NoSQL数据库技术

NoSQL数据库泛指非关系型数据库，是大数据存储的关键技术。本书主要介绍NoSQL数据库基础理论与关键技术。首先理论结合实践，介绍图类、文档类、键值类、列族类等主流NoSQL数据库的技术架构、数据存储与管理的关键技术，并分别基于Neo4j、MongoDB、Redis、Cassandra用大量实例深入浅出地介绍四类数据库的具体技术，基于Java、 Python语言介绍了数据库访问技术；其次介绍时序数据库、RDF数据库等其他类型的NoSQL数据库；最后简要介绍区块链存储关键技术。
本书可以作为高等院校数据科学与大数据技术专业及计算机相关专业学习NoSQL数据库理论与技术的教材，也可以作为NoSQL数据库爱好者的参考书。

第1章NoSQL数据库概述1
1.1什么是NoSQL?2
1.2NoSQL的分类与特点4
1.3CAP定理8
1.4ACID与BASE10
1.5最终一致性技术基础11
1.5.1一致性问题11
1.5.2Quorum的NWR策略11
1.5.3Paxos算法简介12
1.5.4Raft算法简介13
1.5.5向量时钟机制16
1.6数据复制与分片18
1.7NoSQL数据库与云计算18
1.8NoSQL数据库与物联网19
1.9NoSQL数据库与区块链20
1.10本章小结21
1.11思考与练习题21
本章参考文献22
第2章图数据库技术23
2.1概述24
2.2图关键数据存储逻辑架构25
2.3属性图模型28
2.4图数据库查询语言31
2.4.1Cypher基础31
2.4.2Gremlin36
2.5图数据库的应用38
2.6本章小结39
2.7思考与练习题40
本章参考文献41
第3章Neo4j图数据库42
3.1Neo4j DB基础43
3.1.1下载与安装43
3.1.2数据类型47
3.2Neo4j数据操作基础48
3.2.1节点操作48
3.2.2关系操作55
3.2.3排序与聚合操作62
3.2.4路径操作65
3.2.5索引操作68
3.2.6约束操作70
3.2.7存储过程调用71
3.3Neo4j集群技术73
3.3.1因果集群73
3.3.2高可用性集群76
3.4Neo4j管理与监控78
3.4.1图数据导入78
3.4.2图数据备份与恢复81
3.4.3事务管理82
3.4.4监控与日志84
3.5本章小结85
3.6思考与练习题86
本章参考文献87
第4章文档数据库技术89
4.1概述89
4.2文档数据库存储架构92
4.2.1JSON与BSON92
4.2.2MongoDB数据存储93
4.2.3MongoDB文档专享性机制95
4.3文档数据库管理基础95
4.3.1数据库操作95
4.3.2集合操作96
4.3.3文档操作97
4.4文档数据库的应用98
4.5本章小结99
4.6思考与练习题100
本章参考文献101
第5章MongoDB文档数据库102
5.1MongoDB 基础103
5.1.1下载与安装103
5.1.2数据类型106
5.1.3常用操作符107
5.2MongoDB文档操作基础108
5.2.1文档CRUD操作108
5.2.2文档链接引用115
5.2.3文档聚合与管道操作116
5.2.4MongoDB索引机制118
5.3MongoDB数据库架构125
5.3.1分片机制与集群架构125
5.3.2数据冗余复制集127
5.3.3分布式文件存储129
5.3.4Journaling日志功能130
5.4MongoDB管理与监控131
5.4.1文档数据导入与导出131
5.4.2文档数据备份与恢复131
5.4.3多文档事务管理132
5.4.4数据库监控133
5.5本章小结133
5.6思考与练习题134
本章参考文献134
第6章键值类数据库技术135
6.1概述135
6.2键值数据存储逻辑架构137
6.3键值数据库管理基础141
6.3.1持久化管理141
6.3.2分区机制142
6.3.3集群监控143
6.4键值数据库的应用144
6.5本章小结145
6.6思考与练习题146
本章参考文献146
第7章Redis键值数据库147
7.1Redis DB基础147
7.1.1下载与安装147
7.1.2操作命令的分类149
7.2Redis键值管理操作150
7.2.1Key操作150
7.2.2字符串151
7.2.3列表153
7.2.4集合154
7.2.5散列155
7.2.6有序集合157
7.2.7发布与订阅158
7.3Redis集群架构及管理160
7.4Redis管理与监控161
7.4.1Redis数据库配置管理161
7.4.2Redis数据备份与恢复163
7.4.3Redis命令批量执行164
7.4.4Redis图形化管理工具165
7.5本章小结167
7.6思考与练习题167
本章参考文献168
第8章列族数据库技术169
8.1概述169
8.2列族数据存储逻辑架构171
8.3列族数据库集群架构175
8.3.1Cassandra对等式集群架构175
8.3.2Cassandra分区策略177
8.3.3持久化管理178
8.4列族数据库的应用178
8.5本章小结179
8.6思考与练习题 179
本章参考文献180
第9章Cassandra列族数据库181
9.1Cassandra DB基础182
9.1.1下载与安装182
9.1.2数据类型184
9.1.3CQL简介187
9.2CQL数据管理操作189
9.2.1键空间操作189
9.2.2数据表操作190
9.2.3数据CRUD操作193
9.2.4索引操作196
9.2.5函数支持197
9.3Cassandra集群管理199
9.3.1读写一致性管理199
9.3.2节点状态管理机制200
9.3.3节点增删管理201
9.4Cassandra数据库管理202
9.4.1数据库配置管理202
9.4.2批量导入与导出203
9.4.3备份与恢复205
9.5本章小结206
9.6思考与练习题206
本章参考文献207
第10章NoSQL数据库访问技术208
10.1概述208
10.2基于Python访问Neo4j210
10.3基于Python访问MongoDB 211
10.4基于Python访问Redis212
10.5基于Python访问Cassandra213
10.6本章小结214
10.7思考与练习题214
本章参考文献214
第11章其他类型的NoSQL数据库216
11.1概述217
11.1.1时序数据库217
11.1.2RDF数据库217
11.1.3搜索引擎219
11.2InfluxDB时序数据库简介219
11.3Apache Jena-TDB简介220
11.4Elasticsearch简介221
11.5本章小结222
11.6思考与练习题222
本章参考文献223
第12章区块链数据存储技术224
12.1概述224
12.2区块链数据存储技术226
12.3区块链技术的应用227
12.4本章小结228
12.5思考与练习228
本章参考文献228