8種Nosql資料庫系統對比

雖然SQL資料庫是非常有用的工具，但經歷了15年的一支獨秀之後壟斷即將被打破。 這只是時間問題：被迫使用關係資料庫，但最終發現不能適應需求的情況不勝枚舉。

但是NoSQL資料庫之間的不同，遠超過兩 SQL資料庫之間的差別。 這意味著軟體架構師更應該在專案開始時就選擇好一個適合的 NoSQL資料庫。 針對這種情況，這裡對 Cassandra、 Mongodb、CouchDB、Redis、Riak、Membase、Neo4j和HBase進行了比較：

（編注1：NoSQL：是一項全新的資料庫革命性運動，NoSQL的擁護者們提倡運用非關聯式的資料存儲。 現今的電腦體系結構在資料存儲方面要求具 備龐大的水準擴 展性，而NoSQL致力於改變這一現狀。 目前Google的 BigTable 和Amazon 的Dynamo使用的就是NoSQL型資料庫。 參見NoSQL詞條。 ）

1. CouchDB

所用語言： Erlang

特點：DB一致性，便於使用

使用許可： Apache

協定： HTTP/REST

雙向資料複製，

持續進行或臨時處理，

處理時帶衝突檢查，

因此，採用的是master-master複製（見編注2）

MVCC - 寫操作不阻塞讀操作

可保存檔之前的版本

Crash-only（可靠的）設計

需要不時地進行資料壓縮

視圖：嵌入式 映射/減少

格式化視圖：清單顯示

支援進行伺服器端文檔驗證

支援認證

根據變化即時更新

支援附件處理

因此， CouchApps（獨立的 js應用程式）

需要 jQuery程式庫

最佳應用場景：適用于資料變化較少，執行預定義查詢，進行資料統計的應用程式。 適用于需要提供資料版本支援的應用程式。

例如： CRM、CMS系統。 master-master複製對於多網站部署是非常有用的。

（編注2：master-master複製：是一種資料庫同步方法，允許資料在一組電腦之間共用資料，並且可以通過小組中任意成員在組內進行資料更新。 ）

2. Redis

所用語言：C/C++

特點：運行異常快

使用許可： BSD

協定：類 Telnet

有硬碟存儲支援的記憶體資料庫，

但自2.0版本以後可以將資料交換到硬碟（注意， 2.4以後版本不支援該特性！ ）

Master-slave複製（見編注3）

雖然採用簡單資料或以鍵值索引的雜湊表，但也支援複雜操作，例如 ZREVRANGEBYSCORE。

INCR & co （適合計算極限值或統計資料）

支援 sets（同時也支援 union/diff/inter）

支援清單（同時也支援佇列；阻塞式 pop操作）

支援雜湊表（帶有多個域的物件）

支援排序 sets（高得分表，適用于範圍查詢）

Redis支援事務

支援將資料設置成過期資料（類似快速緩衝區設計）

Pub/Sub允許使用者實現消息機制

最佳應用場景：適用于資料變化快且資料庫大小可遇見（適合記憶體容量）的應用程式。

例如：股票價格、資料分析、即時資料搜集、即時通訊。

（編注3：Master-slave複製：如果同一時刻只有一台伺服器處理所有的複製請求，這被稱為 Master-slave複製，通常應用在需要提供高可用性的伺服器集群。 ）

3. MongoDB

所用語言：C++

特點：保留了SQL一些友好的特性（查詢，索引）。

使用許可： AGPL（發起者： Apache）

協定： Custom, binary（ BSON）

Master/slave複製（支援自動錯誤恢復，使用 sets 複製）

內建分片機制

支援 javascript運算式查詢

可在伺服器端執行任意的 javascript函數

update-in-place支援比CouchDB更好

在資料存儲時採用記憶體到檔案對應

對性能的關注超過對功能的要求

建議最好打開日誌功能（參數 --journal）

在32位作業系統上，資料庫大小限制在約2.5Gb

空資料庫大約占 192Mb

採用 GridFS存儲大資料或中繼資料（不是真正的檔案系統）

最佳應用場景：適用于需要動態查詢支援；需要使用索引而不是 map/reduce功能；需要對大資料庫有性能要求；需要使用 CouchDB但因為資料改變太頻繁而占滿記憶體的應用程式。

例如：你本打算採用 MySQL或 PostgreSQL，但因為它們本身自帶的預定義欄讓你望而卻步。

4. Riak

所用語言：Erlang和C，以及一些JAVAscript

特點：具備容錯能力

使用許可： Apache

協定： HTTP/REST或者 custom binary

可調節的分發及複製(N, R, W)

用 JavaScript or Erlang在操作前或操作後進行驗證和安全支援。

使用JavaScript或Erlang進行 Map/reduce

連接及連接遍歷：可作為圖形資料庫使用

索引：輸入中繼資料進行搜索（1.0版本即將支援）

大資料物件支援（ Luwak）

提供「開源」和「企業」兩個版本

全文本搜索，索引，通過 Riak搜尋伺服器查詢（ Beta版）

支援Masterless多網站複製及商業許可的 SNMP監控

最佳應用場景：適用于想使用類似 Cassandra（類似Dynamo）資料庫但無法處理 bloat及複雜性的情況。 適用于你打算做多網站複製，但又需要對單個網站的擴充性，可用性及出錯處理有要求的情況。

例如：銷售資料搜集，工廠控制系統；對宕機時間有嚴格要求；可以作為易於更新的 web伺服器使用。

5. Membase

所用語言： Erlang和C

特點：相容 Memcache，但同時兼具持久化和支援集群

使用許可： Apache 2.0

協定：分散式緩存及擴展

非常快速（200k+/秒），通過鍵值索引資料

可持久化存儲到硬碟

所有節點都是唯一的（ master-master複製）

在記憶體中同樣支援類似分散式緩存的暫存單元

寫資料時通過去除重復資料來減少 IO

提供非常好的集群管理 web介面

更新軟體時軟無需停止資料庫服務

支援連接池和多工的連接代理

最佳應用場景：適用于需要低延遲資料訪問，高併發支援以及高可用性的應用程式

例如：低延遲資料訪問比如以廣告為目標的應用，高併發的 web 應用比如網路遊戲（例如 Zynga）

6. Neo4j

所用語言： JAVA

特點：基於關係的圖形資料庫

使用許可： GPL，其中一些特性使用 AGPL/商業許可

協定： HTTP/REST（或嵌入在 JAVA中）

可獨立使用或嵌入到 JAVA應用程式

圖形的節點和邊都可以帶有中繼資料

很好的自帶web管理功能

使用多種演算法支援路徑搜索

使用鍵值和關係進行索引

為讀操作進行優化

支援事務（用 JAVA api）

使用 Gremlin圖形遍歷語言

支援 Groovy腳本

支援線上備份，高級監控及高可靠性支援使用 AGPL/商業許可

最佳應用場景：適用于圖形一類資料。 這是 Neo4j與其他nosql資料庫的最顯著區別

例如：社會關係，公共交通網絡，地圖及網路拓譜

7. Cassandra

所用語言： JAVA

特點：對大型表格和 Dynamo支援得最好

使用許可： Apache

協定： Custom, binary (節約型)

可調節的分發及複製(N, R, W)

支援以某個範圍的鍵值通過列查詢

類似大表格的功能：列，某個特性的列集合

寫操作比讀操作更快

基於 Apache分散式平臺盡可能地 Map/reduce

我承認對 Cassandra有偏見，一部分是因為它本身的臃腫和複雜性，也因為 JAVA的問題（配置，出現異常，等等）

最佳應用場景：當使用寫操作多過讀操作（記錄日誌）如果每個系統組建都必須用 JAVA編寫（沒有人因為選用 Apache的軟體被解雇）

例如：銀行業，金融業（雖然對於金融交易不是必須的，但這些產業對資料庫的要求會比它們更大）寫比讀更快，所以一個自然的特性就是即時資料分析

8. HBase

（配合 ghshephard使用）

所用語言： JAVA

特點：支援數十億行X上百萬列

使用許可： Apache

協定：HTTP/REST （支援 php/73" rel="nofollow" style="padding-top: 0px; padding-right: 0px; padding-bottom: 0px; padding-left: 0px; margin-top: 0px; margin-right: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; color: rgb(68, 102, 187); outline-width: 0px; outline-style: initial; outline-color: initial; ">Thrift，見編注4）

在 BigTable之後建模

採用分散式架構 Map/reduce

對即時查詢進行優化

高性能 Thrift閘道

通過在server端掃描及過濾實現對查詢操作預判

支援 XML, Protobuf, 和binary的HTTP

Cascading, hive, and pig source and sink modules

基於 Jruby（ JIRB）的shell

對配置改變和較小的升級都會重新回滾

不會出現單點故障

堪比MySQL的隨機訪問性能

最佳應用場景：適用于偏好BigTable:)並且需要對大資料進行隨機、即時訪問的場合。

例如： Facebook消息資料庫（更多通用的用例即將出現）

編注4：Thrift 是一種介面定義語言，為多種其他語言提供定義和創建服務，由Facebook開發並開源。

當然，所有的系統都不只具有上面列出的這些特性。 這裡我僅僅根據自己的觀點列出一些我認為的重要特性。 與此同時，技術進步是飛速的，所以上述的內容肯定需要不斷更新。 我會盡我所能地更新這個清單。