本篇文章主要介紹Nosql的一些東西，以及Nosql中比較火的三個數(shù)據(jù)庫Redis妖碉、Memchache涌庭、MongoDb和他們之間的區(qū)別。

Nosql介紹

Nosql的全稱是Not Only Sql欧宜，這個概念早起就有人提出坐榆，在09年的時候比較火。Nosql指的是非關系型數(shù)據(jù)庫冗茸，而我們常用的都是關系型數(shù)據(jù)庫席镀。就像我們常用的mysql，sqlserver一樣夏漱，這些數(shù)據(jù)庫一般用來存儲重要信息豪诲，應對普通的業(yè)務是沒有問題的。但是挂绰，隨著互聯(lián)網的高速發(fā)展跛溉，傳統(tǒng)的關系型數(shù)據(jù)庫在應付超大規(guī)模，超大流量以及高并發(fā)的時候力不從心扮授。而就在這個時候芳室，Nosql得到的告訴的發(fā)展。

Nosql和關系型數(shù)據(jù)庫的區(qū)別

1.存儲方式

關系型數(shù)據(jù)庫是表格式的刹勃，因此存儲在表的行和列中堪侯。他們之間很容易關聯(lián)協(xié)作存儲，提取數(shù)據(jù)很方便荔仁。而Nosql數(shù)據(jù)庫則與其相反伍宦，他是大塊的組合在一起。通常存儲在數(shù)據(jù)集中乏梁，就像文檔次洼、鍵值對或者圖結構。

2.存儲結構

關系型數(shù)據(jù)庫對應的是結構化數(shù)據(jù)遇骑，數(shù)據(jù)表都預先定義了結構（列的定義）卖毁，結構描述了數(shù)據(jù)的形式和內容。這一點對數(shù)據(jù)建模至關重要落萎，雖然預定義結構帶來了可靠性和穩(wěn)定性亥啦，但是修改這些數(shù)據(jù)比較困難。而Nosql數(shù)據(jù)庫基于動態(tài)結構练链，使用與非結構化數(shù)據(jù)翔脱。因為Nosql數(shù)據(jù)庫是動態(tài)結構，可以很容易適應數(shù)據(jù)類型和結構的變化媒鼓。

3.存儲規(guī)范

關系型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲為了更高的規(guī)范性届吁，把數(shù)據(jù)分割為最小的關系表以避免重復错妖，獲得精簡的空間利用。雖然管理起來很清晰疚沐，但是單個操作設計到多張表的時候暂氯，數(shù)據(jù)管理就顯得有點麻煩。而Nosql數(shù)據(jù)存儲在平面數(shù)據(jù)集中濒旦，數(shù)據(jù)經持昕酰可能會重復。單個數(shù)據(jù)庫很少被分隔開尔邓，而是存儲成了一個整體晾剖，這樣整塊數(shù)據(jù)更加便于讀寫。

4.存儲擴展

這可能是兩者之間最大的區(qū)別梯嗽，關系型數(shù)據(jù)庫是縱向擴展齿尽，也就是說想要提高處理能力，要使用速度更快的計算機灯节。因為數(shù)據(jù)存儲在關系表中循头，操作的性能瓶頸可能涉及到多個表，需要通過提升計算機性能來克服炎疆。雖然有很大的擴展空間卡骂，但是最終會達到縱向擴展的上限。而Nosql數(shù)據(jù)庫是橫向擴展的形入，它的存儲天然就是分布式的全跨，可以通過給資源池添加更多的普通數(shù)據(jù)庫服務器來分擔負載。

5.查詢方式

關系型數(shù)據(jù)庫通過結構化查詢語言來操作數(shù)據(jù)庫（就是我們通常說的SQL）亿遂。SQL支持數(shù)據(jù)庫CURD操作的功能非常強大浓若，是業(yè)界的標準用法。而Nosql查詢以塊為單元操作數(shù)據(jù)蛇数，使用的是非結構化查詢語言（UnQl）挪钓，它是沒有標準的。關系型數(shù)據(jù)庫表中主鍵的概念對應Nosql中存儲文檔的ID耳舅。關系型數(shù)據(jù)庫使用預定義優(yōu)化方式（比如索引）來加快查詢操作碌上，而Nosql更簡單更精確的數(shù)據(jù)訪問模式。

6.事務

關系型數(shù)據(jù)庫遵循ACID規(guī)則（原子性(Atomicity)挽放、一致性(Consistency)绍赛、隔離性(Isolation)、持久性(Durability)）辑畦，而Nosql數(shù)據(jù)庫遵循BASE原則（基本可用（Basically Availble）、軟/柔性事務（Soft-state ）腿倚、最終一致性（Eventual Consistency））纯出。由于關系型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)強一致性，所以對事務的支持很好。關系型數(shù)據(jù)庫支持對事務原子性細粒度控制暂筝，并且易于回滾事務箩言。而Nosql數(shù)據(jù)庫是在CAP（一致性、可用性焕襟、分區(qū)容忍度）中任選兩項陨收，因為基于節(jié)點的分布式系統(tǒng)中，很難全部滿足鸵赖，所以對事務的支持不是很好务漩，雖然也可以使用事務，但是并不是Nosql的閃光點它褪。

7.性能

關系型數(shù)據(jù)庫為了維護數(shù)據(jù)的一致性付出了巨大的代價饵骨，讀寫性能比較差。在面對高并發(fā)讀寫性能非常差茫打，面對海量數(shù)據(jù)的時候效率非常低居触。而Nosql存儲的格式都是key-value類型的，并且存儲在內存中老赤，非常容易存儲轮洋，而且對于數(shù)據(jù)的 一致性是 弱要求。Nosql無需sql的解析抬旺，提高了讀寫性能弊予。

8.授權方式

關系型數(shù)據(jù)庫通常有SQL Server，Mysql嚷狞，Oracle块促。主流的Nosql數(shù)據(jù)庫有redis，memcache床未，MongoDb竭翠。大多數(shù)的關系型數(shù)據(jù)庫都是付費的并且價格昂貴，成本較大薇搁，而Nosql數(shù)據(jù)庫通常都是開源的斋扰。

Redis，Memcache啃洋，MongoDb的特點與區(qū)別

Redis

優(yōu)點

支持多種數(shù)據(jù)結構传货，如 string（字符串）、 list(雙向鏈表)宏娄、dict(hash表)问裕、set(集合）、zset(排序set)孵坚、hyperloglog（基數(shù)估算）

支持持久化操作粮宛，可以進行aof及rdb數(shù)據(jù)持久化到磁盤窥淆，從而進行數(shù)據(jù)備份或數(shù)據(jù)恢復等操作，較好的防止數(shù)據(jù)丟失　　的手段巍杈。

支持通過Replication進行數(shù)據(jù)復制忧饭，通過master-slave機制，可以實時進行數(shù)據(jù)的同步復制筷畦，支持多級復制和增量復制词裤，master-slave機制是Redis進行HA的重要手段。

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

支持pub/sub消息訂閱機制攘滩，可以用來進行消息訂閱與通知帅刊。

支持簡單的事務需求，但業(yè)界使用場景很少漂问，并不成熟赖瞒。

缺點

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

支持簡單的事務需求袍嬉，但業(yè)界使用場景很少，并不成熟灶平，既是優(yōu)點也是缺點伺通。

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耗用逢享。

Memcache

優(yōu)點

Memcached可以利用多核優(yōu)勢罐监，單實例吞吐量極高，可以達到幾十萬QPS（取決于key瞒爬、value的字節(jié)大小以及服務器硬件性能弓柱，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侧但。

支持直接配置為session handle矢空。

缺點

只支持簡單的key/value數(shù)據(jù)結構，不像Redis可以支持豐富的數(shù)據(jù)類型禀横。

無法進行持久化屁药，數(shù)據(jù)不能備份，只能用于緩存使用柏锄，且重啟后數(shù)據(jù)全部丟失者祖。

無法進行數(shù)據(jù)同步立莉，不能將MC中的數(shù)據(jù)遷移到其他MC實例中绢彤。

Memcached內存分配采用Slab Allocation機制管理內存七问，value大小分布差異較大時會造成內存利用率降低，并引發(fā)低利用率時依然出現(xiàn)踢出等問題茫舶。需要用戶注重value設計械巡。

MongoDB

優(yōu)點

更高的寫負載，MongoDB擁有更高的插入速度饶氏。

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

高可用性疹启，設置M-S不僅方便而且很快古程，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）故障轉移喊崖。

快速的查詢挣磨，MongoDB支持二維空間索引，比如管道荤懂，因此可以快速及精確的從指定位置獲取數(shù)據(jù)茁裙。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存中。如果內存資源相當豐富的話节仿，這將極大地提高數(shù)據(jù)庫的查詢速度晤锥。

非結構化數(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)庫廊宪，或者增加負載從而導致性能下降矾瘾，由于MongoDB的弱數(shù)據(jù)結構模式，添加1個新字段不會對舊表格有任何影響箭启，整個過程會非澈爵妫快速。

缺點

不支持事務册烈。

MongoDB占用空間過大 戈泼。

MongoDB沒有成熟的維護工具。

Redis赏僧、Memcache和MongoDB的區(qū)別

1. 性能

三者的性能都比較高大猛，總的來講：Memcache和Redis差不多，要高于MongoDB淀零。

2. 便利性

memcache數(shù)據(jù)結構單一挽绩。

redis豐富一些，數(shù)據(jù)操作方面驾中，redis更好一些唉堪，較少的網絡IO次數(shù)模聋。

mongodb支持豐富的數(shù)據(jù)表達，索引唠亚，最類似關系型數(shù)據(jù)庫链方，支持的查詢語言非常豐富。

3. 存儲空間

redis在2.0版本后增加了自己的VM特性灶搜，突破物理內存的限制祟蚀；可以對key value設置過期時間（類似memcache）。

memcache可以修改最大可用內存,采用LRU算法割卖。

mongoDB適合大數(shù)據(jù)量的存儲前酿，依賴操作系統(tǒng)VM做內存管理，吃內存也比較厲害鹏溯，服務不要和別的服務在一起罢维。

4. 可用性

redis，依賴客戶端來實現(xiàn)分布式讀寫丙挽；主從復制時肺孵，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，因性能和效率問題取试，所以單點問題比較復雜悬槽；不支持自動sharding,需要依賴程序設定一致hash 機制。一種替代方案是瞬浓，不用redis本身的復制機制初婆，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)）猿棉，一致性問題和性能的權衡磅叛。

Memcache本身沒有數(shù)據(jù)冗余機制，也沒必要萨赁；對于故障預防弊琴，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杖爽。

mongoDB支持master-slave,replicaset（內部采用paxos選舉算法敲董，自動故障恢復）,auto sharding機制，對客戶端屏蔽了故障轉移和切分機制慰安。

5. 可靠性

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

memcache不支持，通常用在做緩存,提升性能。

MongoDB從1.8版本開始采用binlog方式支持持久化的可靠性查刻。

6. 一致性

Memcache 在并發(fā)場景下键兜，用cas保證一致性。

redis事務支持比較弱穗泵，只能保證事務中的每個操作連續(xù)執(zhí)行普气。

mongoDB不支持事務。

7. 數(shù)據(jù)分析

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

8. 應用場景

redis：數(shù)據(jù)量較小的更性能操作和運算上棋电。

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

MongoDB:主要解決海量數(shù)據(jù)的訪問效率問題。

原文：http://www.cnblogs.com/lina520/p/7919551.html