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在當(dāng)今數(shù)據(jù)爆炸的時(shí)代，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需求越來(lái)越高，更多的企業(yè)和組織也傾向于使用各種不同的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理和存儲(chǔ)寶貴的數(shù)據(jù)。而最近幾年，隨著NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的出現(xiàn)，列族數(shù)據(jù)庫(kù)成為了越來(lái)越多企業(yè)和組織的首選。在本文中，我們將探討列族數(shù)據(jù)庫(kù)，并討論該類數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)。
什么是列族數(shù)據(jù)庫(kù)？
列族數(shù)據(jù)庫(kù)（Column-family databases）也被稱為列式存儲(chǔ)，是一類NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，主要將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為列而非行。相比于傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的行存儲(chǔ)（row-based storage），列族數(shù)據(jù)庫(kù)采用列存儲(chǔ)（column-based storage），需要將整個(gè)列存儲(chǔ)在一起，從而提高查詢速度。
列族數(shù)據(jù)庫(kù)最初是由Google的BigTable系統(tǒng)和Apache的Hbase系統(tǒng)引領(lǐng)的，被廣泛應(yīng)用于日志記錄和大數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域。同時(shí)，也有其他優(yōu)秀的列族數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)，如Apache Cassandra、Apache Accumulo和Microsoft Azure Table Storage等。
列族數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)勢(shì)
1. 可擴(kuò)展性
列族數(shù)據(jù)庫(kù)被視為一種高度可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)庫(kù)。它可以分布式擴(kuò)展，意味著不同的計(jì)算機(jī)可以同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理。這樣的架構(gòu)使得系統(tǒng)可以透明地適應(yīng)增加的負(fù)載，從而提高系統(tǒng)的容錯(cuò)性和可用性。
2. 快速的讀寫操作
列族數(shù)據(jù)庫(kù)采用了列存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而能夠快速有效地處理大量數(shù)據(jù)。采用這種結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)不需要去檢索整個(gè)行，而是只需要檢索到必需的列，因此不光能夠快速查詢數(shù)據(jù)，也可以快速的向數(shù)據(jù)庫(kù)中寫入數(shù)據(jù)。
在一些數(shù)據(jù)密集型的應(yīng)用中，列族數(shù)據(jù)庫(kù)能夠很好地處理數(shù)據(jù)的多版本性，也即數(shù)據(jù)的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)。它允許同一行中存儲(chǔ)不同版本的數(shù)據(jù)，支持更新和刪除操作。采用這種方式，能夠記錄歷史上的數(shù)據(jù)變化，并允許其在查詢時(shí)查看歷史數(shù)據(jù)。
3. 數(shù)據(jù)的高可用性
列族數(shù)據(jù)庫(kù)支持多副本的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，在不同的節(jié)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制，從而可以確保數(shù)據(jù)的高可用性。一旦系統(tǒng)中某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)備份節(jié)點(diǎn)就會(huì)接管失效的節(jié)點(diǎn)，并且仍然保持服務(wù)可用狀態(tài)。同時(shí)，也確保了數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，保護(hù)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失或過(guò)期。
4. 與MapReduce的兼容性
列族數(shù)據(jù)庫(kù)是一種非常受歡迎的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)引擎，因?yàn)樗軌蚺cHadoop和MapReduce編程框架很好地集成。Hadoop和MapReduce框架能夠徹底搭配列族數(shù)據(jù)庫(kù)使用，將繁瑣的批處理作業(yè)簡(jiǎn)單化，從而加速數(shù)據(jù)處理任務(wù)的執(zhí)行速度。
在本文中，我們已經(jīng)介紹了列族數(shù)據(jù)庫(kù)這一類新型數(shù)據(jù)庫(kù)，并探討了其在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面的許多優(yōu)點(diǎn)。這種數(shù)據(jù)庫(kù)適用于大型企業(yè)和組織，可以需要處理大量數(shù)據(jù)，并且需要一個(gè)快速的、可擴(kuò)展的響應(yīng)結(jié)構(gòu)，從而保證數(shù)據(jù)的安全性和可用性。列族數(shù)據(jù)庫(kù)采用列式存儲(chǔ)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在列中而非行，這使得它能夠快速地查詢和處理數(shù)據(jù)。同時(shí)，它與許多分布式系統(tǒng)和編程框架的兼容性也是該類數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)勢(shì)之一。
列族數(shù)據(jù)庫(kù)是所有企業(yè)和組織在現(xiàn)代大數(shù)據(jù)時(shí)代中必須考慮的一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)新類型，可以很好地解決數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理中的許多挑戰(zhàn)。
相關(guān)問(wèn)題拓展閱讀：
- Hbase和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別(hbase與傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別)
Hbase和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別(hbase與傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別)
HBase與傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別？
答：主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.數(shù)據(jù)類型。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)采用關(guān)系模型，具有豐富的數(shù)據(jù)類型和儲(chǔ)存方式。HBase則采用了更加簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)模型，它把數(shù)據(jù)儲(chǔ)存為未經(jīng)解釋的字符串，用戶可以把不同格式的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)都序列化成字符串保存到HBase中，用戶需要自己編寫程序把字符串解析成不同的數(shù)據(jù)類型。
2.數(shù)據(jù)操作。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中包含了豐富的操作，如插入、刪除、更新、查詢等，其中會(huì)涉及復(fù)雜的多表連接，通常是借助多個(gè)表之間的主外鍵關(guān)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。HBase操作則不存在復(fù)雜的表與表之間的關(guān)系，只有簡(jiǎn)單的插入、查詢、刪除、清空等，因?yàn)镠Base在設(shè)計(jì)上就避免了復(fù)雜的表與表之間的關(guān)系，通常只采用單表的主鍵查詢，所以它無(wú)法實(shí)現(xiàn)像關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中那樣的表與表之間的連接操作。
3.存儲(chǔ)模式。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是基于行模式存儲(chǔ)的，元祖或行會(huì)被連續(xù)地存儲(chǔ)在磁盤頁(yè)中。在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，需要順序掃描每個(gè)元組，然后從中篩選出查詢所需要的屬性。如果每個(gè)元組只有少量屬性的值對(duì)于查詢是有用的，那么基于行模式存儲(chǔ)就會(huì)浪費(fèi)許多磁盤空間和內(nèi)存帶寬。HBase是基于列存儲(chǔ)的，每個(gè)列族都由幾個(gè)文件保存，不同列族的文件是分離的，它的優(yōu)點(diǎn)是：可以降低I/O開銷，支持大量并發(fā)用戶查詢，因?yàn)閮H需要處理可以回答這些查詢的列，而不是處理與查詢無(wú)關(guān)的大量數(shù)據(jù)行；同一個(gè)列族中的數(shù)據(jù)會(huì)被一起進(jìn)行壓縮，由于同一列族內(nèi)的數(shù)據(jù)相似度較高，因此可以獲得較高的數(shù)據(jù)壓縮比。
4.數(shù)據(jù)索引。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)通常可以針對(duì)不同列構(gòu)建復(fù)雜的多個(gè)索引，以提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)性能。與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)不同的是，HBase只有一個(gè)索引——行鍵，通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)，HBase中所有訪問(wèn)方法，或者通過(guò)行鍵訪問(wèn)，或者通過(guò)行鍵掃描，從而使整個(gè)系統(tǒng)不會(huì)慢下來(lái)。由于HBase位于Hadoop框架之上，因此可以使用HadoopMapRece來(lái)快速、高效地生成索引表。
6.數(shù)據(jù)維護(hù)。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，更新操作會(huì)用最新的當(dāng)前值去替換記錄中原來(lái)的舊值，舊值被覆蓋后就不會(huì)存在。而在HBase中執(zhí)行更新操作時(shí)，并不會(huì)刪除數(shù)據(jù)舊的版本，而是生成一個(gè)新的版本，舊有的版本仍舊保留。
7.可伸縮性。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)很難實(shí)現(xiàn)橫向擴(kuò)展，縱向擴(kuò)展的空間也比較有限。相反，HBase和BigTable這些分布式數(shù)據(jù)庫(kù)就是為了實(shí)現(xiàn)靈活的水平擴(kuò)展而開發(fā)的，因此能夠輕易地通過(guò)在集群中增加或者減少硬件數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)性能的伸縮。
但是，相對(duì)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō)，HBase也有自身的局限性，如HBase不支持事務(wù)，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)跨行的原子性。
注：本來(lái)也想來(lái)問(wèn)這個(gè)問(wèn)題，然后復(fù)制一下的。結(jié)果找不到，只好自己手打了，麻煩復(fù)制拿去用的同學(xué)點(diǎn)下贊唄。
列族 數(shù)據(jù)庫(kù)的介紹就聊到這里吧，感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于列族 數(shù)據(jù)庫(kù),列族數(shù)據(jù)庫(kù)：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)新選擇,Hbase和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別(hbase與傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別)的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。
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