NoSql數(shù)據(jù)庫介紹

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memcache:

類型:臨時性鍵值存儲數(shù)據(jù)庫

這是數(shù)據(jù)庫,但數(shù)據(jù)是存放在內(nèi)存中。常用來做緩存服務(wù)器,將從數(shù)據(jù)庫中查詢到的數(shù)據(jù)緩存起來,減少數(shù)據(jù)庫查詢,加快查詢速度。

優(yōu)點:

1.Memcached可以利用多核優(yōu)勢,單實例吞吐量極高,可以達到幾十萬QPS(取決于key、value的字節(jié)大小以及服務(wù)器硬件性能,日常環(huán)境中QPS高峰大約在4-6w左右)。適用于最大程度扛量。

2.支持直接配置為session handle。

缺點:

1只支持簡單的key/value數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),不像Redis可以支持豐富的數(shù)據(jù)類型。

2.無法進行持久化,數(shù)據(jù)不能備份,只能用于緩存使用,且重啟后數(shù)據(jù)全部丟失。

3.無法進行數(shù)據(jù)同步,不能將MC中的數(shù)據(jù)遷移到其他MC實例中。

4.Memcached內(nèi)存分配采用Slab Allocation機制管理內(nèi)存,value大小分布差異較大時會造成內(nèi)存利用率降低,并引發(fā)低利用率時依然出現(xiàn)踢出等問題。需要用戶注重value設(shè)計。

5. 單個鍵值不能太大,不要超過1Mb數(shù)據(jù)。

redis:

類型:即可做臨時性鍵值存儲數(shù)據(jù)庫,也可以作為永久性鍵值存儲

edis是一個key-value存儲系統(tǒng)。和Memcached類似,它支持存儲的value類型相對更多,包括string(字符串)、list(鏈表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash(哈希類型)。

Redis 是一個高性能的可基于內(nèi)存亦可持久化的日志型、key-value數(shù)據(jù)庫。 redis的出現(xiàn),很大程度補償了memcached這類key/value存儲的不足,在部分場合可以對關(guān)系數(shù)據(jù)庫起到很好的補充作用。它提供了Java,C/C++,C#,PHP,JavaScript,Perl,Object-C,Python,Ruby,Erlang等客戶端,使用很方便。

優(yōu)點:

1.支持多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如 string(字符串)、 list(雙向鏈表)、dict(hash表)、set(集合)、zset(排序set)、hyperloglog(基數(shù)估算)

2.支持持久化操作,可以進行aof及rdb數(shù)據(jù)持久化到磁盤,從而進行數(shù)據(jù)備份或數(shù)據(jù)恢復(fù)等操作,較好的防止數(shù)據(jù)丟失的手段。

3.支持通過Replication進行數(shù)據(jù)復(fù)制,通過master-slave機制,可以實時進行數(shù)據(jù)的同步復(fù)制,支持多級復(fù)制和增量復(fù)制,master-slave機制是Redis進行HA的重要手段。

4.單線程請求,所有命令串行執(zhí)行,并發(fā)情況下不需要考慮數(shù)據(jù)一致性問題。

5.支持pub/sub消息訂閱機制,可以用來進行消息訂閱與通知。

6.支持簡單的事務(wù)需求,但業(yè)界使用場景很少,并不成熟。

缺點:

1.Redis只能使用單線程,性能受限于CPU性能,故單實例CPU最高才可能達到5-6wQPS每秒(取決于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)大小以及服務(wù)器硬件性能,日常環(huán)境中QPS高峰大約在1-2w左右)。

2.支持簡單的事務(wù)需求,但業(yè)界使用場景很少,并不成熟,既是優(yōu)點也是缺點。

3.Redis在string類型上會消耗較多內(nèi)存,可以使用dict(hash表)壓縮存儲以降低內(nèi)存

耗用。

ssdb:

ssdb是一款類似于redis的nosql數(shù)據(jù)庫,不過redis是基于內(nèi)存的,服務(wù)器比較昂貴,ssdb則是基于硬盤存儲的,很容易擴展,對于一些對速度要求不是太高的應(yīng)用,還是不錯的選擇。

ssdb是一套基于LevelDB存儲引擎的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(NOSQL),可用于取代Redis,更適合海量數(shù)據(jù)的存儲。

Mongo:

類型:面向文檔的數(shù)據(jù)庫。

MongoDB是一個基于分布式文件存儲的數(shù)據(jù)庫.MongoDB是一個介于關(guān)系數(shù)據(jù)庫和非關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間的產(chǎn)品,是非關(guān)系數(shù)據(jù)庫當中功能最豐富,最像關(guān)系數(shù)據(jù)庫的。它支持的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常松散,是類似json的bson格式,因此可以存儲比較復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型。Mongo最大的特點是它支持的查詢語言非常強大,其語法有點類似于面向?qū)ο蟮牟樵冋Z言,幾乎可以實現(xiàn)類似關(guān)系數(shù)據(jù)庫單表查詢的絕大部分功能,而且還支持對數(shù)據(jù)建立索引。

優(yōu)點:

1.更高的寫負載,MongoDB擁有更高的插入速度。

2.處理很大的規(guī)模的單表,當數(shù)據(jù)表太大的時候可以很容易的分割表。

3.高可用性,設(shè)置M-S不僅方便而且很快,MongoDB還可以快速、安全及自動化的實現(xiàn)節(jié)點(數(shù)據(jù)中心)故障轉(zhuǎn)移。

4.快速的查詢,MongoDB支持二維空間索引,比如管道,因此可以快速及精確的從指定位置獲取數(shù)據(jù)。MongoDB在啟動后會將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)以文件映射的方式加載到內(nèi)存中。如果內(nèi)存資源相當豐富的話,這將極大地提高數(shù)據(jù)庫的查詢速度。

5.非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的爆發(fā)增長,增加列在有些情況下可能鎖定整個數(shù)據(jù)庫,或者增加負載從而導(dǎo)致性能下降,由于MongoDB的弱數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模式,添加1個新字段不會對舊表格有任何影響,整個過程會非常快速。

缺點:

1.不支持事務(wù)。

2.MongoDB占用空間過大 。

3.MongoDB沒有成熟的維護工具。

Redis、Memcache和MongoDB的區(qū)別

1.性能

三者的性能都比較高,總的來講:Memcache和Redis差不多,要高于MongoDB。

2.便利性

1)memcache數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)單一。

2)redis豐富一些,數(shù)據(jù)操作方面,redis更好一些,較少的網(wǎng)絡(luò)IO次數(shù)。

3)mongodb支持豐富的數(shù)據(jù)表達,索引,最類似關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,支持的查詢語言非常豐富。

3,存儲空間

1) redis在2.0版本后增加了自己的VM特性,突破物理內(nèi)存的限制;可以對key value設(shè)置過期時間(類似memcache)。

2) memcache可以修改最大可用內(nèi)存,采用LRU算法。

3) mongoDB適合大數(shù)據(jù)量的存儲,依賴操作系統(tǒng)VM做內(nèi)存管理,吃內(nèi)存也比較厲害,服務(wù)不要和別的服務(wù)在一起。

4.可用性

1)redis,依賴客戶端來實現(xiàn)分布式讀寫;主從復(fù)制時,每次從節(jié)點重新連接主節(jié)點都要依賴整個快照,無增量復(fù)制,因性能和效率問題,所以單點問題比較復(fù)雜;不支持自動sharding,需要依賴程序設(shè)定一致hash 機制。一種替代方案是,不用redis本身的復(fù)制機制,采用自己做主動復(fù)制(多份存儲),或者改成增量復(fù)制的方式(需要自己實現(xiàn)),一致性問題和性能的權(quán)衡。

2)Memcache本身沒有數(shù)據(jù)冗余機制,也沒必要;對于故障預(yù)防,采用依賴成熟的hash或者環(huán)狀的算法,解決單點故障引起的抖動問題。

3)mongoDB支持master-slave,replicaset(內(nèi)部采用paxos選舉算法,自動故障恢復(fù)),auto sharding機制,對客戶端屏蔽了故障轉(zhuǎn)移和切分機制。

5.可靠性

1)redis支持(快照、AOF):依賴快照進行持久化,aof增強了可靠性的同時,對性能有所影響。

2)memcache不支持,通常用在做緩存,提升性能。

3)MongoDB從1.8版本開始采用binlog方式支持持久化的可靠性。

6.一致性

1)memcache 在并發(fā)場景下,用cas保證一致性。

2)redis事務(wù)支持比較弱,只能保證事務(wù)中的每個操作連續(xù)執(zhí)行。

3)mongoDB不支持事務(wù)。

7.數(shù)據(jù)分析

mongoDB內(nèi)置了數(shù)據(jù)分析的功能(mapreduce),其他兩者不支持。

8.應(yīng)用場景

1)redis:數(shù)據(jù)量較小的更性能操作和運算上。

2)memcache:用于在動態(tài)系統(tǒng)中減少數(shù)據(jù)庫負載,提升性能;做緩存,提高性能(適合讀多寫少,對于數(shù)據(jù)量比較大,可以采用sharding)。

3)MongoDB:主要解決海量數(shù)據(jù)的訪問效率問題。

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