NodeJS-技术讲解.ppt

Node js Node js简介 简单的说Node js就是运行在服务端的JavaScript Node js是一个基于ChromeJavaScript运行时建立的一个平台 Node js是一个事件驱动I O服务端JavaScript环境 由C 编写 基于Google的V8引擎 V8引擎执行Javascript的速度非常快 性能非常好 Node js的工作原理 用户Request 用户Request 用户Request Node js进程 Php模型 用户Request 用户Request 用户Request APACHE PHP线程 PHP线程 PHP线程 处理Request 处理Request 处理Request NodeJS优缺点及适用场景讨论 NodeJS的特点NodeJS带来的对系统瓶颈的解决方案NodeJS的优缺点适合NodeJS的场景 NodeJS的特点 1 它是一个Javascript运行环境 C 实现 2 依赖于ChromeV8引擎进行代码解释3 事件驱动4 非阻塞I O5 轻量 可伸缩 适于实时数据交互应用6 单进程 单线程7 模块化编程8 事件轮询 eventloop NodeJS带来的对系统瓶颈的解决方案 它的出现确实能为我们解决现实当中系统瓶颈提供了新的思路和方案 下面我们看看它能解决什么问题 1 并发连接举个例子 想象一个场景 我们在银行排队办理业务 我们看看下面两个模型 1 系统线程模型 这种模型的问题显而易见 服务端只有一个线程 并发请求 用户 到达只能处理一个 其余的要先等待 这就是阻塞 正在享受服务的请求阻塞后面的请求了 2 多线程 线程池模型 这个模型已经比上一个有所进步 它调节服务端线程的数量来提高对并发请求的接收和响应 但并发量高的时候 请求仍然需要等待 它有个更严重的问题 到代码层面上来讲 我们看看客户端请求与服务端通讯的过程 服务端与客户端每建立一个连接 都要为这个连接分配一套配套的资源 主要体现为系统内存资源 以PHP为例 维护一个连接可能需要20M的内存 这就是为什么一般并发量一大 就需要多开服务器 那么NodeJS是怎么解决这个问题的呢 我们来看另外一个模型 想象一下我们在快餐店点餐吃饭的场景 3 异步 事件驱动模型 我们同样是要发起请求 等待服务器端响应 但是与银行例子不同的是 这次我们点完餐后拿到了一个号码 拿到号码 我们往往会在位置上等待 而在我们后面的请求会继续得到处理 同样是拿了一个号码然后到一旁等待 接待员能一直进行处理 等到饭菜做号了 会喊号码 我们拿到了自己的饭菜 进行后续的处理 吃饭 这个喊号码的动作在NodeJS中叫做回调 Callback 能在事件 烧菜 I O 处理完成后继续执行后面的逻辑 吃饭 这体现了NodeJS的显著特点 异步机制 事件驱动整个过程没有阻塞新用户的连接 点餐 也不需要维护已经点餐的用户与厨师的连接 基于这样的机制 理论上陆续有用户请求连接 NodeJS都可以进行响应 因此NodeJS能支持比Java PHP程序更高的并发量虽然维护事件队列也需要成本 再由于NodeJS是单线程 事件队列越长 得到响应的时间就越长 并发量上去还是会力不从心 总结一下NodeJS是怎么解决并发连接这个问题的 更改连接到服务器的方式 每个连接发射 emit 一个在NodeJS引擎进程中运行的事件 Event 放进事件队列当中 而不是为每个连接生成一个新的OS线程 并为其分配一些配套内存 2 I O阻塞NodeJS解决的另外一个问题是I O阻塞 看看这样的业务场景 需要从多个数据源拉取数据 然后进行处理 1 串行获取数据 这是我们一般的解决方案 以PHP为例假如获取profile和timeline操作各需要1S 那么串行获取就需要2S 2 NodeJS非阻塞I O 发射 监听事件来控制执行过程NodeJS遇到I O事件会创建一个线程去执行 然后主线程会继续往下执行的 因此 拿profile的动作触发一个I O事件 马上就会执行拿timeline的动作 两个动作并行执行 假如各需要1S 那么总的时间也就是1S 它们的I O操作执行完成后 发射一个事件 profile和timeline 事件代理接收后继续往下执行后面的逻辑 这就是NodeJS非阻塞I O的特点 总结一下 Java PHP也有办法实现并行请求 子线程 但NodeJS通过回调函数 Callback 和异步机制会做得很自然 三 NodeJS的优缺点优点 1 高并发 最重要的优点 据说可以应付百万级并发 2 适合I O密集型应用缺点 1 不适合CPU密集型应用 CPU密集型应用给Node带来的挑战主要是 由于JavaScript单线程的原因 如果有长时间运行的计算 比如大循环 将会导致CPU时间片不能释放 使得后续I O无法发起 解决方案 分解大型运算任务为多个小任务 使得运算能够适时释放 不阻塞I O调用的发起 2 只支持单核CPU 不能充分利用CPU3 可靠性低 一旦代码某个环节崩溃 整个系统都崩溃原因 单进程 单线程解决方案 1 Nnigx反向代理 负载均衡 开多个进程 绑定多个端口 2 开多个进程监听同一个端口 使用cluster模块 4 开源组件库质量参差不齐 更新快 向下不兼容5 Debug不方便 错误没有stacktrace 四 适合NodeJS的场景1 RESTfulAPI这是NodeJS最理想的应用场景 可以处理数万条连接 本身没有太多的逻辑 只需要请求API 组织数据进行返回即可 它本质上只是从某个数据库中查找一些值并将它们组成一个响应 由于响应是少量文本 入站请求也是少量的文本 因此流量不高 一台机器甚至也可以处理最繁忙的公司的API需求 2 统一Web应用的UI层目前MVC的架构 在某种意义上来说 Web开发有两个UI层 一个是在浏览器里面我们最终看到的 另一个在server端 负责生成和拼接页面 不讨论这种架构是好是坏 但是有另外一种实践 面向服务的架构 更好的做前后端的依赖分离 如果所有的关键业务逻辑都封装成REST调用 就意味着在上层只需要考虑如何用这些REST接口构建具体的应用 那些后端程序员们根本不操心具体数据是如何从一个页面传递到另一个页面的 他们也不用管用户数据更新是通过Ajax异步获取的还是通过刷新页面 3 大量Ajax请求的应用例如个性化应用 每个用户看到的页面都不一样 缓存失效 需要在页面加载的时候发起Ajax请求 NodeJS能响应大量的并发请求 总而言之 NodeJS适合运用在高并发 I O密集 少量业务逻辑的场景 花瓣网 淘宝开放平台API调用Nodejs版本实现 Cnode org社区 成功案例 网易开源基于Node js的游戏服务器框架pomelo NodeOS NodeOS是采用NodeJS开发的一款友好的操作系统 EventLoop 什么是EventLoop EventLoop是一个很重要的概念 指的是计算机系统的一种运行机制 JavaScript语言就采用这种机制 来解决单线程运行带来的一些问题 本文参考C AaronCois的 UnderstandingTheNode jsEventLoop 解释什么是EventLoop 以及它与JavaScript语言的单线程模型有何关系 想要理解EventLoop 就要从程序的运行模式讲起 运行以后的程序叫做 进程 process 一般情况下 一个进程一次只能执行一个任务 如果有很多任务需要执行 不外乎三种解决方法 以JavaScript语言为例 它是一种单线程语言 所有任务都在一个线程上完成 即采用上面的第一种方法 一旦遇到大量任务或者遇到一个耗时的任务 网页就会出现 假死 因为JavaScript停不下来 也就无法响应用户的行为 你也许会问 JavaScript为什么是单线程 难道不能实现为多线程吗 这跟历史有关系 JavaScript从诞生起就是单线程 原因大概是不想让浏览器变得太复杂 因为多线程需要共享资源 且有可能修改彼此的运行结果 对于一种网页脚本语言来说 这就太复杂了 后来就约定俗成 JavaScript为一种单线程语言 WorkerAPI可以实现多线程 但是JavaScript本身始终是单线程的 如果某个任务很耗时 比如涉及很多I O 输入 输出 操作 那么线程的运行大概是下面的样子 上图的绿色部分是程序的运行时间 红色部分是等待时间 可以看到 由于I O操作很慢 所以这个线程的大部分运行时间都在空等I O操作的返回结果 这种运行方式称为 同步模式 synchronousI O 或 堵塞模式 blockingI O 如果采用多线程 同时运行多个任务 那很可能就是下面这样 上图表明 多线程不仅占用多倍的系统资源 也闲置多倍的资源 这显然不合理 EventLoop就是为了解决这个问题而提出的 Wikipedia这样定义 EventLoop是一个程序结构 用于等待和发送消息和事件 简单说 就是在程序中设置两个线程 一个负责程序本身的运行 称为 主线程 另一个负责主线程与其他进程 主要是各种I O操作 的通信 被称为 EventLoop线程 可以译为 消息线程 上图主线程的绿色部分 还是表示运行时间 而橙色部分表示空闲时间 每当遇到I O的时候 主线程就让EventLoop线程去通知相应的I O程序 然后接着往后运行 所以不存在红色的等待时间 等到I O程序完成操作 EventLoop线程再把结果返回主线程 主线程就调用事先设定的回调函数 完成整个任务 可以看到 由于多出了橙色的空闲时间 所以主线程得以运行更多的任务 这就提高了效率 这种运行方式称为 异步模式 asynchronousI O 或 非堵塞模式 non blockingmode 这正是JavaScript语言的运行方式 单线程模型虽然对JavaScript构成了很大的限制 但也因此使它具备了其他语言不具备的优势 如果部署得好 JavaScript程序是不会出现堵塞的 这就是为什么node js平台可以用很少的资源 应付大流量访问的原因 Node js语法 第一个Node js程序 HelloWorld 以下是我们的第一个Node js程序 console log HelloWorld 保存该文件 并通过Node js来执行 nodehelloworld js程序执行后 正常的话 就会在终端输出HelloWorld Node js安装配置window和Linux上安装Node js的方法Node js安装包及源码下载地址为 http www nodejs org download 根据不同平台系统选择你需要的Node js安装包 注意 Linux上安装Node js需要安装Python2 6或2 7 不建议安装Python3 0以上版本 Windowv上安装Node jsWindows安装包 msi 32位安装包下载地址 http nodejs org dist v0 10 26 node v0 10 26 x86 msi64位安装包下载地址 http nodejs org dist v0 10 26 x64 node v0 10 26 x64 msi安装步骤 步骤1 双击下载后的安装包node v0 10 26 x86 msi 如下所示 安装过程省略 console log HelloWorld 保存该文件 并通过Node js来执行 nodehelloworld js程序执行后 正常的话 就会在终端输出HelloWorld Node js创建HTTP服务器 如果我们使用PHP来编写后端的代码时 需要Apache或者Nginx的HTTP服务器 并配上mod php5模块和php cgi 从这个角度看 整个 接收HTTP请求并提供Web页面 的需求根本不需要PHP来处理 不过对Node js来说 概念完全不一样了 使用Node js时 我们不仅仅在实现一个应用 同时还实现了整个HTTP服务器 事实上 我们的Web应用以及对应的Web服务器基本上是一样的 基础的HTTP服务器在你的项目的根目录下创建一个叫server js的文件 并写入以下代码 以上代码我们完成了一个可以工作的HTTP服务器 使用node命令执行以上的代码 接下来 打开浏览器访问http 127 0 0 1 8888 你会看到一个写着 HelloWorld 的网页 分析Node js的HTTP服务器 第一行请求 require Node js自带的http模块 并且把它赋值给http变量 接下来我们调用http模块提供的函数 createServer 这个函数会返回一个对象 这个对象有一个叫做listen的方法 这个方法有一个数值参数 指定这个HTTP服务器监听的端口号 Node js模块系统为了让Node js的文件可以相互调用 Node js提供了一个简单的模块系统 模块是Node js应用程序的基本组成部分 文件和模块是一一对应的 换言之 一个Node js文件就是一个模块 这个文件可能是JavaScript代码 JSON或者编译过的C C 扩展 创建模块在Node js中 创建一个模块非常简单 如下我们创建一个 main js 文件 代码如下 以上实例中 代码require hello 引入了当前目录下的hello js文件 为当前目录 node js默认后缀为js Node js提供了exports和require两个对象 其中exports是模块公开的接口 require用于从外部获取一个模块的接口 即所获取模块的exports对象 接下来我们就来创建hello js文件 代码如下 在以上示例中 hello js通过exports对象把world作为模块的访问接口 在main js中通过require hello 加载这个模块 然后就可以直接访问main js中exports对象的成员函数了 Node js事件Node js所有的异步I O操作在完成时都会发送一个事件到事件队列 Node js里面的许多对象都会分发事件 一个net Server对象会在每次有新连接时分发一个事件 一个fs readStream对象会在文件被打开的时候发出一个事件 所有这些产生事件的对象都是events EventEmitter的实例 你可以通过require events 来访问该模块 下面我们用一个简单的例子说明EventEmitter的用法 运行这段代码 1秒后控制台输出了 some eventoccured 其原理是event对象注册了事件some event的一个监听器 然后我们通过setTimeout在1000毫秒以后向event对象发送事件some event 此时会调用some event的监听器 Node js函数在JavaScript中 一个函数可以作为另一个函数接收一个参数 我们可以先定义一个函数 然后传递 也可以在传递参数的地方直接定义函数 Node js中函数的使用与Javascript类似 举例来说 你可以这样做 以上代码中 我们把say函数作为execute函数的第一个变量进行了传递 这里返回的不是say的返回值 而是say本身 这样一来 say就变成了execute中的本地变量someFunction execute可以通过调用someFunction 带括号的形式 来使用say函数 当然 因为say有一个变量 execute在调用someFunction时可以传递这样一个变量 匿名函数我们可以把一个函数作为变量传递 但是我们不一定要绕这个 先定义 再传递 的圈子 我们可以直接在另一个函数的括号中定义和传递这个函数 我们在execute接受第一个参数的地方直接定义了我们准备传递给execute的函数 用这种方式 我们甚至不用给这个函数起名字 这也是为什么它被叫做匿名函数 函数传递是如何让HTTP服务器工作的带着这些知识 我们再来看看我们简约而不简单的HTTP服务器 现在它看上去应该清晰了很多 我们向createServer函数传递了一个匿名函数 用这样的代码也可以达到同样的目的 Node js路由我们要为路由提供请求的URL和其他需要的GET及POST参数 随后路由需要根据这些数据来执行相应的代码 因此 我们需要查看HTTP请求 从中提取出请求的URL以及GET POST参数 这一功能应当属于路由还是服务器 甚至作为一个模块自身的功能 确实值得探讨 但这里暂定其为我们的HTTP服务器的功能 我们需要的所有数据都会包含在request对象中 该对象作为onRequest 回调函数的第一个参数传递 但是为了解析这些数据 我们需要额外的Node JS模块 它们分别是url和querystring模块 当然我们也可以用querystring模块来解析POST请求体中的参数 稍后会有演示 现在我们来给onRequest 函数加上一些逻辑 用来找出浏览器请求的URL路径 好了 我们的应用现在可以通过请求的URL路径来区别不同请求了 这使我们得以使用路由 还未完成 来将请求以URL路径为基准映射到处理程序上 Node js全局对象JavaScript中有一个特殊的对象 称为全局对象 GlobalObject 它及其所有属性都可以在程序的任何地方访问 即全局变量 在浏览器JavaScript中 通常window是全局对象 而Node js中的全局对象是global 所有全局变量 除了global本身以外 都是global对象的属性 我们在Node js中能够直接访问到对象通常都是global的属性 如console process等 下面逐一介绍 全局对象与全局变量global最根本的作用是作为全局变量的宿主 按照ECMAScript的定义 满足以下条件的变量是全局变量 在最外层定义的变量 全局对象的属性 隐式定义的变量 未定义直接赋值的变量 当你定义一个全局变量时 这个变量同时也会成为全局对象的属性 反之亦然 需要注意的是 在Node js中你不可能在最外层定义变量 因为所有用户代码都是属于当前模块的 而模块本身不是最外层上下文 注意 永远使用var定义变量以避免引入全局变量 因为全局变量会污染命名空间 提高代码的耦合风险 processprocess是一个全局变量 即global对象的属性 它用于描述当前Node js进程状态的对象 提供了一个与操作系统的简单接口 通常在你写本地命令行程序的时候 少不了要和它打交道 下面将会介绍process对象的一些最常用的成员方法 process argv是命令行参数数组 第一个元素是node 第二个元素是脚本文件名 从第三个元素开始每个元素是一个运行参数 将以上代码存储为argv js 通过以下命令运行 process stdout是标准输出流 通常我们使用的console log 向标准输出打印字符 而process stdout write 函数提供了更底层的接口 process stdin是标准输入流 初始时它是被暂停的 要想从标准输入读取数据 你必须恢复流 并手动编写流的事件响应函数 process nextTick callback 的功能是为事件循环设置一项任务 Node js会在下次事件循环调响应时调用callback consoleconsole用于提供控制台标准输出 它是由InternetExplorer的JScript引擎提供的调试工具 后来逐渐成为浏览器的事实标准 Node js沿用了这个标准 提供与习惯行为一致的console对象 用于向标准输出流 stdout 或标准错误流 stderr 输出字符 console log 向标准输出流打印字符并以换行符结束 console log接受若干个参数 如果只有一个参数 则输出这个参数的字符串形式 如果有多个参数 则以类似于C语言printf 命令的格式输出 第一个参数是一个字符串 如果没有参数 只打印一个换行 运行结果为 Node js常用工具utilutil是一个Node js核心模块 提供常用函数的集合 用于弥补核心JavaScript的功能过于精简的不足 util inheritsutil inherits constructor superConstructor 是一个实现对象间原型继承的函数 JavaScript的面向对象特性是基于原型的 与常见的基于类的不同 JavaScript没有提供对象继承的语言级别特性 而是通过原型复制来实现的 til inspectutil inspect object showHidden depth colors 是一个将任意对象转换为字符串的方法 通常用于调试和错误输出 它至少接受一个参数object 即要转换的对象 util isArray object 如果给定的参数 object 是一个数组返回true 否则返回false util isRegExp object 如果给定的参数 object 是一个正则表达式返回true 否则返回false util isDate object 如果给定的参数 object 是一个日期返回true 否则返回false util isError object 如果给定的参数 object 是一个错误对象返回true 否则返回false Node js文件系统Node js文件系统封装在fs模块是中 它提供了文件的读取 写入 更名 删除 遍历目录 链接等POSIX文件系统操作 与其他模块不同的是 fs模块中所有的操作都提供了异步的和同步的两个版本 例如读取文件内容的函数有异步的fs readFile 和同步的fs readFileSync 我们以几个函数为代表 介绍fs常用的功能 并列出fs所有函数的定义和功能 fs readFileNode js读取文件函数语法如下 如果不指定encoding 则callback就是第二个参数 回调函数提供两个参数err和data err表示有没有错误发生 data是文件内容 如果指定了encoding data是一个解析后的字符串 否则data将会是以Buffer形式表示的二进制数据 例如以下程序 我们从content txt中读取数据 但不指定编码 假设content txt中的内容是UTF 8编码的Text文本文件示例 运行结果如下 这个程序以二进制的模式读取了文件的内容 data的值是Buffer对象 如果我们给fs readFile的encoding指定编码 那么运行结果则是 当读取文件出现错误时 err将会是Error对象 如果content txt不存在 运行前面的代码则会出现以下结果 fs readFileSyncfs readFileSync filename encoding 是fs readFile同步的版本 它接受的参数和fs readFile相同 而读取到的文件内容会以函数返回值的形式返回 如果有错误发生 fs将会抛出异常 你需要使用try和catch捕捉并处理异常 注意 与同步I O函数不同 Node js中异步函数大多没有返回值 fs openfs open path flags mode callback err fd 是POSIXopen函数的封装 与C语言标准库中的fopen函数类似 它接受两个必选参数 path为文件的路径 flags可以是以下值 r 以读取模式打开文件 r 以读写模式打开文件 w 以写入模式打开文件 如果文件不存在则创建 w 以读写模式打开文件 如果文件不存在则创建 a 以追加模式打开文件 如果文件不存在则创建 a 以读取追加模式打开文件 如果文件不存在则创建 fs readfs read语法格式如下 参数说明 fd 读取数据并写入buffer指向的缓冲区对象 offset 是buffer的写入偏移量 length 是要从文件中读取的字节数 position 是文件读取的起始位置 如果position的值为null 则会从当前文件指针的位置读取 callback 回调函数传递bytesRead和buffer 分别表示读取的字节数和缓冲区对象 以下是一个使用fs open和fs read的示例 运行结果是 一般来说 除非必要 否则不要使用这种方式读取文件 因为它要求你手动管理缓冲区和文件指针 尤其是在你不知道文件大小的时候 这将会是一件很麻烦的事情 fs模块函数表 Express MongDB多人博客Redis漂流瓶服务器Meteor微博网站Socket io Angular单页应用 聊天室 网络爬虫 Demo Socket io在线聊天室 依赖框架 Socket io 实现即时通讯 核心 Express 快速构建HTTPweb服务器 实现路由 cookie session等 Ajs 模板 Angularjs 数据双向绑定更新 封装DOM操作 实现MVC架构 mongDB 数据库 开发工具 VisualStudio2012 2013 WebStorm 目录socket io介绍服务器端和客户端通信设计服务器端实现客户端实现 1 socket io介绍socket io一个是基于Nodejs架构体系的 支持websocket的协议用于时时通信的一个软件包 socket io给跨浏览器构建实时应用提供了完整的封装 socket io完全由javascript实现 由于socket io js文件中会要求flashplayer版本 10 0 请确保此项要求满足socket io 官网 http socket io 是一个跨平台 多种连接方式自动切换 做即时通讯方面的开发很方便 而且能和express提供的传统请求方式很好的结合 即可以在同一个域名 同一个端口提供两种连接方式 request response websocket flashsocket ajax Socket IO旨在让各种浏览器与移动设备上实现实时app功能 模糊化各种传输机制 2 服务器端和客户端通信设计 上图中client1和server描述通信过程 client2描述对其他的客户端 通过广播进行消息通信 client1向server发起连接请求server接受client的连接client1输入登陆用户名server返回欢迎语server通过广播告诉其他在线的用户 client1已登陆client1发送聊天信息server返回聊天信息 可省略 server通过广播告诉其他在线的用户 client1的聊天消息client1关闭连接 退出登陆server通过广播告诉其他在线的用户 client1已退出 4 客户端实现 CLIENT INDEX HTML varsocket io connect http localhost socket on news function data console log data socket emit myotherevent my data 客户端 这里是浏览器 通过引入即可使用socket io varsocket io connect http localhost 与http localhost本地服务器建立连接并赋值给socket对象 如果是与其他服务器建立连接则只需将connect 参数修改为服务器的地址即可 这里socket io客户端和服务器位于同一个服务器上 那么也可以简写为varsocket io connect 3 服务器端实现 SERVER APP JS varapp require express server require http createServer app io require socket io listen server server listen 80 app get function req res res sendfile dirname index html io sockets on connection function socket socket emit news hello world socket on myotherevent function data console log data 其中io require socket io listen server 将socket io绑定到服务器上 于是任何连接到该服务器的客户端都具备了实时通信功能 io sockets on connection function socket 的作用是服务器监听所有客户端 并返回该新连接对象 接下来我们就可以通过该连接对象 socket 与客户端进行通信了 你可以看到不管是服务器还是客户端都有emit和on这两个函数 可以说socket io的核心就是这两个函数了 通过emit和on可以轻松地实现服务器与客户端之间的双向通信 emit 用来发射一个事件或者说触发一个事件 第一个参数为事件名 第二个参数为要发送的数据 第三个参数为回调函数 一般省略 如需对方接受到信息后立即得到确认时 则需要用到回调函数 on 用来监听一个emit发射的事件 第一个参数为要监听的事件名 第二个参数为一个匿名函数用来接收对方发来的数据 该匿名函数的第一个参数为接收的数据 若有第二个参数 则为要返回的函数 socket io提供了三种默认的事件 客户端和服务器都有 connect message disconnect 当与对方建立连接后自动触发connect事件 当收到对方发来的数据后触发message事件 通常为socket send 触发 当对方关闭连接后触发disconnect事件 此外 socket io还支持自定义事件 毕竟以上三种事件应用范围有限 正是通过这些自定义的事件才实现了丰富多彩的通信 最后 需要注意的是 在服务器端区分以下三种情况 socket emit 向建立该连接的客户端广播socket broadcast emit 向除去建立该连接的客户端的所有客户端广播io sockets emit 向所有客户端广播 等同于上面两个的和 MongoDB MongoDB简介 MongoDB是一个高性能 开源 无模式的文档型数据库 是当前NoSql数据库中比较热门的一种 它在许多场景下可用于替代传统的关系型数据库或键 值存储方式 Mongo使用C 开发 MongoDB是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品 是非关系数据库当中功能最丰富 最像关系数据库的 他支持的数据结构非常松散 是类似json的bson格式 因此可以存储比较复杂的数据类型 Mongo最大的特点是他支持的查询语言非常强大 其语法有点类似于面向对象的查询语言 几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能 而且还支持对数据建立索引 MongoDB简介 1 数据结构MongoDB使用文档型存储 其数据结构为与JSON类似的BSON结构 而Cassandra支持的是key value式存储 而每个key value还会保存一个时间戳 这个时间戳实际上起到了版本控制的作用 2 索引结构MongoDB的索引几乎与关系型数据库完全一样 其普通索引 联合索引 唯一索引的意义和实现上都可以参考对MySQL索引的理解 而Cassandra由于其是一个key value结构的存储 如果你要对value进行条件查找 那么就必须建立反向索引 重新建立一个value key的键值对 Mongo主要解决的是海量数据的访问效率问题 根据官方的文档 当数据量达到50GB以上的时候 Mongo的数据库访问速度是MySQL的10倍以上 Mongo的并发读写效率不是特别出色 根据官方提供的性能测试表明 大约每秒可以处理0 5万 1 5次读写请求 由于Mongo可以支持复杂的数据结构 而且带有强大的数据查询功能 因此非常受到欢迎 很多项目都考虑用MongoDB来替代MySQL来实现不是特别复杂的Web应用 name lemo age 12 address city suzhou country china code 215000 scores name english grade 3 0 name chinese grade 2 0 特点 高性能 易部署 易使用 存储数据非常方便 主要功能特性有 面向集合存储 易存储对象类型的数据 模式自由 支持动态查询 支持完全索引 包含内部对象 支持查询 支持复制和故障恢复 使用高效的二进制数据存储 包括大型对象 如视频等 自动处理碎片 以支持云计算层次的扩展性支持Python PHP Ruby Java C C Javascript Perl及C 语言的驱动程序 社区中也提供了对Erlang及 NET等平台的驱动程序 文件存储格式为BSON 一种JSON的扩展 可通过网络访问 功能 面向集合的存储 适合存储对象及JSON形式的数据 动态查询 Mongo支持丰富的查询表达式 查询指令使用JSON形式的标记 可轻易查询文档中内嵌的对象及数组 完整的索引支持 包括文档内嵌对象及数组 Mongo的查询优化器会分析查询表达式 并生成一个高效的查询计划 查询监视 Mongo包含一个监视工具用于分析数据库操作的性能 复制及自动故障转移 Mongo数据库支持服务器之间的数据复制 支持主 从模式及服务器之间的相互复制 复制的主要目标是提供冗余及自动故障转移 高效的传统存储方式 支持二进制数据及大型对象 如照片或图片 自动分片以支持云级别的伸缩性 自动分片功能支持水平的数据库集群 可动态添加额外的机器 适用场合 网站数据 Mongo非