redis nosql

1.什么是NoSql數據庫？

NoSql（不僅是Sql）數據庫是可水平擴展，持久存儲半結構或非結構化數據并具有靈活模式的非關系數據庫。 這些數據庫支持多種數據模型，例如鍵值，文檔，列族，基于圖形的，內存中的等等，用于管理和訪問數據。 NoSql數據庫最適合于構建現代應用程序，這些應用程序需要大數據和大量請求，高度可擴展，低延遲，高性能和靈活的數據模型，以提供出色的客戶體驗。

在本文中，我們將討論NoSql數據庫，Cassandra，Mongo和Redis數據庫的介紹，以及何時使用這些NoSql數據庫來實現更好的性能。

2. NoSql數據庫的功能

2.1多種型號支持

NoSql數據庫非常適合持久化，管理和訪問半結構化和非結構化數據。

2.2開源

大多數NoSql數據庫都是開源的。 大多數云提供商通過后臺管理自動擴展，補丁更新等將這些數據庫作為托管服務提供。

2.3可擴展性

通過向群集添加更多服務器，NoSql數據庫可進行水平擴展，并且與可垂直擴展的關系數據庫不同，該群集可分布在多個地理位置（區域）中。

2.4低延遲

由于將數據復制到數據庫群集上的多個節點，因此延遲很短。 延遲和一致性之間的權衡對于Web和移動軟件應用程序很重要。 無論采用哪種復制方法，都將在一致性和延遲之間進行權衡。

2.5靈活架構

NoSql數據庫支持具有最終一致性的靈活數據模型，并且固有地無架構。 這使NoSql數據庫適合有效地存儲半結構化和非結構化數據。

2.6高性能，可用和容錯

在NoSql數據庫中，數據被復制到群集中的多個節點以及其他區域中的群集中的節點。 這種特性使NoSql數據庫具有高可用性和容錯能力。 沒有Sql數據庫針對文檔，鍵值，列族，圖等數據模型及其訪問模式進行了高度優化，這些模型可提供更高的性能。

3.卡桑德拉

Apache Cassandra是一個開源，分布式，水平可伸縮，高度可用，容錯和寬列的NoSql數據庫。 它用Java編寫，是一個列族存儲數據庫。 Cassandra群集中的所有節點都是對等節點，并且在Cassandra中沒有主從范式。 這使得卡桑德拉具有高可用性，容錯能力和無單點故障點。 Cassandra集群可以水平擴展，并且可以分布到多個數據中心。

在cassandra中寫入速度非常快，因為它不會先搜索然后再寫入。 首先將數據寫入提交日志 ，然后使用cassandra算法小心將數據反映到表中。 在cassandra中，圍繞查詢對數據模型進行建模，即首先確定應用程序查詢，然后對其進行數據建模。

4. MongoDB

MongoDB是一個用C ++編寫的開源，跨平臺，面向文檔，高度可用，可擴展且靈活的NoSql數據庫。 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構。 由于架構較少，因此在創建文檔之前無需創建文檔結構。 MongoDB使用MongoDB QL（查詢語言）來訪問存儲在MongoDB中的數據。 MongoDB具有非常強大的聚合功能和表達性聚合框架。

5. Redis（遠程字典服務器）

Redis是一個開源且可擴展的數據存儲，可以用作數據庫，緩存以及消息代理。 它是用ANSI C編寫的。Redis是一種內存中數據存儲，可以將其狀態持久保存到磁盤，即使重新啟動Redis節點后也可以恢復其狀態。 它的內存存儲使其超快。

6. Cassandra vs MongoDB vs Redis

• Cassandra以Column-Family結構存儲數據，而MongoDB以JSON文檔格式存儲數據。
• 在Cassandra中，不建議使用二級索引，因為它們會降低性能。 在MongoDB中，最好使用索引，以避免搜索所有文檔以找到請求的文檔并獲得更好的性能。
• Cassandra是實現高寫入吞吐量的理想選擇，但是如果您的應用程序需要很高的讀取并發性，請使用MongoDB。
• Cassandra沒有主節點，所有節點都是對等節點，而在MongoDB中，只有一個主節點。
• Cassandra最終將寫入的數據復制到集群中復制因子中指定的節點數，以及不同區域中集群中的節點數。 MongoDB需要進行一些設置才能進行復制。 您可以設置輔助數據庫，如果主數據庫出現故障，則可以自動選擇該數據庫。 在MongoDB中，讀取首先首先提交給主副本，然后再復制到輔助副本。
• 在這些數據庫中，您可以在每條記錄上設置TTL（生存時間），因此可以在TTL過期后自動將記錄清除。
• Redis是鍵值數據存儲，非常有效地用作緩存來提高應用程序性能。
• 擴展Cassandra和Mongo比Redis簡單得多。
• 在Redis中，數據存儲的大小不能超過系統上的總內存空間，即RAM加交換空間。 Mongo數據庫的大小沒有內在限制。
• 可以對Cassandra，MongoDB和Redis數據庫進行集群，以實現高可用性，備份并增加數據存儲的整體大小。
• 如果您的應用程序需要聚合，請使用MongoDB。 如果您的應用程序需要鍵值臨時存儲，請使用Redis。 如果您的應用程序需要輕松擴展的高寫入吞吐量的寬列存儲，請使用Cassandra。

7.何時使用哪個NoSql數據庫？

以下是一些使用案例，其中不同的NoSql數據庫最適合并提供更好的性能。

為以下用例選擇Cassandra：

• 線性可擴展，高度可用，容錯
• 多數據中心部署
• 很高的寫入吞吐量，但讀取次數較少。
• 您想在存儲的數據之上建立一個響應Swift的報告系統
• 實時數據分析
• 您的應用程序不需要數據庫中的ACID屬性
• 您的應用程序需要與Hadoop，HBase，Spark集成

選擇MongoDB用于以下用例：

• 即時擴展
• 基于文檔的存儲
• 很高的讀取并發
• 緩存實時分析
• 內容管理
• 寫入有效負載高，即文檔大小高（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：

• 緩存更大的有效負載以提高應用程序的性能
• 永久緩存到磁盤，需要在重新啟動后恢復
• 鍵值對存儲
• 需要非常高的性能
• 臨時數據存儲，例如用戶會話
• 可以使用其發布/訂閱模型用作消息傳遞隊列

8. Cassandra vs Mongo vs Redis DB –摘要

了解不同的NoSql數據庫對于選擇適合您的應用程序需求的數據庫至關重要。 根據您的應用程序使用案例選擇正確的NoSql數據庫。 如果您的數據關系太多并且需要ACID屬性，則NoSql數據庫不是一個不錯的選擇。 為了提高應用程序性能，請使用Redis作為緩存，因為它具有內存存儲。 使用MongoDB滿足內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。 選擇正確的數據庫直接影響應用程序的性能。

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

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總結

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