NOSQL数据库原理与应用

第 1章 绪论 1

1.1　数据库系统　1

1.1.1　数据库系统的基本概念　1

1.1.2　关系型数据库　4

1.1.3　NoSQL的特点　6

1.2　分布式数据库的数据管理　7

1.2.1　分布式数据处理　8

1.2.2　CAP理论　9

1.3　ACID与BASE　10

1.3.1　ACID特性　10

1.3.2　BASE原理　11

1.3.3　*终一致性　11

1.4　NoSQL分类　12

小结　14

思考题　14

第　2章 认识HBase　15

2.1　HBase简介　15

2.1.1　HBase的发展历程　15

2.1.2　HBase的特性　16

2.1.3　HBase与Hadoop　18

2.2　HDFS原理　19

2.2.1　HDFS的基本架构　19

2.2.2　HDFS的分块机制和副本机制　21

2.2.3　HDFS的读写机制　22

2.2.4　HDFS的特点与使用场景　23

2.3　HBase的组件和功能　24

2.3.1　客户端　24

2.3.2　ZooKeeper　24

2.3.3　HMaster　25

2.3.4　RegionServer　26

2.4　HBase的使用场景及案例　26

2.4.1　搜索引擎应用　27

2.4.2　捕获增量数据　27

2.5　HBase 的安装与配置　29

2.5.1　准备工作　29

2.5.2　HBase安装与配置　29

小结　32

思考题　33

第3章　HBase数据模型与使用　34

3.1　HBase数据模型　34

3.1.1　HBase的基本概念　34

3.1.2　数据模型　35

3.2　HBase Shell基本操作　36

3.2.1　数据定义　36

3.2.2　数据操作　38

3.2.3　过滤器操作　41

3.3　HBase编程方法　45

3.3.1　基于Java的编程方法　46

3.3.2　基于Thrift协议的编程方法　50

3.3.3　基于MapReduce的分布式处理　52

小结　55

思考题　56

第4章HBase原理实现　57

4.1　HBase基本原理　57

4.1.1　Region定位　57

4.1.2　数据存储与读取　60

4.1.3　WAL机制　62

4.2　HBase Region管理　63

4.2.1　HFile合并　64

4.2.2　Region拆分　65

4.2.3　Region合并　66

4.2.4　Region负载均衡　66

4.3　HBase集群管理　67

4.3.1　运维管理　67

4.3.2　数据管理　68

4.3.3　故障处理　71

小结　75

思考题　75

第5章　MongoDB基础　76

5.1　概述　76

5.2　基本概念　78

5.2.1　文档数据模型　78

5.2.2　文档存储结构　79

5.2.3　数据类型　85

5.2.4　MongoDB的安装与测试　86

5.3　数据库与集合的基本操作　88

5.3.1　数据库操作　88

5.3.2　集合操作　90

5.4　文档的基本操作　91

5.4.1　文档的键定义规则　91

5.4.2　插入操作　92

5.4.2　更新操作　94

5.4.3　删除操作　95

5.3.4　查询操作　97

5.5　索引　100

5.5.1　索引简介　100

5.5.2　索引类型　101

5.5.3　索引操作　105

5.6　聚合　105

5.6.1　聚合管道方法　106

5.6.2　map-Reduce方法　107

小结　109

思考题　109

第6章　MongoDB进阶　110

6.1　集群架构　110

6.1.1　主从复制　110

6.1.2　副本集　111

6.1.3　分片　112

6.2　MongoDB分布式集群部署　113

6.2.1　分布式集群架构　113

6.2.2　部署副本集　114

6.2.3　部署分片集群　118

6.3　MongoDB编程方法　121

6.3.1　通过Java访问MongoDB　121

6.3.2　通过Python访问MongoDB　124

6.3.3　MongoDB的可视化工具robomongo　125

小结　127

思考题　127

第7章　其他非关系型数据库简介　128

7.1　内存数据库简介　128

7.1.1　Memcached简介　128

7.1.2　Redis简介　137

7.2　图数据库　139

7.2.1　Neo4j　139

7.2.2　Neo4j应用案例　147

小结　150

思考题　150

第8章　NewSQL数据库　151

8.1　TiDB数据库　151

8.1.1　TiDB架构　151

8.1.2　TiDB的存储原理　153

8.1.3　TiDB的管理机制　158

8.1.4　TiDB应用案例　160

8.2　OceanBase　161

8.2.1　OceanBase特性　161

8.2.2　OceanBase系统架构　162

小结　164

思考题　164

第9章　综合实验　165

9.1　MongoDB　165

9.1.1　获取和存储数据　165

9.1.2　分析数据　167

9.2　HBase　169

9.2.1　数据库的设计　169

9.2.2　实现　170

9.3　代码清单　173

9.3.1　MongoDB　173

9.3.2　HBase　178

参考文献　181