Redis掐禁、Memcache和MongoDB的區(qū)別

Memcached
Memcached的優(yōu)點：
Memcached可以利用多核優(yōu)勢蔫敲，單實例吞吐量極高洋幻，可以達到幾十萬QPS（取決于key、value的字節(jié)大小以及服務(wù)器硬件性能泥兰，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题禀。
支持直接配置為session handle鞋诗。
Memcached的局限性：
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)類型迈嘹。
無法進行持久化削彬，數(shù)據(jù)不能備份，只能用于緩存使用秀仲，且重啟后數(shù)據(jù)全部丟失融痛。
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實例中神僵。
Memcached內(nèi)存分配采用Slab Allocation機制管理內(nèi)存雁刷，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)踢出等問題保礼。需要用戶注重value設(shè)計沛励。

Redis
Redis的優(yōu)點：
支持多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如 string（字符串）炮障、 list(雙向鏈表)目派、dict(hash表)、set(集合）铝阐、zset(排序set)址貌、hyperloglog（基數(shù)估算）
支持持久化操作，可以進行aof及rdb數(shù)據(jù)持久化到磁盤徘键，從而進行數(shù)據(jù)備份或數(shù)據(jù)恢復(fù)等操作练对，較好的防止數(shù)據(jù)丟失的手段。
支持通過Replication進行數(shù)據(jù)復(fù)制吹害，通過master-slave機制螟凭，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)制它呀，master-slave機制是Redis進行HA的重要手段螺男。
單線程請求，所有命令串行執(zhí)行纵穿，并發(fā)情況下不需要考慮數(shù)據(jù)一致性問題下隧。
支持pub/sub消息訂閱機制，可以用來進行消息訂閱與通知谓媒。
支持簡單的事務(wù)需求淆院，但業(yè)界使用場景很少，并不成熟句惯。

Redis的局限性：
Redis只能使用單線程土辩，性能受限于CPU性能支救，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)器硬件性能拷淘，日常環(huán)境中QPS高峰大約在1-2w左右）各墨。
支持簡單的事務(wù)需求，但業(yè)界使用場景很少启涯，并不成熟贬堵，既是優(yōu)點也是缺點。
Redis在string類型上會消耗較多內(nèi)存逝嚎，可以使用dict（hash表）壓縮存儲以降低內(nèi)存耗用扁瓢。

Mc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)系补君，也不適合進行查詢搜索引几。比如redis的keys pattern這種匹配操作，對redis的性能是災(zāi)難挽铁。

mongoDB
mongoDB 是一種文檔性的數(shù)據(jù)庫伟桅。先解釋一下文檔的數(shù)據(jù)庫，即可以存放xml叽掘、json楣铁、bson類型系那個的數(shù)據(jù)。

這些數(shù)據(jù)具備自述性（self-describing）更扁，呈現(xiàn)分層的樹狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)盖腕。redis可以用hash存放簡單關(guān)系型數(shù)據(jù)。

mongoDB 存放json格式數(shù)據(jù)浓镜。

適合場景：事件記錄溃列、內(nèi)容管理或者博客平臺，比如評論系統(tǒng)膛薛。

1.mongodb持久化原理

mongodb與mysql不同听隐，mysql的每一次更新操作都會直接寫入硬盤，但是mongo不會哄啄，做為內(nèi)存型數(shù)據(jù)庫雅任，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咨跌，那么mongo是如何持久化的呢
mongodb在啟動時沪么，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))處锌半，當(dāng)然因為它不是在用戶添加記錄時就寫到磁盤上禽车，所以按mongodb開發(fā)者說，它不會造成性能上的損耗，因為看過代碼發(fā)現(xiàn)哭当，當(dāng)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）提交寫入冗澈，但相信其中時間周期參數(shù)是個要認(rèn)真考量的參數(shù)钦勘，系統(tǒng)為90毫秒，如果該值更低的話亚亲，可能會造成頻繁磁盤操作彻采，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)庫捌归？NoSQL和RDBMS有什么區(qū)別肛响？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)庫惜索，NoSQL = Not Only SQL特笋。
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫采用的結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，NoSQL采用的是鍵值對的方式存儲數(shù)據(jù)巾兆。
在處理非結(jié)構(gòu)化/半結(jié)構(gòu)化的大數(shù)據(jù)時猎物；在水平方向上進行擴展時；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)庫角塑。
在考慮數(shù)據(jù)庫的成熟度蔫磨；支持；分析和商業(yè)智能圃伶；管理及專業(yè)性等問題時堤如，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)別是什么窒朋？
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫與非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的區(qū)別搀罢，即數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)的不同。

4.MongoDB的特點是什么炼邀？
（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支持存儲過程嗎魄揉？如果支持的話，怎么用拭宁？
MongoDB支持存儲過程洛退，它是javascript寫的，保存在db.system.js表中杰标。

6.如何理解MongoDB中的GridFS機制兵怯，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)范腔剂。使用GridFS可以將大文件分隔成多個小文檔存放媒区，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。

7.為什么MongoDB的數(shù)據(jù)文件很大袜漩？
MongoDB采用的預(yù)分配空間的方式來防止文件碎片绪爸。

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

9.MongoDB在A:{B,C}上建立索引，查詢A:{B,C}和A:{C,B}都會使用索引嗎座掘？
不會递惋，只會在A:{B,C}上使用索引。

10.如果一個分片（Shard）停止或很慢的時候溢陪，發(fā)起一個查詢會怎樣萍虽？
如果一個分片停止了，除非查詢設(shè)置了“Partial”選項形真，否則查詢會返回一個錯誤杉编。如果一個分片響應(yīng)很慢，MongoDB會等待它的響應(yīng)没酣。

Redis王财、Memcache和MongoDB的區(qū)別
從以下幾個維度，對redis裕便、memcache绒净、mongoDB 做了對比，

1偿衰、性能

都比較高挂疆，性能對我們來說應(yīng)該都不是瓶頸

總體來講，TPS方面redis和memcache差不多下翎，要大于mongodb

2缤言、操作的便利性

memcache數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)單一

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

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

3、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特性虏辫，突破物理內(nèi)存的限制蚌吸；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，依賴操作系統(tǒng)VM做內(nèi)存管理砌庄，吃內(nèi)存也比較厲害羹唠，服務(wù)不要和別的服務(wù)在一起

4奕枢、可用性（單點問題）

對于單點問題，

redis佩微，依賴客戶端來實現(xiàn)分布式讀寫缝彬；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)制哺眯，因性能和效率問題跌造，

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 機制族购。

一種替代方案是，不用redis本身的復(fù)制機制陵珍，采用自己做主動復(fù)制（多份存儲）寝杖，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

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

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機制兔院，對客戶端屏蔽了故障轉(zhuǎn)移和切分機制殖卑。

5、可靠性（持久化）

對于數(shù)據(jù)持久化和數(shù)據(jù)恢復(fù)坊萝，

redis支持（快照孵稽、AOF）：依賴快照進行持久化，aof增強了可靠性的同時十偶，對性能有所影響

memcache不支持菩鲜，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

6惦积、數(shù)據(jù)一致性（事務(wù)支持）

Memcache 在并發(fā)場景下接校，用cas保證一致性

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

mongoDB不支持事務(wù)

7狮崩、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蛛勉、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(fù)載，提升性能;做緩存厉亏，提高性能（適合讀多寫少董习，對于數(shù)據(jù)量比較大，可以采用sharding）

MongoDB:主要解決海量數(shù)據(jù)的訪問效率問題