8種Nosql數據庫系統對比

本文由 伯樂在線 - 唐尤華 翻譯自 Kristóf Kovács。歡迎加入技術翻譯小組。轉載請參見文章末尾處的要求。

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。

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。

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 Cassandra、Mongodb、CouchDB、Redis、 Riak、Membase、Neo4j 和 HBase 進行了比較：

（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。）

 

1. CouchDB

    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。

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

（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。）

 

2. Redis

    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。

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。

原文連接： Kristóf Kovács   翻譯： 伯樂在線 - 唐尤華
譯文連接： http://blog.jobbole.com/1344/
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