NoSQL(Not Only SQL),泛指非關係型數據庫，它的出現告訴我們：適用關係型數據庫的時候就使用關係型數據庫，不適用的時候也沒有必要非使用關係型數據庫不可，可以考慮使用更加合適的數據存儲。
NoSQL簡介
關係型數據庫的不足
關係型數據庫的性能非常高，但是它畢竟是一個通用型的數據庫，並不能完全適應所有的用途，具體來說它並不擅長以下處理:
- 大量數據的寫入處理
- 爲有數據更新的表做索引或表結構變更
- 字段不固定時應用
- 對簡單查詢需要快速返回結果的處理
這裏逐一進行說明：
1. 大量數據的寫入處理
在數據讀入方面，由複製產生的主從模式（數據的寫入由主數據庫負責，數據的讀入由從數據庫負責），可以比較簡單的通過增加從數據庫來實現規模化，但是在數據庫的寫入方面卻不是這麼簡單，例如，考慮把主數據庫從一臺增加到倆臺，做爲互相關聯複製的二元主數據庫來使用，確實這樣似乎可以把每臺主數據庫的負荷減少一半，但是更新處理會發生衝突（同樣的數據在倆臺服務器同時更新成其他值），可能會造成數據的不一致，爲了避免這樣的問題，就需要把對某個表的請求分別分配給合適的的主數據庫來處理。
另外也可以考慮把數據庫分割開來，分別放在不同的數據庫服務器上。數據庫分割可以減少每臺數據庫服務器上的數據量，以便減少磁盤I/O處理，實現內存上的高速處理。但是這樣做存儲在不同服務器上的表之間就無法進行join處理。
2. 爲有數據更新的表做索引或表結構變更
在使用關係型數據庫時，爲了加快查詢速度需要創建索引，爲了增加必要的字段就一定需要改變表結構。爲了進行這些處理，需要對錶進行共享鎖定，這期間數據變更（更新，插入，刪除）是無法進行的。如果爲數據量比較大的表創建索引或者是變更其表結構，就可能會導致長時間內數據無法進行更新。
3. 字段不固定時的應用
如果字段不固定，在實際運用中每次都進行反覆的表結構變更時非常痛苦的，也可以預先設定大量的預備字段，但這樣的話很容易弄不清楚字段和數據的對應狀態。
4. 對簡單查詢需要快速返回結果的處理
關係型數據庫並不擅長對簡單的查詢快速返回結果，因爲關係型數據庫是使用SQL進行讀取的，它需要對SQL語言進行解析，同時還有對錶的的鎖定和解鎖這樣的額外開銷。若希望對簡單查詢進行高速處理，沒有必要非用關係型數據庫不可。
RDBMS和NoSQL的區別
| RDBMS | NoSQL |
|---|---|
| 遵循ACID原則(原子性，一致性，獨立性，持久性) | BASE原則(基本可用，軟狀態/柔性事務,最終一致性) |
| 結構化查詢語言(SQL) | 沒有標準統一的查詢語言 |
| 高度組織化結構化數據 | 非結構化和不可預知的數據 |
| CAP定理 |
CAP定理
在計算機科學中, CAP定理（CAP theorem）, 又被稱作 布魯爾定理（Brewer’s theorem）, 它指出對於一個分佈式計算系統來說，不可能同時滿足以下三點:
- 一致性(Consistency) (所有節點在同一時間具有相同的數據)
- 可用性(Availability) (保證每個請求不管成功或者失敗都有響應)
- 分隔容忍(Partition tolerance) (系統中任意信息的丟失或失敗不會影響系統的繼續運作)
CAP理論的核心是：一個分佈式系統不可能同時很好的滿足一致性，可用性和分區容錯性這三個需求，最多隻能同時較好的滿足兩個。
因此，根據 CAP 原理將 NoSQL 數據庫分成了滿足 CA 原則、滿足 CP 原則和滿足 AP 原則三大類：
- CA - 單點集羣，滿足一致性，可用性的系統，通常在可擴展性上不太強大。
- CP - 滿足一致性，分區容忍性的系統，通常性能不是特別高。
- AP - 滿足可用性，分區容忍性的系統，通常可能對一致性要求低一些。 
NoSQL數據庫分類
| 類型 | 部分代表 | 特點 |
|---|---|---|
| 列存儲 | Hbase Cassandra Hypertable |
按列存儲數據。最大的特點是方便存儲結構化和半結構化數據，方便做數據壓縮，對針對某一列或者某幾列的查詢有非常大的IO優勢 |
| 文檔存儲 | MongoDB CouchDB |
文檔存儲一般用類似json的格式存儲，存儲的內容是文檔型的。這樣也就有機會對某些字段建立索引，實現關係數據庫的某些功能 |
| key-value存儲 | Redis MemcacheDB |
可以通過key快速查詢到其value。一般來說，存儲不管value的格式，照單全收 |
| 圖存儲 | Neo4J FlockDB |
圖形關係的最佳存儲。使用傳統關係數據庫來解決的話性能低下，而且設計使用不方便 |
| 對象存儲 | db4o Versant |
通過類似面嚮對象語言的語法操作數據庫，通過對象的方式存取數據 |
| xml數據庫 | BaseX | 高效的存儲XML數據，並支持XML的內部查詢語法，比如XQuery,Xpath |