NOSQL数据库原理与应用

中科曙光的教育培训结构，全国数十所合作院校。中科曙光专业背景，曙光瑞翼教育使用教材，由一线企业工程师和技术人员与高校教师共同合作创作而成。系统完整的大数据专业解决方案，突出企业真实操作案例。

本书由浅入深，系统全面地介绍了NoSQL数据库的理论、技术与开发实践方法。 全书共9章，主要内容包括NoSQL产生的原因以及它与传统关系型数据库对比具有哪些优势、HBase分布式数据库技术及其核心技术原理与实践、MongoDB分布式数据库技术的原理和实践、Memcached和Redis技术、NewSQL数据库技术，以及HBase和MongoDB数据库技术的综合实验。 本书适合作为高校NoSQL数据库技术的教材，也适合对NoSQL数据库技术感兴趣的读者阅读。

王爱国，广东石油化工学院计算机系副教授。长期从事计算机专业教学工作，主要讲授“计算机网络”“路由交换技术”“数据库原理”等课程，主持省、市级科研、教研项目多项，主编或参编公开出版教材三部，公开发表论文多篇。

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  最终一致性  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