1.什么是NoSql數(shù)據(jù)庫？

NoSql（不僅是Sql）數(shù)據(jù)庫是可水平擴(kuò)展，持久存儲半結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)并具有靈活模式的非關(guān)系數(shù)據(jù)庫。 這些數(shù)據(jù)庫支持多種數(shù)據(jù)模型，例如鍵值，文檔，列族，基于圖形的，內(nèi)存中的等等，用于管理和訪問數(shù)據(jù)。 NoSql數(shù)據(jù)庫最適合用于構(gòu)建現(xiàn)代應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序需要大數(shù)據(jù)和大量請求，高度可擴(kuò)展，低延遲，高性能和靈活的數(shù)據(jù)模型，以提供出色的客戶體驗(yàn)。

在本文中，我們將討論NoSql數(shù)據(jù)庫，Cassandra，Mongo和Redis數(shù)據(jù)庫的介紹，以及何時(shí)使用這些NoSql數(shù)據(jù)庫以獲得更好的性能。

2. NoSql數(shù)據(jù)庫的功能

2.1多種型號支持

NoSql數(shù)據(jù)庫非常適合持久，管理和訪問半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

2.2開源

大多數(shù)NoSql數(shù)據(jù)庫都是開源的。 大多數(shù)云提供商通過在后臺管理自動擴(kuò)展，補(bǔ)丁更新等將這些數(shù)據(jù)庫作為托管服務(wù)提供。

2.3可擴(kuò)展性

通過向群集添加更多服務(wù)器，NoSql數(shù)據(jù)庫可進(jìn)行水平擴(kuò)展，并且與可垂直擴(kuò)展的關(guān)系數(shù)據(jù)庫不同，該群集可分布在多個(gè)地理位置（區(qū)域）中。

2.4低延遲

由于數(shù)據(jù)復(fù)制到數(shù)據(jù)庫群集上的多個(gè)節(jié)點(diǎn)，因此延遲很短。 延遲和一致性之間的權(quán)衡對于Web和移動軟件應(yīng)用程序很重要。 無論采用哪種復(fù)制方法，都將在一致性和延遲之間進(jìn)行權(quán)衡。

2.5靈活架構(gòu)

NoSql數(shù)據(jù)庫支持具有最終一致性的靈活數(shù)據(jù)模型，并且固有地?zé)o架構(gòu)。 這使NoSql數(shù)據(jù)庫適合于有效存儲半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

2.6高性能，可用和容錯(cuò)

在NoSql數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)被復(fù)制到群集中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)以及其他區(qū)域中的群集中的節(jié)點(diǎn)。 此特性使NoSql數(shù)據(jù)庫具有高可用性和容錯(cuò)能力。 沒有Sql數(shù)據(jù)庫針對文檔，鍵值，列族，圖等數(shù)據(jù)模型及其訪問模式進(jìn)行了高度優(yōu)化，這些模型可提供更高的性能。

3.卡桑德拉

Apache Cassandra是一個(gè)開源，分布式，水平可伸縮，高度可用，容錯(cuò)和寬列NoSql數(shù)據(jù)庫。 它用Java編寫，是一個(gè)列族存儲數(shù)據(jù)庫。 Cassandra群集中的所有節(jié)點(diǎn)都是對等節(jié)點(diǎn)，并且在Cassandra中沒有主從范式。 這使得cassandra高度可用，具有容錯(cuò)能力并且沒有單點(diǎn)故障。 Cassandra集群可以水平擴(kuò)展，并且可以分布到多個(gè)數(shù)據(jù)中心。

在cassandra中寫入速度非常快，因?yàn)樗粫人阉魅缓笤賹懭搿?首先將數(shù)據(jù)寫入提交日志 ，然后使用cassandra算法小心將數(shù)據(jù)反映到表中。 在cassandra中，圍繞查詢對數(shù)據(jù)模型進(jìn)行建模，即首先確定應(yīng)用程序查詢，然后對其進(jìn)行數(shù)據(jù)建模。

4. MongoDB

MongoDB是一個(gè)用C ++編寫的開源，跨平臺，面向文檔，高度可用，可擴(kuò)展且靈活的NoSql數(shù)據(jù)庫。 它適用于集合和文檔，并通過副本集提供高可用性。

MongoDB使用類似于JSON的文檔，這些文檔可以具有多種結(jié)構(gòu)。 由于架構(gòu)較少，因此在創(chuàng)建文檔之前無需創(chuàng)建文檔結(jié)構(gòu)。 MongoDB使用MongoDB QL（查詢語言）來訪問存儲在MongoDB中的數(shù)據(jù)。 MongoDB具有非常強(qiáng)大的聚合功能和表達(dá)性聚合框架。

5. Redis（遠(yuǎn)程字典服務(wù)器）

Redis是一個(gè)開源且可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲，可以用作數(shù)據(jù)庫，緩存以及消息代理。 它是用ANSI C編寫的。Redis是一種內(nèi)存中數(shù)據(jù)存儲，可以將其狀態(tài)持久保存到磁盤，即使重新啟動Redis節(jié)點(diǎn)也可以恢復(fù)其狀態(tài)。 它的內(nèi)存存儲使其超快。

6. Cassandra vs MongoDB vs Redis

• Cassandra以Column-Family結(jié)構(gòu)存儲數(shù)據(jù)，而MongoDB以JSON文檔格式存儲數(shù)據(jù)。
• 在Cassandra中，不建議使用二級索引，因?yàn)樗鼈儠档托阅堋?在MongoDB中，最好使用索引，以避免搜索所有文檔以找到所需的文檔并獲得更好的性能。
• Cassandra是實(shí)現(xiàn)高寫入吞吐量的理想選擇，但是如果您的應(yīng)用程序需要很高的讀取并發(fā)性，請使用MongoDB。
• Cassandra沒有主節(jié)點(diǎn)，所有節(jié)點(diǎn)都是對等節(jié)點(diǎn)，而在MongoDB中，只有一個(gè)主節(jié)點(diǎn)。
• Cassandra最終將寫入的數(shù)據(jù)復(fù)制到集群中復(fù)制因子中指定的節(jié)點(diǎn)數(shù)，以及不同區(qū)域中集群中的節(jié)點(diǎn)數(shù)。 MongoDB需要進(jìn)行一些設(shè)置才能進(jìn)行復(fù)制。 您可以設(shè)置輔助數(shù)據(jù)庫，如果主數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)故障，則可以自動選擇該數(shù)據(jù)庫。 在MongoDB中，讀取首先首先提交給主副本，然后再復(fù)制到輔助副本。
• 在這些數(shù)據(jù)庫中，您可以在每條記錄上設(shè)置TTL（生存時(shí)間），因此可以在TTL到期后自動將記錄逐出。
• Redis是鍵值數(shù)據(jù)存儲，非常有效地用作緩存來提高應(yīng)用程序性能。
• 擴(kuò)展Cassandra和Mongo比Redis簡單得多。
• 在Redis中，數(shù)據(jù)存儲的大小不能超過系統(tǒng)上的總內(nèi)存空間，即RAM加交換空間。 Mongo數(shù)據(jù)庫的大小沒有內(nèi)在限制。
• 可以對Cassandra，MongoDB和Redis數(shù)據(jù)庫進(jìn)行集群，以實(shí)現(xiàn)高可用性，備份并增加數(shù)據(jù)存儲的整體大小。
• 如果您的應(yīng)用程序需要聚合，請使用MongoDB。 如果您的應(yīng)用程序需要鍵值臨時(shí)存儲，請使用Redis。 如果您的應(yīng)用程序需要輕松擴(kuò)展的高寫入吞吐量的寬列存儲，請使用Cassandra。

7.什么時(shí)候使用哪個(gè)NoSql數(shù)據(jù)庫？

以下是一些使用案例，其中不同的NoSql數(shù)據(jù)庫最適合并提供更好的性能。

選擇以下用例的Cassandra：

• 線性可擴(kuò)展，高可用性，容錯(cuò)
• 多數(shù)據(jù)中心部署
• 很高的寫入吞吐量，但讀取次數(shù)較少。
• 您想在存儲的數(shù)據(jù)之上建立一個(gè)響應(yīng)Swift的報(bào)告系統(tǒng)
• 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析
• 您的應(yīng)用程序不需要數(shù)據(jù)庫中的ACID屬性
• 您的應(yīng)用程序需要與Hadoop，HBase，Spark集成

選擇MongoDB用于以下用例：

• 即時(shí)擴(kuò)展
• 基于文檔的存儲
• 很高的讀取并發(fā)
• 緩存實(shí)時(shí)分析
• 內(nèi)容管理
• 寫入有效負(fù)載很高，即文檔大小很大（最大16MB）
• 在快速原型制作中非常有用
• 適合存儲大文本，視頻，圖像，媒體文件等。

選擇以下情況的Redis DB：

• 緩存更大的有效負(fù)載以提高應(yīng)用程序的性能
• 永久緩存到磁盤，需要在重啟后恢復(fù)
• 鍵值對存儲
• 需要非常高的性能
• 臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲，例如用戶會話
• 可以使用其發(fā)布/訂閱模型用作消息傳遞隊(duì)列

8. Cassandra vs Mongo vs Redis DB –摘要

了解不同的NoSql數(shù)據(jù)庫對于選擇適合您的應(yīng)用程序需求的數(shù)據(jù)庫至關(guān)重要。 根據(jù)您的應(yīng)用程序使用案例選擇正確的NoSql數(shù)據(jù)庫。 如果您的數(shù)據(jù)關(guān)系太多并且需要ACID屬性，則NoSql數(shù)據(jù)庫不是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。 為了提高應(yīng)用程序性能，請使用Redis作為緩存，因?yàn)樗哂袃?nèi)存存儲。 使用MongoDB滿足內(nèi)容管理和文檔類型的存儲需求。 將Cassandra用于高度可用的寬列存儲箱。 選擇正確的數(shù)據(jù)庫直接影響應(yīng)用程序的性能。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2019/02/nosql-databases-cassandra-vs-mongo-vs-redis-db-comparison.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的NoSql数据库：Cassandra，Mongo，Redis数据库比较的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。