最近在研究NoSQL方面的知識患膛，在網(wǎng)上搜索了Redis摊阀、Memcache和MongoDB的優(yōu)缺點，發(fā)現(xiàn)一篇文章總結(jié)的挺詳細的踪蹬，遂轉(zhuǎn)載過來胞此。

請移步轉(zhuǎn)載地址，如有問題跃捣，勞煩通知刪除漱牵！

一、redis

優(yōu)點：
?1疚漆、支持多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)酣胀，如 string（字符串）、 list(雙向鏈表)娶聘、dict(hash表)闻镶、set(集合）、zset(排序set)丸升、hyperloglog（基數(shù)估算）
?2铆农、支持持久化操作，可以進行aof及rdb數(shù)據(jù)持久化到磁盤发钝，從而進行數(shù)據(jù)備份或數(shù)據(jù)恢復等操作顿涣，較好的防止數(shù)據(jù)丟失的手段。
?3酝豪、支持通過Replication進行數(shù)據(jù)復制涛碑，通過master-slave機制，可以實時進行數(shù)據(jù)的同步復制孵淘，支持多級復制和增量復制蒲障，master-slave機制是Redis進行HA的重要手段。
?4、單線程請求揉阎，所有命令串行執(zhí)行庄撮，并發(fā)情況下不需要考慮數(shù)據(jù)一致性問題。
?5毙籽、支持pub/sub消息訂閱機制洞斯，可以用來進行消息訂閱與通知。
?6坑赡、支持簡單的事務(wù)需求烙如，但業(yè)界使用場景很少，并不成熟毅否。

局限性：
?1亚铁、Redis只能使用單線程，性能受限于CPU性能螟加，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)徘溢，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）捆探。
?2然爆、支持簡單的事務(wù)需求，但業(yè)界使用場景很少徐许，并不成熟施蜜，既是優(yōu)點也是缺點。
?3雌隅、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)存耗用缸沃。
?4恰起、Memcache和Redis都是Key-Value類型，不適合在不同數(shù)據(jù)集之間建立關(guān)系趾牧，也不適合進行查詢搜索检盼。比如redis的keys pattern這種匹配操作，對redis的性能是災(zāi)難翘单。

二吨枉、Memcached

優(yōu)點：
?1、Memcached可以利用多核優(yōu)勢哄芜，單實例吞吐量極高貌亭，可以達到幾十萬QPS（取決于key、value的字節(jié)大小以及服務(wù)器硬件性能认臊，日常環(huán)境中QPS高峰大約在4-6w左右）圃庭。適用于最大程度扛量。
?2、支持直接配置為session handle剧腻。

局限性：
?1拘央、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)類型书在。
?2灰伟、無法進行持久化，數(shù)據(jù)不能備份儒旬，只能用于緩存使用袱箱，且重啟后數(shù)據(jù)全部丟失。
?3义矛、無法進行數(shù)據(jù)同步发笔，不能將MemCached中的數(shù)據(jù)遷移到其他MemCached實例中。
?4凉翻、Memcached內(nèi)存分配采用Slab Allocation機制管理內(nèi)存了讨，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)踢出等問題制轰。需要用戶注重value設(shè)計前计。

緩存過期策略
?1、Memcached不會釋放已分配的內(nèi)存垃杖，其存儲空間可以重復使用
?2男杈、Memcached內(nèi)部不會監(jiān)視數(shù)據(jù)是否過期，而是在get時查看數(shù)據(jù)的時間戳调俘，查看數(shù)據(jù)是否過期伶棒。被稱為lazy expiration(惰性過期)
?3、Memcached內(nèi)存空間不足彩库，即無法從slab class中獲取到新的空間時肤无，就從最近未被使用的數(shù)據(jù)中搜索，將其空間分配給新的數(shù)據(jù)骇钦。（如果要禁用LRU宛渐，使用-M參數(shù)，超出會報錯）

三眯搭、mongoDB

mongoDB 是一種文檔性的數(shù)據(jù)庫窥翩。先解釋一下文檔的數(shù)據(jù)庫，即可以存放xml鳞仙、json寇蚊、bson類型系那個的數(shù)據(jù)。
這些數(shù)據(jù)具備自述性（self-describing）繁扎，呈現(xiàn)分層的樹狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)幔荒。redis可以用hash存放簡單關(guān)系型數(shù)據(jù)糊闽。
mongoDB 存放json格式數(shù)據(jù)。
適合場景：事件記錄爹梁、內(nèi)容管理或者博客平臺右犹，比如評論系統(tǒng)。

1姚垃、mongodb持久化原理

mongodb與mysql不同念链，mysql的每一次更新操作都會直接寫入硬盤，但是mongo不會积糯，做為內(nèi)存型數(shù)據(jù)庫掂墓，數(shù)據(jù)操作會先寫入內(nèi)存，然后再會持久化到硬盤中去看成。

??那么mongo是如何持久化的呢
??mongodb在啟動時君编，專門初始化一個線程不斷循環(huán)（除非應(yīng)用crash掉），用于在一定時間周期內(nèi)來從defer隊列中獲取要持久化的數(shù)據(jù)并寫入到磁盤的journal(日志)和mongofile(數(shù)據(jù))處川慌，當然因為它不是在用戶添加記錄時就寫到磁盤上吃嘿，所以按mongodb開發(fā)者說，它不會造成性能上的損耗梦重，因為看過代碼發(fā)現(xiàn)兑燥，當進行CUD操作時，記錄(Record類型)都被放入到defer隊列中以供延時批量（groupcommit）提交寫入琴拧，但相信其中時間周期參數(shù)是個要認真考量的參數(shù)降瞳，系統(tǒng)為90毫秒，如果該值更低的話蚓胸，可能會造成頻繁磁盤操作挣饥，過高又會造成系統(tǒng)宕機時數(shù)據(jù)丟失過。

2.什么是NoSQL數(shù)據(jù)庫赢织？NoSQL和RDBMS有什么區(qū)別亮靴？在哪些情況下使用和不使用NoSQL數(shù)據(jù)庫？

?NoSQL是非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫于置，NoSQL = Not Only SQL。
?關(guān)系型數(shù)據(jù)庫采用的結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)贞岭，NoSQL采用的是鍵值對的方式存儲數(shù)據(jù)八毯。
?在處理非結(jié)構(gòu)化/半結(jié)構(gòu)化的大數(shù)據(jù)時；在水平方向上進行擴展時瞄桨；隨時應(yīng)對動態(tài)增加的數(shù)據(jù)項時可以優(yōu)先考慮使用NoSQL數(shù)據(jù)庫话速。
?在考慮數(shù)據(jù)庫的成熟度；支持芯侥；分析和商業(yè)智能泊交；管理及專業(yè)性等問題時乳讥，應(yīng)優(yōu)先考慮關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。

3.MySQL和MongoDB之間最基本的區(qū)別是什么廓俭？
?關(guān)系型數(shù)據(jù)庫與非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的區(qū)別云石，即數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)的不同。

4.MongoDB的特點是什么研乒？
?（1）面向文檔
?（2）高性能
?（3）高可用
?（4）易擴展
?（5）豐富的查詢語言

5.MongoDB支持存儲過程嗎汹忠？如果支持的話，怎么用雹熬？
?MongoDB支持存儲過程宽菜，它是javascript寫的，保存在db.system.js表中竿报。

6.如何理解MongoDB中的GridFS機制铅乡，MongoDB為何使用GridFS來存儲文件？
?GridFS是一種將大型文件存儲在MongoDB中的文件規(guī)范烈菌。使用GridFS可以將大文件分隔成多個小文檔存放阵幸，這樣我們能夠有效的保存大文檔，而且解決了BSON對象有限制的問題僧界。

7.為什么MongoDB的數(shù)據(jù)文件很大侨嘀？
?MongoDB采用的預分配空間的方式來防止文件碎片。

8.當更新一個正在被遷移的塊（Chunk）上的文檔時會發(fā)生什么捂襟？
?更新操作會立即發(fā)生在舊的塊（Chunk）上咬腕，然后更改才會在所有權(quán)轉(zhuǎn)移前復制到新的分片上。

9.MongoDB在A:{B,C}上建立索引葬荷，查詢A:{B,C}和A:{C,B}都會使用索引嗎涨共？
?不會，只會在A:{B,C}上使用索引宠漩。

10.如果一個分片（Shard）停止或很慢的時候举反，發(fā)起一個查詢會怎樣？
?如果一個分片停止了扒吁，除非查詢設(shè)置了“Partial”選項火鼻，否則查詢會返回一個錯誤。如果一個分片響應(yīng)很慢雕崩，MongoDB會等待它的響應(yīng)魁索。

四、Redis盼铁、Memcache和MongoDB的區(qū)別

從以下幾個維度粗蔚，對redis、memcache饶火、mongoDB 做了對比鹏控，

1致扯、性能
??都比較高，性能對我們來說應(yīng)該都不是瓶頸
??總體來講当辐，TPS方面redis和memcache差不多抖僵，要大于mongodb

2、操作的便利性
??memcache數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)單一
??redis豐富一些瀑构，數(shù)據(jù)操作方面裆针，redis更好一些，較少的網(wǎng)絡(luò)IO次數(shù)
??mongodb支持豐富的數(shù)據(jù)表達寺晌，索引世吨，最類似關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，支持的查詢語言非常豐富

3呻征、內(nèi)存空間的大小和數(shù)據(jù)量的大小
??redis在2.0版本后增加了自己的VM特性耘婚，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）
??memcache可以修改最大可用內(nèi)存,采用LRU算法
??mongoDB適合大數(shù)據(jù)量的存儲陆赋，依賴操作系統(tǒng)VM做內(nèi)存管理沐祷，吃內(nèi)存也比較厲害，服務(wù)不要和別的服務(wù)在一起

4攒岛、可用性（單點問題）
對于單點問題赖临，
??redis，依賴客戶端來實現(xiàn)分布式讀寫灾锯；主從復制時兢榨，每次從節(jié)點重新連接主節(jié)點都要依賴整個快照,無增量復制，因性能和效率問題顺饮，
所以單點問題比較復雜吵聪；不支持自動sharding,需要依賴程序設(shè)定一致hash 機制。
??一種替代方案是兼雄，不用redis本身的復制機制吟逝，采用自己做主動復制（多份存儲），或者改成增量復制的方式（需要自己實現(xiàn)）赦肋，一致性問題和性能的權(quán)衡
??Memcache本身沒有數(shù)據(jù)冗余機制块攒，也沒必要；對于故障預防佃乘，采用依賴成熟的hash或者環(huán)狀的算法局蚀，解決單點故障引起的抖動問題。
??mongoDB支持master-slave,replicaset（內(nèi)部采用paxos選舉算法恕稠，自動故障恢復）,auto sharding機制，對客戶端屏蔽了故障轉(zhuǎn)移和切分機制扶欣。

5鹅巍、可靠性（持久化）
對于數(shù)據(jù)持久化和數(shù)據(jù)恢復千扶，
??redis支持（快照、AOF）：依賴快照進行持久化骆捧，aof增強了可靠性的同時澎羞，對性能有所影響
??memcache不支持，通常用在做緩存,提升性能敛苇；
??MongoDB從1.8版本開始采用binlog方式支持持久化的可靠性

6妆绞、數(shù)據(jù)一致性（事務(wù)支持）
??Memcache 在并發(fā)場景下，用cas保證一致性
??redis事務(wù)支持比較弱枫攀，只能保證事務(wù)中的每個操作連續(xù)執(zhí)行
??mongoDB不支持事務(wù)

7括饶、數(shù)據(jù)分析
??mongoDB內(nèi)置了數(shù)據(jù)分析的功能(mapreduce),其他不支持

8、應(yīng)用場景
??redis：數(shù)據(jù)量較小的更性能操作和運算上
??memcache：用于在動態(tài)系統(tǒng)中減少數(shù)據(jù)庫負載来涨，提升性能;做緩存图焰，提高性能（適合讀多寫少，對于數(shù)據(jù)量比較大蹦掐，可以采用sharding）
??MongoDB:主要解決海量數(shù)據(jù)的訪問效率問題