redis，memcached，mongodb之間的區別

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Redis Redis的優點：

支援多種資料結構，如 string（字串）、 list(雙向鏈表)、dict(hash表)、set(集合）、zset(排序set)、hyperloglog（基數估算）支援持久化操作，可以進行aof及rdb資料持久化到磁碟，從而進行資料備份或資料恢複等操作，較好的防止資料丟失的手段。支援通過Replication進行資料複製，通過master-slave機制，可以即時進行資料的同步複製，支援多級複製和差異複寫，master-slave機制是Redis進行HA的重要手段。單線程請求，所有命令串列執行，並發情況下不需要考慮資料一致性問題。支援pub/sub訊息訂閱機制，可以用來進行訊息訂閱與通知。支援簡單的事務需求，但業界使用情境很少，並不成熟。

Redis的局限性：

Redis只能使用單線程，效能受限於CPU效能，故單一實例CPU最高才可能達到5-6wQPS每秒（取決於資料結構，資料大小以及伺服器硬體效能，日常環境中QPS高峰大約在1-2w左右）。支援簡單的事務需求，但業界使用情境很少，並不成熟，既是優點也是缺點。Redis在string類型上會消耗較多記憶體，可以使用dict（hash表）壓縮儲存以降低記憶體耗用。

Mc和Redis都是Key-Value類型，不適合在不同資料集之間建立關係，也不適合進行查詢搜尋。比如redis的keys pattern這種匹配操作，對redis的效能是災難。

Memcached Memcached的優點：

Memcached可以利用多核優勢，單一實例輸送量極高，可以達到幾十萬QPS（取決於key、value的位元組大小以及伺服器硬體效能，日常環境中QPS高峰大約在4-6w左右）。適用於最大程度扛量。支援直接配置為session handle。

 

Memcached的局限性：

只支援簡單的key/value資料結構，不像Redis可以支援豐富的資料類型。
無法進行持久化，資料不能備份，只能用於緩衝使用，且重啟後資料全部丟失。
無法進行資料同步，不能將MC中的資料移轉到其他MC執行個體中。
Memcached記憶體配置採用Slab Allocation機制管理記憶體，value大小分布差異較大時會造成記憶體利用率降低，並引發低利用率時依然出現踢出等問題。需要使用者注重value設計。

 mongoDB 

mongoDB 是一種文檔性的資料庫。先解釋一下文檔的資料庫，即可以存放xml、json、bson類型系那個的資料。

這些資料具備自述性（self-describing），呈現分層的樹狀資料結構。redis可以用hash存放簡單關係型資料。

mongoDB 存放json格式資料。

適合情境：事件記錄、內容管理或者部落格平台，比如評論系統。

1.mongodb持久化原理

mongodb與mysql不同，mysql的每一次更新操作都會直接寫入硬碟，但是mongo不會，做為記憶體型資料庫，資料操作會先寫入記憶體，然後再會持久化到硬碟中去，那麼mongo是如何持久化的呢
mongodb在啟動時，專門初始化一個線程不斷迴圈（除非應用crash掉），用於在一定時間周期內來從defer隊列中擷取要持久化的資料並寫入到磁碟的journal(日誌)和mongofile(資料)處，當然因為它不是在使用者添加記錄時就寫到磁碟上，所以按mongodb開發人員說，它不會造成效能上的損耗，因為看過代碼發現，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，但相信其中時間周期參數是個要認真考量的參數，系統為90毫秒，如果該值更低的話，可能會造成頻繁磁碟操作，過高又會造成系統宕機時資料丟失過。

2.什麼是NoSQL資料庫？NoSQL和RDBMS有什麼區別？在哪些情況下使用和不使用NoSQL資料庫

NoSQL是非關係型資料庫，NoSQL = Not Only SQL。
關係型資料庫採用的結構化的資料，NoSQL採用的是索引值對的方式儲存資料。
在處理非結構化/半結構化的大資料時；在水平方向上進行擴充時；隨時應對動態增加的資料項目時可以優先考慮使用NoSQL資料庫。
在考慮資料庫的成熟度等級；支援；分析和商業智慧；管理及專業性等問題時，應優先考慮關係型資料庫。

3.MySQL和MongoDB之間最基本的區別是什嗎？

關係型資料庫與非關係型資料庫的區別，即資料存放區結構的不同。

4.MongoDB的特點是什嗎？

（1）面向文檔（2）高效能（3）高可用（4）易擴充（5）豐富的查詢語言

5.MongoDB支援預存程序嗎？如果支援的話，怎麼用？

MongoDB支援預存程序，它是javascript寫的，儲存在db.system.js表中。

6.如何理解MongoDB中的GridFS機制，MongoDB為何使用GridFS來隱藏檔？

GridFS是一種將大型檔案儲存體在MongoDB中的檔案規格。使用GridFS可以將大檔案分隔成多個小文檔存放，這樣我們能夠有效儲存大文檔，而且解決了BSON對象有限制的問題。

7.為什麼MongoDB的資料檔案很大？

MongoDB採用的預分配空間的方式來防止檔案片段。

8.當更新一個正在被遷移的塊（Chunk）上的文檔時會發生什嗎？

更新操作會立即發生在舊的塊（Chunk）上，然後更改才會在所有權轉移前複製到新的分區上。

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？

不會，只會在A:{B,C}上使用索引。

10.如果一個分區（Shard）停止或很慢的時候，發起一個查詢會怎樣？

如果一個分區停止了，除非查詢設定了“Partial”選項，否則查詢會返回一個錯誤。如果一個分區響應很慢，MongoDB會等待它的響應。

Redis、Memcache和MongoDB的區別

從以下幾個維度，對redis、memcache、mongoDB 做了對比，

1、效能

都比較高，效能對我們來說應該都不是瓶頸

總體來講，TPS方面redis和memcache差不多，要大於mongodb

2、操作的便利性

memcache資料結構單一

redis豐富一些，資料操作方面，redis更好一些，較少的網路IO次數

mongodb支援豐富的資料表達，索引，最類似關係型資料庫，支援的查詢語言非常豐富

3、記憶體空間的大小和資料量的大小

redis在2.0版本後增加了自己的VM特性，突破實體記憶體的限制；可以對key value設定到期時間（類似memcache）

memcache可以修改最大可用記憶體,採用LRU演算法

mongoDB適合大資料量的儲存，依賴作業系統VM做記憶體管理，吃記憶體也比較厲害，服務不要和別的服務在一起

4、可用性（單點問題）

對於單點問題，

redis，依賴用戶端來實現分布式讀寫；主從複製時，每次從節點重新串連主節點都要依賴整個快照,無差異複寫，因效能和效率問題，

所以單點問題比較複雜；不支援自動sharding,需要依賴程式設定一致hash 機制。

一種替代方案是，不用redis本身的複製機制，採用自己做主動複製（多份儲存），或者改成差異複寫的方式（需要自己實現），一致性問題和效能的權衡

Memcache本身沒有資料冗餘機制，也沒必要；對於故障預防，採用依賴成熟的hash或者環狀的演算法，解決單點故障引起的抖動問題。

mongoDB支援master-slave,replicaset（內部採用paxos選舉演算法，自動故障恢複）,auto sharding機制，對用戶端屏蔽了容錯移轉和切分機制。

5、可靠性（持久化）

對於資料持久化和資料恢複，

redis支援（快照、AOF）：依賴快照進行持久化，aof增強了可靠性的同時，對效能有所影響

memcache不支援，通常用在做緩衝,提升效能；

MongoDB從1.8版本開始採用binlog方式支援持久化的可靠性

6、資料一致性（事務支援）

Memcache 在並發情境下，用cas保證一致性

redis事務支援比較弱，只能保證事務中的每個操作連續執行

mongoDB不支援事務

7、資料分析

mongoDB內建了資料分析的功能(mapreduce),其他不支援

8、應用情境

redis：資料量較小的更效能操作和運算上

memcache：用於在動態系統中減少資料庫負載，提升效能;做緩衝，提高效能（適合讀多寫少，對於資料量比較大，可以採用sharding）

MongoDB:主要解決海量資料的訪問效率問題

redis，memcached，mongodb之間的區別