本书针对普通高等院校开设的非关系型数据库的相关课程编写，主要介绍NoSQL数据库的基础理论及典型数据库的原理和应用。为便于读者掌握和使用HBase，本书首先介绍Hadoop和HDFS的基本原理，然后详细介绍列式存储的NoSQL数据库HBase的基本原理与使用、文档式存储的NoSQL数据库MongoDB的原理和操作，最后介绍HBase和MongoDB的应用案例。本书介绍的应用实例能够使读者对非关系型数据库有更深刻的理解，且能更熟练地使用。本书内容由浅到深，由理论到实践，层次分明，循序渐进。全书以HBase数据库和MongoDB数据库为代表，讲解NoSQL数据库的基础理论、两者的基本原理和实验操作及综合应用。
本书既可作为高等院校数据科学与大数据技术等专业的教材，也可供从事NoSQL数据库相关工作的读者阅读和参考。

第1部分　理论基础
第1章 　绪论
1.1 　关系型数据库概述
1.1.1 　数据库的逻辑模型
1.1.2 　关系型数据库管理系统的基本功能
1.1.3 　关系型数据库的优点
1.1.4 　关系型数据库的不足
1.2 　NoSQL数据库概述
1.2.1 　横向扩展与纵向扩展
1.2.2 　NoSQL数据库的特点
1.2.3 　NoSQL数据库的应用场景
1.3 　大数据的技术体系
1.3.1 　大数据的特征
1.3.2 　大数据的采集
1.3.3 　大数据的存储
1.3.4 　大数据的管理和使用
1.3.5 　数据可视化
1.3.6 　大数据安全与治理
本章小结
习题
第2章 　NoSQL数据库基本原理
2.1 　分布式数据管理的特点
2.1.1 　分布式数据处理
2.1.2 　CAP理论
2.1.3 　ACID特性与BASE原理
2.2 　NoSQL的常见模式
2.2.1 　键值对存储模式的NoSQL数据库
2.2.2 　列族存储模式的NoSQL数据库
2.2.3 　文档存储模式的NoSQL数据库
2.2.4 　图形存储模式的NoSQL数据库
2.3 　NoSQL系统的管理机制
2.3.1 　数据分片
2.3.2 　数据多副本
2.3.3 　一次写入多次读取
2.3.4 　分布式数据库系统的可伸缩性
本章小结
习题
第2部分　常用NoSQL数据库基础
第3章 　HDFS的基本原理与应用
3.1 　Hadoop概述
3.1.1 　Hadoop简介
3.1.2 　Hadoop的架构与扩展
3.1.3 　Hadoop的部署
3.2 　HDFS的基本原理
3.2.1 　HDFS简介
3.2.2 　HDFS的基本概念
3.2.3 　HDFS的架构
3.3 　HDFS的部署
3.3.1 　部署HDFS的软件准备
3.3.2 　HDFS环境的搭建
3.3.3 　HDFS的重要目录和重要文件
3.3.4 　集群中子节点的增加和删除
3.4 　使用HDFS
3.4.1 　HDFS的开启和关闭
3.4.2 　HDFS的目录操作
3.4.3 　HDFS的文件操作
3.4.4 　HDFS的Web查看方式
3.5 　MapReduce概述
3.5.1 　MapReduce简介
3.5.2 　MapReduce的架构
3.5.3 　MapReduce典型案例——WordCount
本章小结
习题

教育是国之大计、党之大计。培养什么人、怎样培
养人、为谁培养人是教育的根本问题。育人的根本在于
立德。本书全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本
任务，坚持为党育人、为国育才的原则，全面提高人才
培养质量，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者
和接班人。
在大数据时代，随着系统应用场景及内容的增多，
用户所产生、处理、分析的数据量大幅增加，数据类型
也迅速增多。面对实时产生的动态数据，需要对数据库
进行高速并发读写、高效率存储和访问，但传统的关系
型数据库在可扩展性、高可用性、数据模型等方面远远
不能满足当前数据处理的需求，因此非关系型数据库
NoSQL应运而生。NoSQL数据库不依赖业务逻辑方式存储
，而是以简单的Key-Value、列族、文档、图等模式存
储，采用这些存储模式的数据库统称为NoSQL数据库。
本书分为3部分，共7章，内容由浅到深，由理论到
实践，层次分明，循序渐进。第1部分为理论基础，包
括第1章和第2章，通过对关系型数据库的梳理，引出
NoSQL数据库，让读者了解NoSQL数据库的特点、应用场
景及基本原理。第2部分为常用NoSQL数据库基础，包括
第3～6章，其中第3章介绍Hadoop、HDFS的基本原理、
HDFS的部署和使用，以及MapReduce的相关内容；第4
章介绍HBase的理论基础、部署和配置，以及HBase的基
本操作；第5章介绍MongoDB的概念、基本原理和运用命
令行、图形化和编程3种方式的基本操作；第6章介绍
MongoDB的副本集和分片的概念、部署和副本集的基本
操作。第3部分为常用NoSQL数据库的应用实例，包括第
7章，介绍HBase和MongoDB两种非关系型数据库的应用
案例。每章都配有课后习题，便于读者巩固所学知识。
本书由郑月锋和孙宏宇编著，其中，郑月锋撰写了
第1～5章和第7章，孙宏宇撰写了第6章。特别感谢吉林
师范大学教材出版基金和国家重大项目子课题“水资源
高效利用技术集成与模式优化”（项目编号：
2019YFCD409105），以及吉林省自然科学基金“面向
高维数据的特征选择方法研究”（项目编号：
20210101176JC）的资助。作者在编写本书的过程中，
也得到了其他大数据培训教师的支持和帮助，李文倩、
白晓彤、石泳涛、陈虹、吕千馨等参与了本书的校对并
修正了多处图表和代码问题，谨此一并致以诚挚的谢意
！
在撰写本书的过程中，作者参阅并借鉴了国内外一
些同行的文章和著作，在此向他们致以谢意！
由于作者水平有限，加之学科理论与技术发展日新
月异，书中疏漏之处在所难免，恳请广大读者批评指正
。