MongoDB面试专题.pdf

NoSQL数据库是一种非关系型的数据库管理系统，其设计理念不同于传统的关系型数据库管理系统（RDBMS）。NoSQL数据库通常采用键值对、文档、列式存储或图形等多种数据模型，可提供灵活的数据存储方式，特别适合存储和处理大量非结构化或半结构化数据。 NoSQL与RDBMS的区别主要体现在数据模型、扩展方式、事务处理等方面。关系型数据库如MySQL依赖于严格的表结构和数据间的关系，而NoSQL数据库如MongoDB则使用更为灵活的数据模型，例如文档存储可以使用JSON或BSON（MongoDB的二进制形式）格式存储数据。NoSQL数据库通常更容易水平扩展，适合处理大规模数据和高并发读写场景，但它们一般不支持复杂的事务处理和关联查询。 NoSQL数据库有多种类型，其中包括但不限于： - 文档存储：如MongoDB - 键值存储：如Redis、Riak - 列式存储：如Cassandra、HBase - 图数据库：如Neo4j NoSQL数据库的优点包括但不限于： - 高性能：在处理大量数据时，NoSQL可以提供更高的性能。 - 高可用性：很多NoSQL数据库支持分布式部署，容错能力强。 - 易扩展性：NoSQL数据库通常设计为易于水平扩展，即通过增加更多的服务器节点来提升整体的存储和处理能力。 - 灵活的数据模型：适应不同类型的数据结构，方便数据模型的变更和扩展。 - 动态模式：不需要预先定义表结构，可以存储不同格式的数据。 MongoDB作为NoSQL数据库的一种，它的特点是面向文档的、高性能、高可用性、易扩展性，并提供丰富的查询语言。与MySQL这类关系型数据库相比，MongoDB在数据表示、查询、关系、事务、schema设计和定义、标准化以及性能等方面有本质的区别。特别是MongoDB使用BSON（一种类似JSON的二进制格式）来存储数据，支持动态的schema设计，并且擅长处理大量且快速变化的数据集。 MongoDB、CouchDB和CouchBase虽然都是面向文档的数据库，但它们在数据模型实现、接口、对象存储、复制方法等方面存在显著差异。MongoDB以高性能和易扩展性著称，而CouchDB则强调简单的分布式模型和对版本控制的支持。 MongoDB成为最好NoSQL数据库的原因包括其面向文件的特性、高性能、高可用性、易扩展性和丰富的查询语言。其设计宗旨是轻量、快速、高效，尤其是在需要穿过多个服务器的系统中。MongoDB默认不使用传统的锁或复杂的事务处理机制，而是提供了一种类似MySQL MyISAM的自动提交模式，这有助于提高性能。 在32位系统上，MongoDB默认禁用了journaling功能，以避免额外的内存映射文件进一步限制数据库大小。在journaling启用时，如果journal写操作不完整（如遇到中途故障），则在恢复过程中不会回放不完整的条目。MongoDB通过数据库分析器监控操作性能，帮助开发者找出查询瓶颈，提高性能。 MongoDB支持事务和加锁操作，但其设计避免了传统锁或复杂的事务机制，以保持性能。其数据文件之所以庞大，是因为MongoDB会积极预分配预留空间来防止文件系统碎片。在启用备份故障恢复时，MongoDB能在较短的时间内完成故障转移。 MongoDB中的master或primary是指具有写权限的主服务器，而secondary或slave是指副本服务器。在故障时，能够快速从备份数据库中恢复并选出新的主数据库，从而保障了系统的高可用性。在故障转移期间，尽管主数据库无法处理写入和强一致性读取操作，但系统仍能对第二数据库执行最终一致性查询。