NoSQL數據庫從入門到實戰（微課視頻版）

目錄

第1章數據庫系統基礎1

1.1關系數據庫1

1.1.1關系數據發展1

1.1.2關系數據庫的功能3

1.1.3關系數據庫的優缺點4

1.2NoSQL數據庫5

1.2.1NoSQL數據庫發展5

1.2.2NoSQL與大數據7

1.2.3NoSQL的特點9

1.3NoSQL數據庫分類及應用場景10

1.3.1文檔數據庫10

1.3.2列族數據庫11

1.3.3鍵值對數據庫12

1.3.4圖數據庫13

1.4NewSQL數據庫13

1.4.1NewSQL數據庫簡介13

1.4.2NewSQL數據庫特點13

第2章NoSQL數據庫基本原理15

2.1分佈式數據管理特點15

2.1.1數據分片15

2.1.2數據多副本存儲17

2.1.3讀寫分離17

2.1.4分佈式系統的可伸縮性19

2.2分佈式系統的一致性問題19

2.2.1CAP原理19

2.2.2BASE與最終一致性21

2.2.3Paxos22

第3章文檔數據庫與MongoDB26

3.1MongoDB簡介26

3.2基本概念27

3.2.1文檔數據模型27

3.2.2文檔存儲結構27

3.2.3數據類型29

3.3MongoDB的安裝與配置30

3.3.1單機環境部署30

3.3.2MongoDB的配置文件33

3.4MongoDB的基本操作34

3.4.1Mongo Shell的使用34

3.4.2數據庫和集合操作36

3.4.3基本增刪改查操作36

3.4.4聚合和管道39

3.4.5索引操作42

3.5通過Java訪問MongoDB44

3.5.1數據庫和集合操作44

3.5.2基本增刪改查操作45

3.5.3聚合和管道50

3.5.4索引操作51

3.6通過Python訪問MongoDB52

3.6.1數據庫和集合操作52

3.6.2基本增刪改查操作53

3.6.3聚合和管道59

3.6.4索引操作59

第4章MongoDB分片與副本集60

4.1副本集概述60

4.1.1副本集概念60

4.1.2副本集成員61

4.2部署副本集61

4.2.1環境準備61

4.2.2副本集的安裝與啟動62

4.2.3副本集的初始化63

4.3副本集基本操作64

4.3.1查看成員狀態64

4.3.2同步副本文檔64

4.3.3故障轉移65

4.3.4配置副本集成員66

4.4副本集機制68

4.4.1同步機制68

4.4.2心跳檢測機制68

4.4.3選舉機制69

4.5分片概述69

4.5.1分片概念69

4.5.2分片策略69

4.5.3分片架構70

4.6部署分片集群71

4.6.1環境準備71

4.6.2部署MongoDB72

4.6.3部署Config Server72

4.6.4部署Shard74

4.6.5部署Mongos75

4.6.6啟用分片75

4.7分片的基本操作77

第5章MongoDB GridFS79

5.1GridFS概述79

5.1.1GridFS概念79

5.1.2GridFS應用場景80

5.2GridFS存儲原理80

5.2.1GridFS存儲結構80

5.2.2GridFS存儲過程81

5.3GridFS基本操作82

5.3.1使用Shell操作MongoDB GridFS82

5.3.2使用Java操作MongoDB GridFS83

5.3.3使用Python操作MongoDB GridFS87

第6章列族數據庫與HBase90

6.1HBase簡介91

6.1.1HBase的發展91

6.1.2與關系數據庫的比較91

6.2HBase的組件和功能92

6.2.1Client92

6.2.2Zookeeper92

6.2.3Master92

6.2.4Region Server92

6.2.5HBase的安裝與配置93

6.3HBase的數據模型99

6.3.1表與行鍵102

6.3.2列標識與列族102

6.3.3單元格102

6.4HBase的基本操作103

6.4.1HBase Shell103

6.4.2表和列族操作104

6.4.3數據更新104

6.4.4數據查詢105

6.4.5HBase Table設計原則105

6.5通過Java訪問HBase105

6.5.1基本環境配置105

6.5.2表的連接和操作105

6.5.3表操作與數據更新107

6.5.4數據查詢109

第7章HBase進階112

7.1水平分區原理112

7.1.1meta表112

7.1.2數據寫入和讀取機制113

7.1.3預寫日誌114

7.1.4分區拆分115

7.2HBase Region管理115

7.2.1HFile合並115

7.2.2Region拆分116

7.2.3Region合並117

7.2.4Region負載均衡117

7.3HBase集群的高可用性與伸縮性118

7.3.1Zookeeper的基本原理118

7.3.2基於Zookeeper的高可用性121

7.3.3集群數據遷移過程122

第8章鍵值數據庫與Redis127

8.1Redis簡介127

8.1.1Redis特性127

8.1.2Redis使用場景128

8.2Redis的安裝與配置129

8.2.1下載和安裝Redis129

8.2.2啟動和停止Redis130

8.2.3使用rediscli連接到Redis133

8.2.4獲取服務器信息134

8.3Redis數據結構與應用場景137

8.3.1字符串操作138

8.3.2散列操作142

8.3.3列表操作145

8.3.4集合操作147

8.3.5Bitmap操作149

8.4使用Java操作Redis152

8.4.1環境搭建152

8.4.2字符串操作153

8.4.3散列操作155

8.4.4列表操作157

8.4.5集合操作159

第9章圖數據庫與Neo4j161

9.1圖論與圖數據庫161

9.1.1圖的基本概念161

9.1.2圖解決的問題162

9.1.3圖數據庫162

9.1.4屬性圖模型163

9.2Neo4j基礎入門163

9.2.1Neo4j的關鍵概念和特點163

9.2.2Neo4j典型應用場景164

9.2.3Neo4j的安裝與配置164

9.3Neo4j數據模型167

9.3.1四種基礎數據結構167

9.3.2圖數據庫建模基礎168

9.3.3圖模型168

9.3.4圖建模168

9.4Cypher入門169

9.4.1Cypher的關鍵特性169

9.4.2Cypher的語法169

9.4.3Cypher的增刪改查操作171

9.4.4Cypher的常用函數172

第10章案例實戰——使用MongoDB實現海量數據標註174

10.1數據庫設計174

10.1.1部分數據庫設計174

10.1.2其他數據單設計175

10.2配置MongoDB176

10.2.1創建數據庫176

10.2.2數據庫連接配置177

10.3增刪改查操作177

10.3.1處理用戶數據單177

10.3.2存儲和處理文檔內容179

10.3.3存儲實體屬性列表181

第11章案例實戰——使用HBase實現商品批量存儲183

11.1數據庫設計183

11.2復雜數據處理184

11.2.1數據讀取184

11.2.2壓縮信息184

11.2.3解壓信息185

11.3數據讀寫186

11.3.1從Hive獲取數據表186

11.3.2將數據復制到HBase集群188

11.3.3讀取數據191

第12章案例實戰——使用Redis實現高並發秒殺系統192

12.1創建SpringBoot項目與配置192

12.1.1創建SpringBoot項目192

12.1.2編輯pom.xml192

12.1.3創建SpringBoot入口193

12.2數據庫操作195

12.2.1建庫與插入數據195

12.2.2創建實體類196

12.2.3編寫mapper文件197

12.3業務邏輯198

12.3.1Redis配置198

12.3.2編寫控制層199

12.3.3編寫服務層200

12.4測試206

12.4.1使用JMeter壓力測試工具206

12.4.2測試/list接口207

12.4.3測試/findById接口207

12.4.4測試/buy接口208

第13章實戰案例——使用Neo4j實現電影關系圖構建210

13.1數據庫設計210

13.2在Neo4j瀏覽器中創建結點和關系211

13.2.1創建結點211

13.2.2創建關系211

13.3使用Python語言操作Neo4j數據庫212

13.3.1連接數據庫212

13.3.2建立和更新結點和關系212

13.3.3查找結點或關系213

參考文獻215