文档型数据库（Document-oriented database），顾名思义，是一种以文档为基本单位进行数据存储的数据库。文档型数据库与传统的关系型数据库相比，在存储方式上有很大区别。传统的关系型数据库将数据存储在表格中，而文档型数据库将数据存储在文档中，这样做在存储非结构化数据时比较方便。当前，随着大数据和互联网信息时代的到来，文档型数据库在应用领域和企业中得到了越来越广泛的使用。通过展示文档型数据库的实例，可以更好地了解该数据库的基本特点和应用场景，本文就介绍几个相对比较流行的文档型数据库的实例。
一、MongoDB
MongoDB是当前应用最广泛的非关系型数据库之一，它是一个基于分布式文件存储的数据库，是由C++编写的。MongoDB以ON文档存储数据，这意味着数据存储非常灵活，可以存储不同结构的数据。MongoDB用于各种不同类型的应用程序，包括大数据、Web、移动和IoT等领域，可以支持在线事务处理和丰富的数据类型。
1. MongoDB应用案例：美团外卖
美团外卖是一家垂直领域的O2O平台，主营餐饮外卖服务。考虑到该平台的高并发访问需求和数据处理的复杂性，美团外卖选择了MongoDB这一文档型数据库作为数据存储引擎。MongoDB的高扩展性和高可靠性，加上可以存储不同结构的数据，使得美团外卖平台数据处理效率显著提升。
2. MongoDB优秀功能
MongoDB拥有不少优秀的功能，如全文搜索、支持图形数据处理、全面支持分布式处理、支持多存储引擎、数据可靠性高等。比如全文搜索是MongoDB的独特功能之一，可以支持模糊查询和文本搜索等多种操作。此外，MongoDB也支持复制和故障恢复，最多支持64个节点的复制，具有更好的数据可靠性和容错性。
二、CouchDB
Apache CouchDB是一个基于Erlang编写的开源文档型数据库，可以离线使用、复制和同步，支持高可用性和可扩展性。它是一种可以在多个设备之间进行数据交换和同步操作的数据库，如应用程序、浏览器、移动设备等多个平台。CouchDB具有高度的灵活性、可扩展性和可移植性。
1. CouchDB应用案例：IBM
IBM是世界上领先的IT公司之一，该公司的大型商业系统在高并发的快速响应需求方面对数据库提出了巨大的挑战。IBM选择了CouchDB作为数据库的主要存储引擎，这是因为CouchDB的地理分区和数据分散处理能力十分强大，而且CouchDB非常适合处理和存储大量非结构化和半结构化数据。这种选择大大提升了IBM的数据处理能力，并支持了数据分发和数据分析。
2. CouchDB优秀功能
CouchDB具有出色的分布式数据库功能、可重试的分布式读写操作、自动复制和同步等功能。CouchDB可以将数据存储在离线客户端上，然后在需要时与主库同步，使得应用程序离线时也能够继续工作，这相对于其他数据库应用将极大地提高用户体验。
三、RethinkDB
RethinkDB是一个支持实时查询和连接的全新文档型数据库，是一个由C++编写的开源项目。它可以存储、查询和分析不同类型的数据，并且可以用于多个设备之间的数据传输和云端数据处理。RethinkDB主要优势在于其支持实时和复杂的查询和连接，可以自动推送实时查询结果和更改通知，并且可以在高负载条件下提供高吞吐量的写操作。
1. RethinkDB应用案例：Gmobi
Gmobi是一款手机预装服务，提供丰富的定制化手机应用、美化的界面和强大的壳应用等。该公司选择了RethinkDB作为数据库存储引擎，使其产品平台更稳定、更可扩展。RethinkDB的实时查询和尺度处理能力，帮助Gmobi系统实时处理数百万件数据，提升了系统的处理效率和用户体验。
2. RethinkDB优秀功能
RethinkDB的独特之处在于其支持分布式和实时查询和连接。它可以自动推送实时查询结果和更改通知，支持丰富的数据类型和请求语言，包括Java和Python。RethinkDB支持可重试和可撤销的读写事务，提供复杂数据挖掘和大规模数据处理能力，具有更高的处理效率和更好的可靠性。
本文通过介绍MongoDB、CouchDB和RethinkDB三个文档型数据库的案例和特点，可以看出文档型数据库的广泛应用和优秀功能，但也存在一些不足之处。文档型数据库在存储半结构化和非结构化数据方面具有很大的优势，但在需要存储更多结构化数据时就存在一些限制。此外，文档型数据库相对于传统的关系型数据库来说，对于开发人员难度要求较高。但是无论如何，文档型数据库正以其卓越的性能、可扩展性和高度的灵活性逐渐成为不同领域和企业重要的数据存储方式之一。
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如何将大文件写入到数据库中
最近利用空闲时间自己在写一个文件备份工具，因为我磁盘上的很多文件很重要，例如很多PPT和讲义。所以需要经常备份，而且因为这些文件很多，所以需要增量备份。
我尝试用过windows自带的ntbackup工具，但感觉不是很爽。它不支持压缩备份，而且界面也有点宏则复杂。
为了响应伟大领袖的“自力更生，丰改衫衣足食”的号召，咱决定自己写一个工具，专门备份到数据库。支持压缩，支持加密，支持增量。
本文分享一下其中一些重点的技术细节
其中一个关键的技术就是将文件使用二进制的方式存放在数据库的varbinary(max)的字段中。该字段更大允许的长度为2GB。
对于一些小文件，我们可以一次性读取它的所有字节，然后一次提交到数据库
///
/// 这个方法演示了如何一次提交所有的字节。这样导致的结果是：应用程序立即需要申请等同于文件大小的内存
///
static void SubmitFileByOnce() {
string file = @”F:功夫熊猫.rmvb”;//文件大小为519MB
byte buffer = File.ReadAllBytes(file);
using (SqlConnection conn = new SqlConnection(“server=(local);database=demo;integrated security=true”)) {
using (SqlCommand cmd = conn.CreateCommand())
{
cmd.CommandText = “INSERT INTO Files(FileName,FileContents) VALUES(@fileName,@fileContents)”;
cmd.Parameters.AddRange(
new
{
new SqlParameter(“@fileName”,file),
new SqlParameter(“@fileContents”,buffer)
});
conn.Open();
cmd.ExecuteNonQuery();
conn.Close();
}
}
}
但是，上面的方法有几个问题，主要体现在如果文件比较大的话
1. 它需要一次性很大的内存，具体数据等同于文件大小。因为File.ReadAllBytes方法是将所有字节全部读入到内存。
2. 它会导致提交失败，就是因为数据太大了。数据库也会拒绝。
那么，我就对这个方法做了一下改进，将文件拆分为5MB一段，也就是说，此时每次申请的内存只有5MB。这就大大地提高了可用性。
///
/// 这个方法是将文件切分为5MB的块，每次只是提交5MB，所以可能多次提交，但内存占用就比较小
///
static void SubmitFileStepByStep() {
string file = @”F:功夫熊猫.rmvb”;//以这个文件为例，大小为519MB，一共需要的时间大约94秒。还是有点慢的，所以还可能需要进行压缩
FileStream fs = new FileStream(file, FileMode.Open);
byte buffer = new byte;
int readCount;
using (SqlConnection conn = new SqlConnection(“server=(local);database=demo;integrated security=true”核绝腔))
{
conn.Open();
while ((readCount = fs.Read(buffer, 0, buffer.Length)) > 0)
{
using (SqlCommand cmd = conn.CreateCommand())
{
cmd.CommandText = “INSERT INTO Files(FileName,FileContents) VALUES(@fileName,@fileContents)”;
cmd.Parameters.AddRange(
new
{
new SqlParameter(“@fileName”,file),
new SqlParameter(“@fileContents”,buffer)
});
cmd.ExecuteNonQuery();
}
}
conn.Close();
}
}
这样的话，有一个后果就是一个文件，可能在数据库中会有多条记录。所以在读取的时候，我们需要对其进行合并
static void DownloadFile() {
string file = @”F:功夫熊猫.rmvb”;
string destfile = @”E:TempTemp.wmv”;
using (SqlConnection conn = new SqlConnection(“server=(local);database=demo;integrated security=true”))
{
using (SqlCommand cmd = conn.CreateCommand())
{
cmd.CommandText = “SELECT FileContents FROM Files WHERE FileName=@fileName”;
cmd.Parameters.AddRange(
new
{
new SqlParameter(“@fileName”,file),
});
conn.Open();
SqlDataReader reader = cmd.ExecuteReader();
FileStream fs = new FileStream(destfile, FileMode.Append, FileAccess.Write);
while (reader.Read())
{
byte buffer = (byte)reader;
fs.Write(buffer, 0, buffer.Length);
}
fs.Close();
reader.Close();
conn.Close();
}
}
}
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