不断发展的企业面临着许多挑战和机遇，因此需要一个面向未来的规划。某些工具和技术最适合您今天的应用程序，但明天可能就行不通了。选择正确的数据库也是应用程序的一部分，这对组织来说是一个具有挑战性的决定。它显示了您可以多么出色地构建您的应用程序。假设您根据当前场景为您的应用程序选择一个数据库，并考虑到用户数量很少，那么几年后会发生什么？用户可能会增长……如果用户会增长，那么您将开始面临网站的可扩展性问题和其他几个问题。如果您的网站无法应对大量用户增长，那么它将严重影响您的业务，并且您的业务也可能下降。对于应用程序的维护或迁移，您还必须投入更多的精力、时间和金钱。
好吧，开发人员之间一直争论哪个数据库最适合应用程序……关系还是非关系？两个数据库都可以存储信息，但不同之处在于它们的构建方式、存储的信息类型以及存储方式。
在本文中，我们将讨论一些您可以为应用程序选择非关系数据库而非关系数据库的场景。我们将讨论 NoSQL 的一些功能，但您需要记住，有适合所有的技术或数据库。你会发现每一个的优点和缺点。因此，要做出选择，您首先需要询问一些有关应用程序需求的问题。回答这些问题将帮助您确定应用程序的需求，并且您将能够发现 NoSQL 是否最适合您的应用程序。
- 您的应用程序能否支持您预计的用户量增长？
- 应对用户需求/活动。您需要扩展您的应用程序吗？
- 0% 停机时间可以节省多少金钱和时间？
- 您的应用程序是否会受益于快速的开发周期？ （灵活的数据模型）
- 您的应用程序是否会生成大量数据？
为什么是 NoSQL？
四十多年来，人们一直使用关系数据库作为主要的数据存储机制。结构化查询语言 (SQL) 恰好是一种更结构化、更严格的数据存储方式，就像电话簿一样。它们专为可靠的事务而设计，并遵循适当的结构以非常有组织的方式存储数据。这些数据库可以在几分之一秒内处理数千个查询，但这在小规模应用程序中是可能的。当应用程序增长时，关系数据库开始面临可伸缩性问题。如果我们谈论在短时间内抛出数十亿或数万亿次查询的大型网站（例如 Facebook、谷歌、亚马逊），那么关系数据库在处理查询时会失败。为了摆脱关系数据库中的这种限制，NoSQL 主要关注两件事：高操作速度和存储数据的灵活性。这两个是催生 NoSQL 数据库的主要共同点。
NoSQL 数据库已经存在了很长时间——自 1960 年代以来，但“NoSQL”这个名字只是在 21 世纪初才被创造出来的。如果您的组织正在处理大量非结构化数据并且您的数据需求一开始并不明确，那么您可能没有能力开发具有明确定义模式的关系数据库。在这些情况下，使用 NoSQL 数据库，您将获得比传统数据库更大的灵活性。让我们讨论 NoSQL 数据库的 5 个重要特性。它将为您提供清晰的图片何时使用它……
1. 多模型
关系数据库以固定和预定义的结构存储数据。这意味着当您开始开发时，您必须根据表和列定义数据模式。每次需求更改时，您都必须更改架构。这将导致创建新列、定义新关系、反映应用程序中的更改、与数据库管理员讨论等。
NoSQL 数据库在处理数据时提供了更大的灵活性。无需指定架构即可开始使用应用程序。此外，NoSQL 数据库对可以存储在一起的数据类型没有限制。它允许您随着需求的变化添加更多新类型。这些都是 NoSQL 最适合需要快速实施的敏捷开发的原因。开发人员和架构师选择 NoSQL 来轻松处理各种敏捷开发应用程序需求的数据。
2. 易于扩展
选择 NoSQL 数据库的主要原因是易于扩展。嗯，关系数据库也可以扩展，但不容易且成本较低。关系型数据库建立在传统主从架构的概念之上。纵向扩展意味着通过向您的机器添加更多处理器、RAM 和硬盘来升级您的服务器，以处理更多负载并增加容量。您必须跨多个硬件服务器而不是单个大型服务器将数据库划分为更小的块。这称为分片，在关系数据库中非常复杂。更换和升级您的数据库服务器机器以适应更多的吞吐量也会导致停机。这些事情成为开发人员和架构师头疼的事情。
NoSQL 数据库采用无主、点对点架构构建。数据在集群中的多个节点之间进行分区和平衡，默认情况下聚合查询是分布式的。这允许立即轻松扩展。只需执行一些命令即可将新服务器添加到集群中。这种可扩展性还提高了性能，允许持续可用性和非常高的读/写速度。
3.分布式
关系数据库使用依赖于位置（例如单个位置）的集中式应用程序，尤其是对于写操作。另一方面，NoSQL 数据库旨在在全球范围内分发数据。它使用涉及多个数据中心和/或云区域的多个位置进行写入和读取操作。这种分布式数据库具有大师级架构的巨大优势。您可以保持持续可用性，因为数据在需要的地方分布有多个副本。
4. 冗余和零停机时间
如果硬件出现故障会发生什么？好吧，NoSQL 也旨在处理这些类型的危急情况。在构建应用程序时，硬件故障是一个严重的问题。不需要开发人员、DBA 和操作人员构建他们的冗余解决方案，它可以在 NoSQL 中的数据库架构级别解决。如果我们谈论 Cassandra，那么它使用几种启发式方法来确定节点故障的可能性。 Riak 遵循网络分区方法（当集群中的一个或多个节点变得孤立时）并自行修复。
NoSQL 数据库的大师级架构允许跨不同节点维护多个数据副本。如果一个节点出现故障，那么另一个节点将拥有一份数据副本，以便轻松快速地访问。这导致 NoSQL 数据库的停机时间为零。当人们考虑停机成本时，这是一个大问题。
5. 大数据应用
NoSQL 可以非常快速地处理海量数据，这就是它最适合大数据应用程序的原因。当服务器端应用程序的所有其他组件都设计为无缝且快速时，NoSQL 数据库可确保数据不会成为瓶颈。
正如我们已经提到使用 NoSQL 数据库的许多特性和优势，但这并不意味着它适合所有类型的应用程序。 NoSQL 也有一些缺点，因此选择正确的数据库取决于您的应用程序类型或数据性质。一些项目更适合使用 SQL 数据库，而其他项目与 NoSQL 配合得很好。有些可以互换使用。
如果您要存储事务数据，那么 SQL 就是您的朋友。关系数据库是为处理事务而创建的，它们非常擅长于此。如果您的数据是分析性的，那么请考虑 NoSQL，SQL 从来都不是用于数据分析的，并且大量数据可能会成为问题。