NoSQL数据库原理(数据科学与大数据技术专业系列规划教材)

本书对统称为NoSQL的分布式非关系型数据库原理 和使用方法进行介绍。 第1章，首先介绍NoSQL数据库的起源背景和设计 理念，以及相关技术概念。其次介绍了大数据技术体 系，以及NoSQL在该技术体系的地位和作用。 第2章首先回顾关系型数据库的主要机制，以及 NoSQL数据库的常见技术原理，以及NoSQL的常见存储 模式。 第3章对Hadoop工具进行介绍，重点介绍HDFS的 技术原理和基本使用方法。 第4章介绍HBase的基本架构、基本使用方法和编 程方法。 第5章介绍HBase中核心技术原理，包括水平分区 机制、数据写入机制、列族与合并机制等。对HBase中 的管理方法、深入使用方法进行简介。以及对HBase的 第三方插件与工具进行介绍。 第6章介绍Cassandra的基本原理和使用方法。首 先介绍Amazon Dynamo的相关原理，其次介绍 Cassandra的安装配置与CQL语言。 第7章介绍MongoDB为代表的文档型数据库的原理 和基本使用方法。 第8章介绍其他一些知名的NoSQL数据库技术与工 具。 本书帮助读者从理论和实践两方面深入理解NoSQL 数据库的特点。在理论上，突出NoSQL数据库由于采用 分布式架构和非关系型模式所产牛的优势和限制；在 实践上，给出命令行操作、Java和Python语言编程等 多种访问NoSQL数据库的示范方法。本书面向已经了解 关系型数据库的原理和操作方式，且具有一定编程基 础的读者。

第1章 绪论　 1.1 数据库的相关概念　 1.1.1 关系型数据库管理系统　 1.1.2 关系型数据库的瓶颈　 1.1.3 NoSQL的特点　 1.1.4 NewSQL的概念　 1.1.5 NoSQL的典型应用场景　 1.2 大数据的技术体系　 1.2.1 大数据的特征　 1.2.2 大数据的采集　 1.2.3 大数据的存储　 1.2.4 大数据的管理和使用　 1.2.5 数据可视化　 1.2.6 大数据安全与治理　 小结　 思考题　 第2章 NoSQL数据库的基本原理　 2.1 关系型数据库的原理简述　 2.1.1 关系模型　 2.1.2 关系型数据库的完整性约束　 2.1.3 关系型数据库的事务机制　 2.1.4 关系型数据库的分布式部署　 2.2 分布式数据管理的特点　 2.2.1 数据分片　 2.2.2 数据多副本　 2.2.3 一次写入多次读取　 2.2.4 分布式系统的可伸缩性　 2.3 分布式系统的一致性问题　 2.3.1 CAP原理　 2.3.2 BASE和终一致性　 2.3.3 Paxos算法简介　 2.4 NoSQL的常见模式　 2.4.1 键值对存储模式　 2.4.2 文档式存储模式　 2.4.3 列存储模式　 2.4.4 图存储模式　 2.5 NoSQL系统的其他相关技术　 2.5.1 分布式数据处理　 2.5.2 时间同步服务　 2.5.3 布隆过滤器　 小结　 思考题　 第3章 HDFS的基本原理　 3.1 Hadoop概述　 3.1.1 Hadoop的由来　 3.1.2 Hadoop的架构与扩展　 3.1.3 Hadoop的部署需求　 3.2 HDFS原理　 3.2.1 HDFS架构　 3.2.2 Namenode的数据结构