1 系统概论#
DBS：硬件；软件（应用系统，DBMS，OS）；DB；人（用户，管理员）
DBMS 特点：结构化（数据模型）；共享性高，冗余度低且易扩充；独立性高；统一管控（安全性、完整性、并发控制、恢复）
DBS 结构：三级模式 Schema，二级映像
子模式（外模式）、（概念）模式、内模式；物理独立性与逻辑独立性
外部结构：单用户式、分布式和并行、客户机/服务器、浏览器/服务器（SaaS、PaaS、IaaS）
数据模型三要素：数据结构，数据操作，完整性约束
数据定义语言 DDL，数据操纵语言 DML（描述式的查询意图）
（数据抽象）现实世界 - 信息世界 - 计算机世界；概念模型 - 逻辑模型 - 物理模型
E-R 模型：实体、属性、联系，码、域；实体型、实体集、属性型、联系型、度；E-R 图（Chen/Crow）
层次（树）、网状（有向图）、关系（二维表：元组/属性；查询效率偏低）、面向对象（维护困难）
向量、图（知识图谱）；数据仓库
2 关系#
关系模式 $R(U,D,Dom,F)$：元组，属性 $U$、域 $D$、笛卡尔积、关系；（属性向域的映射集 $Dom$）
超键、候选键（码，能唯一标识元组的最小属性组）、主键（主码）、外键、代理键（DBMS 分配）；
主属性/非主属性，单码、全码
关系运算：
集合运算符 $\cap,\ \cup,\ -,\ \times$；逻辑与比较运算符 $\land,\ \vee,\ \neg$；
专用运算符 选择 $\sigma_{\theta}$，投影 $\Pi$，连接 $\bowtie_{\theta},\ \bowtie$（一般连接、自然连接；内连接、左/右/全外连接 ⟕, ⟖, ⟗、反连接 $\rhd_\theta,\ \rhd$），除法 $\div$（$R\div S ={t|t\in \pi_X(R) \wedge t\times\pi_Y(S)\subseteq R}$，$Y$ 为 $R$ 和 $S$ 相同属性），重命名 $\rho_{B\leftarrow A}(R),\ \rho_{S}(R),\ \rho_{S(A_1,\dots,A_n)}(R)$例子：S C SC 找出没选过课的学生的姓名；找出选修了所有课程的学生的学号
有序集交集：merge（两个指针，$O(|A|+|B|)$）；二分查找（$O(|A|log|B|)$）；前者两集大小相近更佳（临界约 32 倍）
数据依赖 $F$（更新异常、冗余），规范化（模式分解）
函数依赖 $X\rightarrow Y$（所有关系实例上的规定），完全函数依赖 $X\overset{f}{\rightarrow}Y$；Armstrong 公理系统
属性集闭包 $X_F^+ = {A|A\in U, F\vDash X\rightarrow A}$，函数依赖集闭包 $F^+$，最小覆盖 $F_C$（分解右部 - 删除左部属性冗余 - 删除函数冗余）
范式：1NF（属性不可分）、2NF（+ 所有非主属性完全依赖每个码）、3NF（+ 所有非主属性直接依赖每个码 $Y \nrightarrow X$）、BCNF（所有非平凡依赖关系左部为码；或 3NF + 所有主属性非平凡直接完全依赖每个码）
提示：码 $X,Y \subset U$ 必有 $X\leftrightarrow Y$ 且 $X$ 和 $Y$ 互不包含 总结：检查非主与主之间、主与主之间的完全性与传递性
完整性约束：实体完整性（行不相同、主键不空），参照完整性（外键若不空则取值在参照主键中存在），域完整性（类型格式），用户定义完整性（数据类型和域、缺省和空值、唯一和依赖性）
3 设计#
设计方法：需求分析、概念设计（E-R）、逻辑设计、物理设计、数据库实施、数据库运维
需求分析：业务现状，信息源，外部要求（信息要求、处理要求、安全性与完整性要求）
业务流程图（用户活动）- 系统范围图 - 数据流图 DFD - 数据字典 DD（数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程）- 需求说明书
概念设计：局部 E-R 模型 - 全局 E-R 模型 - 优化冗余
（数据抽象方法）分类（member）、概括（subset）、聚集（part, aspect）；划分局部；定义实体、定义联系（1:1/1:n/m:n）、确定属性（及键）
逻辑设计（特定 MDBS 支持的如关系模型）：实体型关系（多值属性转换为新关系并建立外键约束）；1:1 联系到关系（独立并保留各自的码均可为码，或将码和联系属性并入任意一端）；1:n 联系到关系（独立并以 n 端实体的码为码，或将 1 端实体的码和联系属性并入 n 端）；m:n 联系到关系（独立并将多元联系的全部实体的码作为码，再加联系的属性）
物理设计：存取方法（索引方法、聚簇方法、HASH 方法），存储结构（顺序存储、散列存储、聚簇存储）
行为设计：功能分析，功能设计，事务设计
实施与运维：数据的载入，应用程序编码和调试，试运行并调试（功能和性能测试）；转储与恢复，安全性、完整性控制，监督与改进，重组（优化存储，不改变物理结构）与重构（涉及模式和内模式的修改）
4 MySQL 概述#
MySQL：单进程多线程、支持多用户、基于客户机/服务器的关系数据库管理系统；服务器、实例和数据库，客户程序和工具程序（与服务器通信，多个实例以端口号区分）；服务器语言 SQL
体系结构 Management Services & Utilities、Connectors、Connection Pool（缓冲连接、线程处理），SQL Interface、Parser、Optimizer、Cache & Buffer，Pluggable Storage Engine、(File System、Files & Logs)
启动服务 - 配置读入服务器内存 - 生成服务实例进程 - 派生出多个线程 - 客户机与服务器通信链路
mysql -u root -pCREATE DROP ALTER RENAME TRUNCATE COMMENT
SELECT INSERT DELETE UPDATE
GRANT DENY REVOKE
SET TRANSACTIION ROLLBACK COMMIT SAVEPOINT
5 库表管理#
存储引擎（
SHOW ENGINES；SHOW VARIABLES LIKE 'storage_engine'）：\InnoDB（大数据量、ACID 事务安全、外键，表空间，读写效率低、占用空间大）；
MyISAM（大量查询，.frm .myd .myi，静态型、动态型、压缩型，空间小速度快）；
MEMORY（临时表、磁盘只存表结构，HASH 索引，速度快、并发差、浪费内存、重启丢失）；
MERGE（一组 MyISAM 表）；BLACKHOLE；CSV；ARCHIVEB-tree、B+tree 索引
字符集与校对规则（
SHOW CHARACTER SET；SHOW VARIABLES LIKE 'character_set_server'；SHOW COLLATION WHERE Charset = 'utf8mb4'）：服务器级、数据库级、表级、字段级（前三者修改只会影响新增数据）；中文，定长；客户端、连接、返回结果的字符集（SET NAMES ...）带特殊字符（空格、连字符、点号等）及保留关键字作名称需括反引号
库操作：
创建
CREATE {DATABASE|SCHEMA} [IF NOT EXISTS] db_name [[DEFAULT] CHARACTER SET charset_name] [[DEFALUT] COLLATE collation_name]；修改（InnoDB 无法改名）
ALTER {DATABASE|SCHEMA} [db_name] [[DEFAULT] CHARACTER SET [=] charset_name]|[[DEFAULT] COLLATE [=] collation_name]；删除
DROP DATABASE [IF EXISTS] db_name；切换、查看定义、查看当前
USE db_name; SHOW CREATE DATABASE db_name; SELECT DATABASE()；mysqldump -u root -p old_database > backup.sql，mysql -u root -p new_database < backup.sql数值类型 INT(EGER)、SMALLINT、TINYINT、MEDIUMINT、BIGINT，FLOAT、DOUBLE（精确 10 位以上）、DECIMAL；
日期 YEAR、TIME、DATE、DATATIME、TIMESTAMP；
字符串文本 CHAR、VARCHAR、TEXT（不区分大小写，检索效率最低），ENUM（除非约束否则可 NULL）、SET；
二进制（仅二进制字符集）BLOB、BIT（位而非字节存储）、BINARY 等表操作：
创建
CREATE TABLE [IF NOT EXISTS] 表名 (字段名称 字段类型 [完整性约束条件],...) ENGINE=引擎名称 CHARSET=编码方式（约束：PRIMARY KEY、FOREIGN KEY、UNIQUE KEY、AUTO_INCREMENT、NOT NULL、DEFAULT、CHECK）；查看
DES[CRIBE] t_name; SHOW CREATE TABLE t_name; SHOW TABLE STATUS [{FROM|IN} db_name] [LIKE 'pattern'|WHERE expr]；修改
ALTER TABLE t_name+RENAME/TO，ADD 字段名称 字段类型 [完整性约束条件] [FIRST|AFTER 字段名称]、DROP、MODIFY、CHANGE（旧字段名 新字段名）、ALTER 字段名称 SET/DROP DEFAULT、ADD [CONSTRAINT symbol] PRIMARY KEY [index_type] (字段名称,...)、DROP PRIMARY KEY，ADD [CONSTRAINT symbol] UNIQUE [INDEX|KEY] [索引名称] (字段名称,...)、DROP {INDEX|KEY} index_name，AUTO_INCREMENT=自增长值；复制
CREATE TABLE T_A LIKE T_B，CREATE TABLE T_A AS SELECT ... FROM T_B（均不复制权限，后者不复制索引）；删除
DROP TABLE [IF EXISTS] t_name[,...]；TRUNCATE [TABLE] t_name（保留表定义）；DELETE FROM t_name（DML，保留表定义，不释放空间，可在事务中回滚，速度慢）；NULL；IDENTITY
>3 VARCHAR约束控制（表级、列级）：（子句）
CONSTRAINT 约束名 完整性约束条件（只用于表级，包括 PRIMARY KEY、FOREIGN KEY、UNIQUE、CHECK，列级的 DEFAULT NOT NULL 可通过 MODIFY 命名）；更改会校验现有数据主键约束（UNIQUE + NOT NULL）
PRIMARY KEY (字段名列表)；
外键约束（须均使用 InnoDB，非临时表，均有索引，类型相似）[CONSTRAINT symbol] FOREIGN KEY (本表字段名列表) REFERENCES 父表(父字段名列表) [ON DELETE {CASCADE|SET NULL|RESTRICT|NO ACTION}] [ON UPDATE {CASCADE|SET NULL|RESTRICT|NO ACTION}]（级联约束）；
唯一性约束（允许且不检查 NULL）；非空约束；默认值约束；自增约束（只能于主键/唯一键上）；检查约束MySQL 列级外键约束（仅加 REFERENCES）无效；外键只能使用约束名引用，DROP FOREIGN KEY t_ibfk_1 未删除同名普通索引
6 数据管理#
插入：
INSERT [INTO] t_name[(字段名称,...)]+VALUES|VALUE(值...)（未赋值字段插入默认值）、VALUES(值1...),(值2...)...，SELECT 字段名称 FROM t_name [WHERE 条件]（字段数和类型需一致）；REPLACE [INTO] t_name VALUES(值...)（唯一约束若已有相同则会覆盖）；修改：
UPDATE t_name SET (字段名称＝值,...) [WHERE 条件]（无 WHERE 将更新全部记录）；删除：
DELETE FROM t_name [WHERE 条件]；查询：select_expr
目标列表达式 [AS 别名]条件 逻辑
AND OR XOR NOT、比较、匹配LIKE（’_’、’%’，ESCAPE '\'转义）REGEXP 正则表达式、范围BETWEEN 值1 AND 值2; IN 集合、空值IS NULL分组 聚合函数（其余列应能聚合）
COUNT ({[ALL|DISTINCT] 字段名}|*)（不统计 NULL）、SUM() AVG() MAX() MIN()NULL 排序时最小
SELECT [ALL|DISTINCT] select_expr[,...] [ FROM table_references[,...] [WHERE 条件] [GROUP BY 字段名 [ASC|DESC],...] [HAVING 条件2 限制分组结果显示] [WITH ROLLUP] [ORDER BY 字段名 [ASC|DESC],...] [LIMIT {[偏移量,] row_count|row_count OFFSET 偏移量}] ]执行顺序：函数 & 聚合 - SELECT 在 HAVING 之后，ORDER 之前
多表查询：
表名.列名，可FROM 表名 AS 别名；连接CROSS JOIN、[INNER] JOIN、NATURAL JOIN、LEFT|RIGHT [OUTER] JOIN；UNION [ALL]（列数量和类型一致，会使用第一个语句中的列名）；子查询
[NOT]IN、[NOT]EXISTS、JOIN、比较运算符、ANY()、ALL()；查询并插入
CREATE TABLE|INSERT ... SELECT ...；传参
${}getRequestString("...")SQL注入（如--）；
安全参数@var_name?#{}，预编译PREPARE stmt_name FROM preparable_stmt; EXECUTE stmt_name [USING @var_name [,...]]; DEALLOCATE PREPARE stmt_name；
7 索引#
（键值，地址指针）对；哈希索引（适合等值查询，MyISAM）、有序索引（如 B 树索引）；与主表逻辑独立、物理存储可能分开，降低数据维护速度；
聚簇/非聚簇索引（一个关系常只有一个聚簇，常为主键，叶子节点常包含完整数据行 InnnoDB、无需回表、减少磁盘 I/O，插入顺序重要，键值更新代价高）书的章节、名词索引
B+ 树非叶子节点只存储键值，通过叶子链表高效范围查询（聚簇最好）；插入时若溢出（m 阶）则向右分裂并在父节点插入新叶最小键及指针，逐级向上（内节点若需分裂，则左平分指针，右节点多出的键插入其父节点（或新建根节点）及指针）
普通索引、唯一性索引 UNIQUE、全文索引 FULLTEXT（字符串）、空间索引 SPATIAL（GEOMETRY、POINT、LINESTRING、POLYGON）；
查询条件使用了第一个字段时才会使用索引（B+ 树中应连续存储），条件中不能包含表达式，不能跳过树中的属性；
多个单属性索引涉及索引合并，（相比复合索引）效率低创建
CREATE TABLE t_name(..., [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX|KEY [索引名称](字段名称[(长度)] [ASC|DESC]) [USING BTREE|HASH]); CREATE [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX 索引名称 ON t_name (字段名称[(长度)] [ASC|DESC]) [USING BTREE|HASH]; ALTER TABLE t_name ADD [CONSTRAINT symbol] ...；查看
SHOW INDEX|KEYS FROM t_name [FROM db_name]（或db_name.t_name）；删除
DROP INDEX index_name ON t_name; ALTER TABLE t_name DROP INDEX index_name；索引设计：查询与更新分析；选择度，覆盖索引；调优 REINDEX、ANALYZE
当条件选择度很高时，聚簇索引 ≈ 非聚簇索引 < 顺序扫描；当条件选择度很低时，聚簇索引 < 顺序扫描 < 非聚簇索引；
原则：限制数目，为常作查询条件的字段、常需连接排序分组联合的字段建立，选择唯一性，使用数据量少或前缀
视图：虚拟表，由查询语句定义（外模式和逻辑独立性、安全性
GRANT|REVOKE ... ON view_name TO user_name、灵活性）创建
CREATE [OR REPLACE] [ALGORITHM = {UNDEFINED|MERGE|TEMPTABLE}] VIEW 视图名 [(视图列表)] AS 查询语句 [WITH [CASCADED|LOCAL] CHECK OPTION]（SELECT 语句不包含子查询、系统或用户变量、预处理参数等，不关联触发程序；WITH CHECK OPTION 保证数据操作满足 WHERE 子句条件）；查看、修改，插入、删除、更新数据同表（如
SHOW CREATE VIEW、ALTER ...、UPDATE ...）；可更新视图必须直接映射到基表（如不包含聚合、分组、去重）删除
DROP VIEW [IF EXISTS] view_name[,...] [RESTRICT|CASCADE]；
8 存储过程#
编译后的一组 SQL 语句
创建
CREATE PROCEDURE sp_name ([proc_parameter[,...]]) [characteristic...] [BEGIN] routine_body [END]（proc_parameter[IN|OUT|INOUT] param_name type）；调用
CALL sp_name([parameter[,...]])；查看
SHOW CREATE {PROCEDURE|FUNCTION} sp_name; SELECT * FROM db_name.routines [WHERE routine_name = '名称']；删除
DROP {PROCEDURE|FUNCTION} [IF EXISTS] sp_name；DELIMITER 修改语句结束符号
标识符（仅表的别名区分大小写）；常量 b'10’、0b、0x；
用户定义会话变量、局部变量DECLARE {local_var type}[,...] [DEFAULT value]; SET @var_name = expr[,...]; SELECT col_name[,...] INTO var_name[,...] FROM t_name [WHERE ...];（多行只返回最后一行值）SELECT var_name [AS 'string']；
（系统）会话变量、全局变量SHOW SESSION|GLOBAL VARIABLES; SET SESSION|GLOBAL var_name = value; SET @@session.var_name|@@global.var_name = value;@@error @@nestlevel表达式（在 SELECT 句使用）：算术运算、位运算、逻辑与比较运算；带 NULL 一般结果为 NULL
常用内置函数：
ASCII() LENGTH() CHAR_LENGTH() CONCAT()（CONCAT_WS()，pipe_as_concat $\vert\vert$）
FIELD() FIND_IN_SET() INSERT() LOCATE() POSITION( IN FROM )
LOWER() UPPER() SUBSTRING() REPEAT() REVERSE() LPAD/RPAD() LTRIM/RTRIM()（TRIM([{BOTH|LEADING|TRAILING} [remstr] FROM] str)）
FORMAT() SPACE() LEFT/RIGHT() STRCMP()
NOW() DATEDIFF()
IF() IFNULL() ISNULL() NULLIF()CAST( AS ) CONNECTION_ID() USER() LAST_INSERT_ID()
MD5() PASSWORD() ENCODE()CREATE FUNCTION sp_name ([func_parameter[,...]]) RETURNS type [characteristic...] routine_body; SELECT sp_name([func_parameter[,...]])（func_parameterpara_name type）；SHOW CREATE FUNCTION 函数名; SHOW FUNCTION STATUS [LIKE 'pattern']; DROP FUNCTION 函数名;（异常）条件处理：
DECLARE condition_name CONDITION FOR condition_value;DECLARE [CONTINUE|EXIT|UNDO] HANDLER FOR condition_value[,...] sp_stmt;condition_value
{SQLSTATE [VALUE] SQLstate_value|MySQL_error_code|not found|condition_name|SQLwarning|SQLexception}流程控制：
IF search_condition THEN stmt_list [ELSEIF search_condition THEN stmt_list] [ELSE search_condition THEN stmt_list] END IF；CASE case_value WHEN when_value THEN stmt_list [WHEN when_value THEN stmt_list] [ELSE stmt_list] END CASE；[begin_label:] LOOP stm_list END LOOP [end_label]; LEAVE label; ITERATE label；[begin_label:] REPEAT stmt_list UNTIL search_confition END REPEAT [end_label]；[begin_label:] WHILE search_condition DO stmt_list END WHILE [end_label]；游标：
DECLARE cursor_name CURSOR FOR select_stmt; OPEN|CLOSE cursor_name; FETCH cursor_name into var_name[,...];（SQL Server 需 DEALLOCATE 显式释放游标资源）
9 事务#
触发器：扩展完整性规则 Event - Condition - Action
创建
CREATE TRIGGER trigger_name {BEFORE|AFTER} {INSERT|UPDATE|DELETE} ON t_name FOR EACH ROW trigger_stmt（永久表上）Insert/Delete、NEW/OLD 表
查看
SHOW TRIGGERS [FROM db_name]，或使用 information_schema.triggers 表删除
DROP TRIGGER [IF EXISTS] [db_name.]trigger_name不能调用将数据返回客户端的存储过程，不能采用 CALL 语句的动态 sql，不能使用显式或隐式开始或结束事务的语句；
（针对行操作）效率可能低，（MyIsam）不能保证原子性事件调度器（临时触发器）：定时执行特定任务
CREATE EVENT [IF NOT EXISTS] event_name ON SCHEDULE schedule [ON COMPLETION [NOT] PRESERVE] [ENABLE|DISABLE|DISABLE ON SLAVE] [COMMENT 'comment'] DO event_bodyschedule
AT timestamp [+ INTEVEAL quantity]|EVERY quantity [STARTS timestamp] [ENDS timestamp]权限管理，user、db、table_priv、columns_priv、procs_priv 表，用户管理
GRANT priv_type[(column_list)] [,...] ON [object_type] priv_level TO user[,...] [WITH with_option...]（转移与次数限制）;REVOKE priv_type[(column_list)] [,...] ON [object_type] priv_level FROM use r[,...]（REVOKE all privileges，grant option FROM user回收全部权限）原子性、一致性、隔离性、持久性；调度，异常（脏写、脏读、不可重复读、幻读）；
隔离级别SET [SESSION|GLOBAL] TRANSACTION ISOLATION LEVEL {READ UNCOMMITTED|READ COMMITTED|REPEATABLE READ|SERIALIZABLE}START TRANSACTION; COMMIT; ROLLBACK;
交叉/同时并发；锁机制（表级、页面级、行级（InnoDB，加锁慢、易死锁，并发度高）），共享锁/互斥锁；
死锁，超时/等待图检测，牺牲品；约定顺序，尽量排他
10 查询执行#
LSM 树：异地更新，空间放大高，顺序I/O（高性能写），并发控制与故障恢复简单
SQL Parser & Translator - (relational algebra expression) - Query Optimizer - (physical query execution plan) - Query Executor
（对索引项）排序执行算法：外排序，两趟多路归并（创建若干个归并段，各含若干页；每页含 $B$ 个元组，共 $B(R) = \lceil \frac{T(R)}{B}\rceil$ 页/块；内存要求 $B(R)\le M^2$；I/O 代价 $3B(R)$），多趟多路（$(2m-1)B(R)$；双缓冲优化）
选择执行算法（内存要求 $M\ge 1$）：一趟扫描（聚簇 $B(R)$ 或非聚簇 $T(R)$）、哈希（访问桶的页面链 $\approx \lceil \frac{B(R)}{V(R,K)}\rceil$）、索引（$\approx \lceil \frac{B(R)}{V(R,K)}\rceil$ 或 $\lceil \frac{T(R)}{V(R,K)}\rceil$）
投影执行算法（$M\ge 1$，I/O $B(R)$ 或 $T(R)$）
去重执行算法：一趟（$B(\delta(R))\le M-1$，I/O $B(R)$ 或 $T(R)$）、排序（多路归并时仅输出不同的）、 哈希（$B(R)\le (M-1)^2$，I/O 分桶读 + 写 + 逐桶去重 $3B(R)$）；聚集类似
集合差执行算法：一趟（build + probe，$B(S)\le M-1$，I/O $B(R)+B(S)$）、哈希（$B(S)\le (M-1)^2$，I/O $3B(R)+3B(S)$）、排序（同理 3）；并、交类似
连接执行算法：一趟（build + probe 同上）、嵌套循环（outer + inner，$M\ge 2$，I/O 基于行 $T(S)(T(R)+1)$ 或基于块 $B(S)+\frac{B(R)B(S)}{M-1}$）、排序（按连接属性排，$B(R)+B(S)\le M^2$，I/O $3B(R)+3B(S)$）、哈希（两桶间一趟，要求和代价同上）、索引（$M\ge 2$，$B(R)+T(R)\lceil \frac{B(S)}{V(S,Y)}\rceil$ 或 $B(R)+\frac{T(R)T(S)}{V(S,Y)}$）
物化执行、流水线执行/火山模型
逻辑/物理查询优化（NP-hard）：选择下推（选择度、预先分解、有无索引），投影下推，枚举代价（以中间结果基数估计I/O次数）；
ANALYZE 统计信息（$T(R), V(R,A)$），基数估计时假设各属性均匀分布、互相独立；
左深连接树（树数量少、缓冲需求低、不多次物化中间关系）$T(\sigma_{A=a}(R)) = \frac{T(R)}{V(R,A)},\ T(R\bowtie S) = \frac{T(R)T(S)}{\prod_i \max {V(R,X_i), V(S,X_i)}}$
索引扫描 + 过滤、多索引扫描 + 求交集、仅用索引、顺序扫描
流水线例子：哈希分桶、逐桶连接（3B(R)+3B(S)+B(U) 或缓冲区不足 3B(R)+3B(S)+2B(R join S)+3B(U)，2来自于无需读取原始数据，已按哈希预分）
11 其他#
分布式 DDB：分层模式结构（全局外模式、全局概念模式、分片模式、分布模式、局部概念模式、局部内模式）；分片和位置透明性；数据分片与分配分离、冗余显式控制、局部 DBMS 独立性
数据复制（更新传播问题）、数据分片；分片条件：完备性、不相交（垂直分片除外）、可重构
NoSQL：各数据独立设计、易分散；数据模型灵活、可扩展性、高性能，维护简单，分布式计算；没有声明性查询语言、没有预定义模式、没有非结构化和不可预知的数据
关系数据库劣势：大量写入、更新表索引和结构、字段不固定时应用存在困难，简单查询响应慢
临时性键值存储（内存中，MemCached、Redis）、永久性键值存储（ROMA、Redis）、面向文档（不定义表结构、可利用复杂的查询条件，MongoDB、CouchDB）、面向列（Cassandra、HBase）、图（RDF 三元组）、向量
CAP 理论：（不可能同时很好的满足）一致性、可用性、分区容错性
CA 单点集群 RDMBS，CP MongoDB、Redis，AP CouchDB、Cassandra