非關係型數據庫對比

什麼是NoSQL?

NoSQL，指的是非關係型的數據庫。NoSQL有時也稱作Not Only SQL的縮寫，是對不同於傳統的關係型數據庫的數據庫管理系統的統稱。

NoSQL用於超大規模數據的存儲。（例如谷歌或Facebook每天爲他們的用戶收集萬億比特的數據）。這些類型的數據存儲不需要固定的模式，無需多餘操作就可以橫向擴展。

爲什麼使用NoSQL ?

今天我們可以通過第三方平臺（如：Google,Facebook等）可以很容易的訪問和抓取數據。用戶的個人信息，社交網絡，地理位置，用戶生成的數據和用戶操作日誌已經成倍的增加。我們如果要對這些用戶數據進行挖掘，那SQL數據庫已經不適合這些應用了, NoSQL數據庫的發展也卻能很好的處理這些大的數據。

常見的nosql 
 
二、Redis，Memcache，MongoDb的特點 
1.Redis 
優點：

1. 1.支持多種數據結構，如 string（字符串）、 list(雙向鏈表)、dict(hash表)、set(集合）、zset(排序set)、hyperloglog（基數估算）

2. 2.支持持久化操作，可以進行aof及rdb數據持久化到磁盤，從而進行數據備份或數據恢復等操作，較好的防止數據丟失　　的手段。

3. 3.支持通過Replication進行數據複製，通過master-slave機制，可以實時進行數據的同步複製，支持多級複製和增量複製，master-slave機制是Redis進行HA的重要手段。

4. 4.單線程請求，所有命令串行執行，併發情況下不需要考慮數據一致性問題。

5. 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. 6.支持簡單的事務需求，但業界使用場景很少，並不成熟。

缺點：

1. 1.Redis只能使用單線程，性能受限於CPU性能，故單實例CPU最高才可能達到5-6wQPS每秒（取決於數據結構，數據大小以及服務器硬件性能，日常環境中QPS高峯大約在1-2w左右）。

2. 2.支持簡單的事務需求，但業界使用場景很少，並不成熟，既是優點也是缺點。

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

4. 耗用。

2.Memcache 
優點：

1. 1.Memcached可以利用多核優勢，單實例吞吐量極高，可以達到幾十萬QPS（取決於key、value的字節大小以及服務器硬件性能，日常環境中QPS高峯大約在4-6w左右）。適用於最大程度扛量。

2. 2.支持直接配置爲session handle。

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1. 1只支持簡單的key/value數據結構，不像Redis可以支持豐富的數據類型。

2. 2.無法進行持久化，數據不能備份，只能用於緩存使用，且重啓後數據全部丟失。

3. 3.無法進行數據同步，不能將MC中的數據遷移到其他MC實例中。

4. 4.Memcached內存分配採用Slab Allocation機制管理內存，value大小分佈差異較大時會造成內存利用率降低，並引發低利用率時依然出現踢出等問題。需要用戶注重value設計。

3.MongoDB 
優點：

1. 1.更高的寫負載，MongoDB擁有更高的插入速度。

2. 2.處理很大的規模的單表，當數據表太大的時候可以很容易的分割表。

3. 3.高可用性，設置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節點

4. （數據中心）故障轉移。

5. 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

6. 獲取數據。MongoDB在啓動後會將數據庫中的數據以文件映射的方式加載到內存中。如果內

7. 存資源相當豐富的話，這將極大地提高數據庫的查詢速度。

8. 5.非結構化數據的爆發增長，增加列在有些情況下可能鎖定整個數據庫，或者增加負載從而

9. 導致性能下降，由於MongoDB的弱數據結構模式，添加1個新字段不會對舊錶格有任何影響，

10. 整個過程會非常快速。

缺點：

1. 1.不支持事務。

2. 2.MongoDB佔用空間過大 。

3. 3.MongoDB沒有成熟的維護工具。

三、Redis、Memcache和MongoDB的區別 
1.性能

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

2.便利性

1. memcache數據結構單一。

2. redis豐富一些，數據操作方面，redis更好一些，較少的網絡IO次數。

3. mongodb支持豐富的數據表達，索引，最類似關係型數據庫，支持的查詢語言非常豐富。

3,存儲空間

1. redis在2.0版本後增加了自己的VM特性，突破物理內存的限制；可以對key value設置過

2. 期時間（類似memcache）。

3. memcache可以修改最大可用內存,採用LRU算法。

4. mongoDB適合大數據量的存儲，依賴操作系統VM做內存管理，吃內存也比較厲害，服務不要

5. 和別的服務在一起。

4.可用性

1. redis，依賴客戶端來實現分佈式讀寫；主從複製時，每次從節點重新連接主節點都要依賴整

2. 個快照,無增量複製，因性能和效率問題，所以單點問題比較複雜；不支持自動sharding,需

3. 要依賴程序設定一致hash 機制。一種替代方案是，不用redis本身的複製機制，採用自己做

4. 主動複製（多份存儲），或者改成增量複製的方式（需要自己實現），一致性問題和性能的權

5. 衡。

6. Memcache本身沒有數據冗餘機制，也沒必要；對於故障預防，採用依賴成熟的hash或者環狀的算法，解決單點故障引起的抖動問題。

7. mongoDB支持master-slave,replicaset（內部採用paxos選舉算法，自動故障恢

8. 復）,auto sharding機制，對客戶端屏蔽了故障轉移和切分機制。

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

2. 響。

3. memcache不支持，通常用在做緩存,提升性能。

4. MongoDB從1.8版本開始採用binlog方式支持持久化的可靠性。

6.一致性

1. Memcache 在併發場景下，用cas保證一致性。

2. redis事務支持比較弱，只能保證事務中的每個操作連續執行。

3. mongoDB不支持事務。

7.數據分析

mongoDB內置了數據分析的功能(mapreduce),其他兩者不支持。

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8.應用場景

1. redis：數據量較小的更性能操作和運算上。

2. memcache：用於在動態系統中減少數據庫負載，提升性能;做緩存，提高性能（適合讀多寫

3. 少，對於數據量比較大，可以採用sharding）。

4. MongoDB:主要解決海量數據的訪問效率問題。