8種Nosql數據庫系統對比(轉)

 

導讀:Kristóf Kovács 是一位軟件架構師和諮詢顧問,他最近發佈了一片對比各類類型NoSQL數據庫的文章。javascript

雖然SQL數據庫是很是有用的工具,但經歷了15年的一支獨秀以後壟斷即將被打破。這只是時間問題:被迫使用關係數據庫,但最終發現不能適應需求的狀況不勝枚舉。php

可是NoSQL數據庫之間的不一樣,遠超過兩 SQL數據庫之間的差異。這意味着軟件架構師更應該在項目開始時就選擇好一個適合的 NoSQL數據庫。針對這種狀況,這裏對CassandraMongodbCouchDBRedis、 RiakMembaseNeo4j 和 HBase 進行了比較:html

(編注1:NoSQL:是一項全新的數據庫革命性運動,NoSQL的擁護者們提倡運用非關係型的數據存儲。現今的計算機體系結構在數據存儲方面要求具 備龐大的水平擴 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型數據庫。 參見NoSQL詞條。)java

 

1. CouchDBweb

  • 所用語言: Erlang
  • 特色:DB一致性,易於使用
  • 使用許可: Apache
  • 協議: HTTP/REST
  • 雙向數據複製,
  • 持續進行或臨時處理,
  • 處理時帶衝突檢查,
  • 所以,採用的是master-master複製(見編注2)
  • MVCC – 寫操做不阻塞讀操做
  • 可保存文件以前的版本
  • Crash-only(可靠的)設計
  • 須要不時地進行數據壓縮
  • 視圖:嵌入式 映射/減小
  • 格式化視圖:列表顯示
  • 支持進行服務器端文檔驗證
  • 支持認證
  • 根據變化實時更新
  • 支持附件處理
  • 所以, CouchApps(獨立的 js應用程序)
  • 須要 jQuery程序庫

 

最佳應用場景:適用於數據變化較少,執行預約義查詢,進行數據統計的應用程序。適用於須要提供數據版本支持的應用程序。redis

例如: CRM、CMS系統。 master-master複製對於多站點部署是很是有用的。算法

(編注2:master-master複製:是一種數據庫同步方法,容許數據在一組計算機之間共享數據,而且能夠經過小組中任意成員在組內進行數據更新。)sql

 

2. Redismongodb

  • 所用語言:C/C++
  • 特色:運行異常快
  • 使用許可: BSD
  • 協議:類 Telnet
  • 有硬盤存儲支持的內存數據庫,
  • 但自2.0版本之後能夠將數據交換到硬盤(注意, 2.4之後版本不支持該特性!)
  • Master-slave複製(見編注3)
  • 雖然採用簡單數據或以鍵值索引的哈希表,但也支持複雜操做,例如 ZREVRANGEBYSCORE。
  • INCR & co (適合計算極限值或統計數據)
  • 支持 sets(同時也支持 union/diff/inter)
  • 支持列表(同時也支持隊列;阻塞式 pop操做)
  • 支持哈希表(帶有多個域的對象)
  • 支持排序 sets(高得分表,適用於範圍查詢)
  • Redis支持事務
  • 支持將數據設置成過時數據(相似快速緩衝區設計)
  • Pub/Sub容許用戶實現消息機制

 

最佳應用場景: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。shell

例如:股票價格、數據分析、實時數據蒐集、實時通信。

(編注3:Master-slave複製:若是同一時刻只有一臺服務器處理全部的複製請求,這被稱爲 Master-slave複製,一般應用在須要提供高可用性的服務器集羣。)

 

3. MongoDB

  • 所用語言:C++
  • 特色:保留了SQL一些友好的特性(查詢,索引)。
  • 使用許可: AGPL(發起者: Apache)
  • 協議: Custom, binary( BSON)
  • Master/slave複製(支持自動錯誤恢復,使用 sets 複製)
  • 內建分片機制
  • 支持 javascript表達式查詢
  • 可在服務器端執行任意的 javascript函數
  • update-in-place支持比CouchDB更好
  • 在數據存儲時採用內存到文件映射
  • 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位操做系統上,數據庫大小限制在約2.5Gb
  • 空數據庫大約佔 192Mb
  • 採用 GridFS存儲大數據或元數據(不是真正的文件系統)

 

最佳應用場景: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。

例如:你本打算採用 MySQL或 PostgreSQL,但由於它們自己自帶的預約義欄讓你望而卻步。

 

4. Riak

  • 所用語言:Erlang和C,以及一些Javascript
  • 特色:具有容錯能力
  • 使用許可: Apache
  • 協議: HTTP/REST或者 custom binary
  • 可調節的分發及複製(N, R, W)
  • 用 JavaScript or Erlang在操做前或操做後進行驗證和安全支持。
  • 使用JavaScript或Erlang進行 Map/reduce
  • 鏈接及鏈接遍歷:可做爲圖形數據庫使用
  • 索引:輸入元數據進行搜索(1.0版本即將支持)
  • 大數據對象支持( Luwak)
  • 提供「開源」和「企業」兩個版本
  • 全文本搜索,索引,經過 Riak搜索服務器查詢( beta版)
  • 支持Masterless多站點複製及商業許可的 SNMP監控

 

最佳應用場景:適用於想使用相似 Cassandra(相似Dynamo)數據庫但沒法處理 bloat及複雜性的狀況。適用於你打算作多站點複製,但又須要對單個站點的擴展性,可用性及出錯處理有要求的狀況。

例如:銷售數據蒐集,工廠控制系統;對宕機時間有嚴格要求;能夠做爲易於更新的 web服務器使用。

5. Membase

  • 所用語言: Erlang和C
  • 特色:兼容 Memcache,但同時兼具持久化和支持集羣
  • 使用許可: Apache 2.0
  • 協議:分佈式緩存及擴展
  • 很是快速(200k+/秒),經過鍵值索引數據
  • 可持久化存儲到硬盤
  • 全部節點都是惟一的( master-master複製)
  • 在內存中一樣支持相似分佈式緩存的緩存單元
  • 寫數據時經過去除重複數據來減小 IO
  • 提供很是好的集羣管理 web界面
  • 更新軟件時軟無需中止數據庫服務
  • 支持鏈接池和多路複用的鏈接代理

 

最佳應用場景:適用於須要低延遲數據訪問,高併發支持以及高可用性的應用程序

例如:低延遲數據訪問好比以廣告爲目標的應用,高併發的 web 應用好比網絡遊戲(例如 Zynga)

 

6. Neo4j

  • 所用語言: Java
  • 特色:基於關係的圖形數據庫
  • 使用許可: GPL,其中一些特性使用 AGPL/商業許可
  • 協議: HTTP/REST(或嵌入在 Java中)
  • 可獨立使用或嵌入到 Java應用程序
  • 圖形的節點和邊均可以帶有元數據
  • 很好的自帶web管理功能
  • 使用多種算法支持路徑搜索
  • 使用鍵值和關係進行索引
  • 爲讀操做進行優化
  • 支持事務(用 Java api)
  • 使用 Gremlin圖形遍歷語言
  • 支持 Groovy腳本
  • 支持在線備份,高級監控及高可靠性支持使用 AGPL/商業許可

 

最佳應用場景:適用於圖形一類數據。這是 Neo4j與其餘nosql數據庫的最顯著區別

例如:社會關係,公共交通網絡,地圖及網絡拓譜

 

7. Cassandra

  • 所用語言: Java
  • 特色:對大型表格和 Dynamo支持得最好
  • 使用許可: Apache
  • 協議: Custom, binary (節約型)
  • 可調節的分發及複製(N, R, W)
  • 支持以某個範圍的鍵值經過列查詢
  • 相似大表格的功能:列,某個特性的列集合
  • 寫操做比讀操做更快
  • 基於 Apache分佈式平臺儘量地 Map/reduce
  • 我認可對 Cassandra有偏見,一部分是由於它自己的臃腫和複雜性,也由於 Java的問題(配置,出現異常,等等)

 

最佳應用場景:當使用寫操做多過讀操做(記錄日誌)若是每一個系統組建都必須用 Java編寫(沒有人由於選用 Apache的軟件被解僱)

例如:銀行業,金融業(雖然對於金融交易不是必須的,但這些產業對數據庫的要求會比它們更大)寫比讀更快,因此一個天然的特性就是實時數據分析

 

8. HBase

(配合 ghshephard使用)

  • 所用語言: Java
  • 特色:支持數十億行X上百萬列
  • 使用許可: Apache
  • 協議:HTTP/REST (支持 Thrift,見編注4)
  • 在 BigTable以後建模
  • 採用分佈式架構 Map/reduce
  • 對實時查詢進行優化
  • 高性能 Thrift網關
  • 經過在server端掃描及過濾實現對查詢操做預判
  • 支持 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從新回滾
  • 不會出現單點故障
  • 堪比MySQL的隨機訪問性能

 

最佳應用場景:適用於偏好BigTable:)而且須要對大數據進行隨機、實時訪問的場合。

例如: Facebook消息數據庫(更多通用的用例即將出現)

編注4:Thrift 是一種接口定義語言,爲多種其餘語言提供定義和建立服務,由Facebook開發並開源

固然,全部的系統都不僅具備上面列出的這些特性。這裏我僅僅根據本身的觀點列出一些我認爲的重要特性。與此同時,技術進步是飛速的,因此上述的內容確定須要不斷更新。我會盡我所能地更新這個列表。

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