重要的应用，在一个物联网系统中，大量的设备数据可以存储在Cassandra中，方便进行数据的分析和处理。

关系型数据库与非关系型数据库的对比

1、数据结构

- 关系型数据库具有严格的表结构，数据必须符合预先定义的模式，而非关系型数据库的结构更加灵活，例如文档型数据库中的文档可以有不同的字段，这种灵活性使得非关系型数据库在处理一些动态变化的数据时更加方便，而关系型数据库在处理结构固定、数据完整性要求高的数据方面具有优势。

2、可扩展性

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- 非关系型数据库通常具有更好的可扩展性，特别是在分布式环境下，Cassandra可以轻松地通过添加节点来扩展存储容量和处理能力，关系型数据库在扩展时可能会面临更多的挑战，如数据分片、分布式事务处理等问题。

3、性能

- 在处理简单的读写操作时，键 - 值型的非关系型数据库（如Redis）往往具有更高的性能，因为它的存储和查询机制更加简单直接，而关系型数据库在复杂的关联查询方面具有优势，但随着数据量的增大和并发量的提高，关系型数据库的性能可能会受到影响。

4、应用场景

- 关系型数据库适用于对数据一致性、完整性要求较高的企业级应用，如财务系统、订单管理系统等，非关系型数据库则更适合于大数据、高并发、半结构化或非结构化数据的处理场景，如社交网络中的用户动态、物联网中的设备数据采集等。

关系型数据库和非关系型数据库各有其特点和适用场景，在不同的应用需求下，开发者需要根据具体情况选择合适的数据库类型来构建高效、可靠的应用系统。

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