一、为什么需要NoSQL？
在传统SQL数据库中，数据必须严格遵循预定义的表结构，就像把所有物品整齐摆放在固定尺寸的货架上。而NoSQL（Not Only SQL）数据库则像一个灵活的储物间，允许存储各种类型的数据，无需提前规划结构。
NoSQL的核心特点：
- 非关系型：无需预定义表结构
- 分布式：天然支持水平扩展
- 高性能：适合处理海量数据
- 灵活存储：支持键值、文档、列族等多种格式
二、Redis：内存中的超级储物柜
1. 核心特性
- 数据类型丰富：支持字符串、哈希、列表、集合、有序集合等
- 内存存储：读写速度极快（10万+操作/秒）
- 持久化：支持RDB快照和AOF日志
2. Java操作示例
添加依赖（Maven）
xml
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>4.3.1</version>
</dependency>基本操作代码
java
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.Transaction;
public class RedisExample {
public static void main(String[] args) {
try (Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379)) {
// 存储用户信息
jedis.set("user:1001", "{\"name\":\"张三\",\"age\":25}");
// 存储哈希数据
jedis.hset("user:1001:profile", "email", "[email protected]");
jedis.hset("user:1001:profile", "phone", "13812345678");
// 自增计数器
jedis.incr("post:view:100"); // 阅读量+1
// 有序集合存储排行榜
jedis.zadd("rank:score", 95, "李四");
jedis.zadd("rank:score", 88, "王五");
// 事务操作
Transaction transaction = jedis.multi();
transaction.incr("counter");
transaction.exec();
}
}
}3. 典型应用场景
- 缓存系统：存储高频访问数据
- 会话管理：存储用户会话信息
- 计数器：统计文章阅读量、点赞数
- 实时消息：使用Pub/Sub功能实现消息队列
三、MongoDB：灵活的文档数据库
1. 核心特性
- 文档存储：使用BSON格式存储半结构化数据
- 动态模式：无需预定义字段
- 水平扩展：支持分片集群
- 强大查询：支持复杂的聚合操作
2. Java操作示例
添加依赖（Maven）
xml
<dependency>
<groupId>org.mongodb</groupId>
<artifactId>mongodb-driver-sync</artifactId>
<version>4.6.0</version>
</dependency>基本操作代码
java
import com.mongodb.MongoClientSettings;
import com.mongodb.client.*;
import org.bson.Document;
import org.bson.codecs.configuration.CodecRegistry;
import org.bson.codecs.pojo.PojoCodecProvider;
import java.util.Arrays;
import static org.bson.codecs.configuration.CodecRegistries.fromProviders;
import static org.bson.codecs.configuration.CodecRegistries.fromRegistries;
public class MongoDBExample {
public static void main(String[] args) {
// 配置POJO映射
CodecRegistry pojoCodecRegistry = fromProviders(PojoCodecProvider.builder().automatic(true).build());
CodecRegistry codecRegistry = fromRegistries(MongoClientSettings.getDefaultCodecRegistry(), pojoCodecRegistry);
// 连接MongoDB
try (MongoClient mongoClient = MongoClients.create(
MongoClientSettings.builder()
.codecRegistry(codecRegistry)
.applyToClusterSettings(builder ->
builder.hosts(Arrays.asList(new ServerAddress("localhost", 27017))))
.build())) {
MongoDatabase database = mongoClient.getDatabase("mydatabase");
MongoCollection<User> collection = database.getCollection("users", User.class);
// 插入文档
User user = new User("张三", 25, "[email protected]",
new Address("长安街1号", "北京"));
collection.insertOne(user);
// 查询文档
FindIterable<User> results = collection.find(Filters.eq("name", "张三"));
for (User u : results) {
System.out.println(u);
}
// 更新文档
collection.updateOne(
Filters.eq("name", "张三"),
Updates.set("age", 26)
);
// 聚合查询
AggregateIterable<Document> aggregate = collection.aggregate(Arrays.asList(
Aggregates.match(Filters.gte("age", 18)),
Aggregates.group("$address.city", Accumulators.sum("count", 1))
));
for (Document doc : aggregate) {
System.out.println(doc);
}
}
}
}
// 定义实体类
class User {
private String name;
private int age;
private String email;
private Address address;
// 构造方法、getter/setter省略
}
class Address {
private String street;
private String city;
// 构造方法、getter/setter省略
}3. 典型应用场景
- 日志记录：存储非结构化日志数据
- 内容管理：存储文章、评论等
- 电商订单：存储包含复杂属性的订单
- 实时分析：使用聚合框架处理海量数据
四、Redis vs MongoDB：如何选择？
| 特性 | Redis | MongoDB |
|---|---|---|
| 数据模型 | 键值对（支持丰富数据结构） | 文档型（BSON格式） |
| 存储位置 | 内存优先 | 磁盘存储 |
| 查询能力 | 简单查询 | 复杂查询+聚合 |
| 扩展性 | 主从复制+哨兵 | 分片集群 |
| 适用场景 | 缓存、计数器、实时消息 | 日志、内容管理、实时分析 |
五、总结
NoSQL数据库为现代应用提供了更灵活的数据存储方式：
- Redis适合需要高性能读写的场景
- MongoDB适合处理半结构化数据和复杂查询
- 传统SQL适合需要事务支持的场景
建议根据具体业务需求选择合适的工具，必要时可以混合使用多种数据库。
六、推荐学习资源
- Redis Java客户端文档
- MongoDB Java驱动文档
- 《Redis实战》
- 《MongoDB权威指南》
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