NoSQL ：一個帝國的崛起

作者：劉欣 2021-02-03 11:44:15

開發開發工具

1970年，科德提出關系模型，1974年張伯倫和博伊斯制造出了SQL ，帝國迅速建立起了統治。

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01關系數據庫帝國

現在是公元2009年，關系帝國已經統治了我們30多年，實在是太久了。

1970年，科德提出關系模型，1974年張伯倫和博伊斯制造出了SQL ，帝國迅速建立起了統治。

從北美到歐洲，從歐洲到亞洲，無數程序員臣服在他的腳下。

帝國給我們提供了良好的福利：

簡單而強大的關系模型

靈活的SQL

還有我們非常喜歡的事務和ACID，把我們從底層并發的細節中解放出來。

使用這些福利，程序員們開發了無數的系統，每個系統的核心都是關系數據庫。

時代在不斷地變遷，編程語言的城頭不斷變換大王旗，但是存儲在表格中的數據，一直巋然不動。

數據永遠是一個企業最寶貴的資產。

但是帝國也給我們套上了沉重的枷鎖：模式和規范化。

帝國規定：必須事先定義好模式(表結構)才能保存數據!

所有的數據至少得滿足第一范式，甚至第二范式、第三范式、BCNF范式!

如果實現不了，就會被投進監獄，對于某些部落來講，即使是做一個簡單的冗余字段，都會被別人恥笑。

帝國宣稱的SQL移植性也欺騙了我們，SQL雖然被標準化，但是每個廠商DB2, Oracle, SQL Server都有自己的方言!

尤其是在計算日期和字符串操作。還有存儲過程，幾乎每個廠商都會自己搞一套，根本無法移植!

02危機

上世紀90年代，面向對象技術的流行給帝國帶來了一次嚴重的危機：

對象-關系的阻抗不匹配。

“對象(Object)”有繼承，子類，父類，關聯，聚合，多態;

而關系數據庫就是簡單的表格!

他們是如此的不同，簡直是水火不容，矛盾不可調和。

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那個時候，帝國的東邊出現了一個叫面向對象數據庫OODB的部落，號稱可以把Java對象，C#對象，Ruby對象等等都一股腦地、直接存儲到OODB當中去。

把對象直接保存到數據庫?這實在是一個美妙的特性。

但是OODB實在是不爭氣，很快偃旗息鼓，在幾個小領地茍延殘喘。

2001年，有個叫Gavin King的27歲小伙子，開發了一個叫做Hibernate 的東西，在對象和關系之間搭了一座橋，叫O/R Mapping。

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這一下子贏得了Java 程序員的芳心。

Hibernate再接再勵，又推出了NHibernate，打入了.NET的領地。

隨著iBatis, JPA等更多O/R Mapping工具和接口的出現，關系數據庫帝國成功地度過了這一次的危機。

后來有個好事者Martin Fowler，居然寫了一本書《企業應用架構模式》，在里邊一本正經地把各種O/R Mapping的模式都總結了一遍：“單表繼承”，“類表繼承”，“活動記錄”。。。。。。

這一番騷操作又替關系數據庫帝國續命20年不止。

03新希望

沒過多久，互聯網大潮來了，歷史再次給了我們一個機會。

互聯網的用戶數如此之多，并發數如此之高，讓我們始料未及。

數據量是如此巨大，數據種類如此豐富，更讓我們目瞪口呆。

文字、圖片、鏈接、日志、社交關系，大量的數據蜂擁而至，單臺機器上的數據庫很快就撐不住了。

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帝國先是拼命擴容，恨不得把一臺機器弄成1024G的內存，1024T的硬盤，還美名其曰垂直擴展。

但是機器功能越強，價格就越貴，臣民們的稅負越來越重，很快就受不了了。

沒辦法，帝國只好做水平擴展，把數據分布在多臺機器上，這需要精心的規劃，還需要程序員和應用程序精確地記住每一份數據放在哪里。

更要命的是，這種辦法丟掉了帝國引以為傲的福利：事務和一致性

04反抗

我決定反抗這個龐大的帝國，我偷偷地帶領著一幫志同道合的兄弟離開了，我們要新建一塊清新自由的領地。

我們仔細地研究了關系帝國的缺點，派出了幾只小分隊分頭出擊。

誓師出征之時，我們對這四只小分隊都提出了同樣的要求：支持分布式和集群!!!

第一支小分隊由redis擔任隊長，memcached 擔任副手，他們很快便取得了成功，因為他們打擊到了關系帝國最大的缺點：高并發下，數據庫IO非常緩慢。

redis和memcached 做了一個大膽的決定，拋棄了硬盤，選擇了比硬盤快幾萬倍的內存，把數據以key-value的方式放入其中。

超快的速度讓程序員們非常喜歡，他們不僅把session，配置信息，購物車的數據放入其中。

后來干脆把他倆當成了緩存來使用。

第二支小分隊由Mongodb帶領，CouchDB輔佐，他們敏銳地瞄準了用關系數據表保存起來很別扭的數據。

訂單到訂單項和支付，訂單項到產品是典型的一對多關系，意味著數據是樹狀結構，那為什么不直接用一個JSON文檔來表示呢?

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