Apache Cassandra是一个由Java编写的NoSQL数据库管理系统，它能够在众多普通服务器上管理庞大的数据量，确保数据的快速转移以实现容错，并提供高可用性，没有单点故障。本文将深入探讨Cassandra的相关问题，对于初学者和专家都大有裨益。
学习目标
阅读完本文后，将获得以下知识：
- 对Cassandra是什么以及它在技术时代中的角色有一个共同的理解。
- 了解Cassandra相关术语，如数据复制、提交日志、复合键、一致性、集群等。
- 理解CAP定理。
- 理解最终一致性和强一致性。
- 洞察何时使用Cassandra以及何时避免使用它。
总的来说，通过阅读本文，将全面了解如何管理大量数据。将具备有效使用这项技术的能力，并能够应对即将到来的面试问题。
目录
- 为什么尽管有许多传统数据库，还要使用Cassandra？
- 解释Cassandra中的以下术语。
- 在Cassandra中定义CAP定理。
- 解释Cassandra中的可调一致性。
- 何时使用Cassandra，何时不使用？
为什么尽管有许多传统数据库，还要使用Cassandra？
有很多理由证明Apache Cassandra的考虑足以取代传统数据库。一些理由包括：
- 实时性能：Apache Cassandra通过提供通常数据库中不可用的近实时性能，简化了许多软件工程师、开发人员、管理员和数据分析师的工作。
- 对等架构：它确保不会因为其对等架构而失败，而在传统数据库中，仍然使用主从架构。在任何数据中心，Cassandra允许将多个节点插入到任何集群中，确保了惊人的灵活性。它允许客户端将其请求转发到任何服务器。
- 可扩展性：在谈到可扩展性时，Cassandra允许根据用户需求轻松地进行扩展和缩减，促进了可扩展性。在扩展时，不必特别重启这个NoSQL应用程序，它具有高吞吐量的读写操作。
- 数据复制：Cassandra通过允许用户在另一个位置访问数据来促进关键数据复制，如果一个节点失败，它提供了多个位置的数据存储。用户可以根据他们的需求选择他们想要创建的副本数量。
- 海量数据集：Cassandra通常被称为最可取的NoSQL数据库，因为它在用于海量数据集时提供出色的性能。
- 列导向：Cassandra是一个列导向数据库，使数据访问和检索变得高效，并加快了切片过程。
- 无模式数据模型：由于Cassandra遵循可选模式数据模型，不必显示应用程序的所有列；可以避免不需要的数据。
解释Cassandra中的以下术语。
以下是Cassandra中的一些关键术语解释：
- 数据复制
Cassandra支持数据复制功能，以确保数据库中的数据冗余和容错。数据复制基本上是一个操作，其中一个节点的数据被复制到集群中的其他节点。数据复制包括两个组成部分：复制因子，它决定副本的数量；复制策略，它决定数据被复制的节点。- 提交日志
- 提交日志是在数据库崩溃时用于恢复数据的机制。可以很容易地从提交日志中恢复数据，因为每个操作都被保存/定义在提交日志中。
- 复合键
Cassandra的复合键由行键和列名组成，用于声明具有不同数据类型数据的列族的连接。- 一致性
- 一致性是一种用于同步和更新Cassandra数据的副本和行的技术。
- Memtable
- 通常，携带以键和列格式的数据的缓存空间被称为Memtable。
- SSTable
- SSTable代表排序字符串表，这是一个接受常规MemTables的数据文件。
- 数据中心
- 顾名思义，数据中心是集群中所有可用数据的集合。
- Cassandra中的YAML文件
Cassandra.yaml文件是Cassandra的主要配置文件；在更新此Cassandra.yaml文件中的任何属性后必须重新启动节点才能看到更改。- 集群
- 集群基本上是键空间的容器。它们是Cassandra中最外层的结构，通常被称为环，因为数据到集群节点的排列是在一个环形环中。
在Cassandra中定义CAP定理。
CAP代表一致性、可用性和分区容错，这个定理在管理扩展策略时发挥着重要作用，当需要在需要额外资源时扩展系统。
CAP定理是处理分布式系统如Cassandra中扩展的有效方法。根据CAP定理，用户只能利用这三个特性中的两个，牺牲一个。有两种特性的可能性：AP（可用性和分区容错）和CP（一致性和分区容错）。
这些特性定义如下：
- 一致性：它确保用户返回最近的写入。
- 可用性：它确保在最短时间内合理响应。
- 分区容错：它确保系统在网络分区发生时继续其操作。可用的两个选项是AP和CP。
解释Cassandra中的可调一致性。
可调一致性不过是Cassandra的一个了不起的特性，使它成为与其他传统数据库竞争中的著名选择。这里所说的一致性是指在副本之间同步和更新数据行。为了选择最适合用例的一致性级别，依赖于它的可调一致性。可调一致性支持两种一致性：
- 最终一致性：当没有对给定数据项进行任何新的更新或更改时，指的是最终一致性，其中所有访问最终返回最后更新的值。
- 强一致性：对于Cassandra中的强一致性，必须满足以下条件：
R + W > N
其中，
- N：副本数量
- W：必须同意的节点数量，以实现成功的写入
- R：必须同意的节点数量，以实现成功的读取
因此，可以这样说，当副本数量小于成功读取的节点数量和成功写入的节点数量之和时，就是强一致性。
- Apache Cassandra是一个用Java编写的NoSQL数据库管理系统，它可以管理庞大的数据量，并确保容错。
- 尽管有许多传统数据库，但像实时性能、对等架构、可扩展性、数据复制、无模式模型等特性的可用性，使其成为一种独特且不可替代的技术。
- 在本文中学习了一些在快速面试环节中常被问到的定义，包括SSTable、Memtable、提交日志、数据复制、一致性等。
- 它提供了最终和强可调一致性，使数据保持最新。