NoSQL（Not Only SQL），泛指非關係型的數據庫，是對不一樣於傳統的關係型數據庫的數據庫管理系統的統稱，強調Key-Value Stores和文檔數據庫的優勢。爲了解決大規模數據集合多重數據種類帶來的挑戰而興起的數據庫。有着模式自由，逆規範化，多分區存儲，彈性可擴展，多副本異步複製，軟事務等特色。NoSQL用於超大規模數據的存儲。NoSQL數據庫的四大分類：鍵 - 值對存儲，列存儲，文檔存儲，圖形數據庫 優勢： 高可擴展性，分佈式計算，低成本，架構的靈活性，半結構化數據，沒有複雜的關係css
1.Redis Redis是一個開源的，臨時性鍵值對存儲的內存/硬盤型數據庫，他能夠作數據庫，緩存和消息的中間件，支持多種數據結構，以及DB消息隊列，適用於數據變化快且數據庫大小可碰見（適合內存容量）的應用程序。例如：股票價格、數據分析、實時數據蒐集、實時通信。redis
2.Memcached Memcached是一個高性能的分佈式內存對象緩存系統，用於動態Web應用以減輕數據庫負載。 經過在內存中緩存數據和對象來減小讀取數據庫的次數，從而提供動態、數據庫驅動網站的速度 Memcached基於一個存儲鍵值對的hashmap。其守護進程（daemon ）是用C寫的，可是客戶端能夠用任何語言來編寫，並經過memcached協議與守護進程通訊。算法
3.MongoDB 面向無需定義表結構的文檔數據，具備很是快的處理速度，保留了一些友好的SQL特徵（查詢，索引），支持JavaScript表達式查詢，硬盤型數據庫，在32位的操做系統上，數據庫限制大小約2.5Gb， 適用於須要動態查詢支持；須要使用索引而不是 map/reduce功能；須要對大數據庫有性能要求；須要使用 CouchDB但由於數據改變太頻繁而佔滿內存的應用程序mongodb
使用對比以及優缺點
從如下幾個維度，對 redis、memcache、mongoDB 作了對比。數據庫
一、性能數組
都比較高，性能對咱們來講應該都不是瓶頸。 整體來說，TPS 方面 redis 和 memcache 差很少，要大於 mongodb。
二、操做的便利性緩存
memcache 數據結構單一。（key-value）
redis 豐富一些，數據操做方面，redis 更好一些，較少的網絡 IO 次數，同時還提供 list，set， hash 等數據結構的存儲。 mongodb 支持豐富的數據表達，索引，最相似關係型數據庫，支持的查詢語言很是豐富。
三、內存空間的大小和數據量的大小安全
redis 在 2.0 版本後增長了本身的 VM 特性，突破物理內存的限制；能夠對 key value 設置過 期時間（相似 memcache） memcache 能夠修改最大可用內存,採用 LRU 算法。Memcached 代理軟件 magent，好比創建 10 臺 4G 的 Memcache 集羣，就至關於有了 40G。 magent -s 10.1.2.1 -s 10.1.2.2:11211 -b 10.1.2.3:14000 mongoDB 適合大數據量的存儲，依賴操做系統 VM 作內存管理，吃內存也比較厲害，服務 不要和別的服務在一塊兒。
四、可用性（單點問題）bash
對於單點問題，
redis，依賴客戶端來實現分佈式讀寫；主從複製時，每次從節點從新鏈接主節點都要依賴整
個快照,無增量複製，因性能和效率問題，
因此單點問題比較複雜；不支持自動 sharding,須要依賴程序設定一致 hash 機制。 一種替代方案是，不用 redis 自己的複製機制，採用本身作主動複製（多份存儲），或者改爲 增量複製的方式（須要本身實現），一致性問題和性能的權衡 Memcache 自己沒有數據冗餘機制，也不必；對於故障預防，採用依賴成熟的 hash 或者環 狀的算法，解決單點故障引發的抖動問題。 mongoDB 支持 master-slave,replicaset（內部採用 paxos 選舉算法，自動故障恢復）,auto sharding 機制，對客戶端屏蔽了故障轉移和切分機制。
五、可靠性（持久化）
對於數據持久化和數據恢復，
redis 支持（快照、AOF）：依賴快照進行持久化，aof 加強了可靠性的同時，對性能有所影 響 memcache 不支持，一般用在作緩存,提高性能； MongoDB 從 1.8 版本開始採用 binlog 方式支持持久化的可靠性
六、數據一致性（事務支持）
Memcache 在併發場景下，用 cas 保證一致性redis 事務支持比較弱，只能保證事務中的每一個操做連續執行 mongoDB 不支持事務
七、數據分析
mongoDB 內置了數據分析的功能(mapreduce),其餘不支持
八、應用場景
redis：數據量較小的更性能操做和運算上
memcache：用於在動態系統中減小數據庫負載，提高性能;作緩存，提升性能（適合讀多寫
少，對於數據量比較大，能夠採用 sharding）
MongoDB:主要解決海量數據的訪問效率問題。
表格比較：
數據庫 memcache redis
類型 內存數據庫 內存數據庫
數據類型 在定義value時就要固定數據類型 不須要
虛擬內存 不支持 支持
過時策略 支持 支持
存儲數據安全 不支持 使用 save 存儲到 dump.rdb 中
災難恢復 不支持 append only file(aof)用於數據恢復
性能
一、類型——memcache 和 redis 都是將數據存放在內存，因此是內存數據庫。固然，memcache 也可用於緩存其餘東西，例如圖片等等。
二、 數據類型——Memcache 在添加數據時就要指定數據的字節長度,而 redis 不須要。
三、 虛擬內存——當物理內存用完時，能夠將一些好久沒用到的 value 交換到磁盤。
四、 過時策略——memcache 在 set 時就指定，例如 set key1 0 0 8,即永不過時。Redis 能夠通 過例如 expire 設定，例如 expire name 10。
五、 分佈式——設定 memcache 集羣，利用 magent 作一主多從;redis 能夠作一主多從。均可 以一主一從。
六、 存儲數據安全——memcache 斷電就斷了，數據沒了；redis 能夠按期 save 到磁盤。
七、 災難恢復——memcache 同上，redis 丟了後能夠經過 aof 恢復。
延伸及擴展問題回答參考
問題：redis的存儲方式（鍵值對的存儲方式）
答：如今比較經常使用的是鍵值對的存儲方式，說到存儲方式，需用從哈希算法提及，hash算法將對象轉換爲一個散列①，咱們在使用的時候會將這個散列轉換爲一個大數，這就是hashcode，而hashmap高度依賴於hash和hashcode hashtable默認會開闢4個存儲空間，將獲取到的hashcode求磨，算出下標誌②。也就是說hashtable是鍵值對的存儲方式， 咱們通常會用Hashmap分表分庫，hashmap的原理和hashtable類似，他們之間的區別在這裏就不細說了，hashmap分表分庫也是對hashcode求魔而後找下標值，可是下標值裏存在數據的話，會自動生成鏈路（在hashmap中的是倒鏈③）
註釋：
①：HashMap 之因此速度快，由於他使用的是散列表，根據 key 的 hashcode 值生成數組下標（經過內存地址直接查找，沒有任何判斷），時間複雜度完美狀況下能夠達到 n1（和數組相同，可是比數組用着爽多了，可是須要多出不少內存，至關於以空間換時間）
②：倘若hashcode爲112，hashtable爲4個空間，那麼這個數據存儲的下標值爲 112%4=0，也就是說存在了下標爲0的空間
③：鏈表存儲是不連續的，查詢慢，插入塊。數組是連續的，查詢快，插入慢