Redis、Memcache和MongoDB的区别 （资源）

Redis、Memcache和MongoDB的区别

Memcached

Memcached的优势：
Memcached能够利用多核优点，单实例吞吐量极高，能够达到几十万QPS（取决于key、value的字节大小以及服务器硬件性能，平常环境中QPS高峰大约在4-6w左右）。适用于最大程度扛量。持直接配置为session handle。
支持直接配置为session handle。

更高的写负载，MongoDB拥有更高的插入速度。

高可用性，设置M-S不只方便并且很快，MongoDB还能够快速、安全及自动化的实现节点(数据中心)故障转移。

快速的查询，MongoDB支持二维空间索引，好比管道，所以能够快速及精确的从指定位置获取数据。MongoDB在启动后会将数据库中的数据以文件映射的方式加载到内存中。若是内存资源至关丰富的话，这将极大地提升数据库的查询速度。

Memcached的局限性：
一、只支持简单的key/value数据结构，不像Redis能够支持丰富的数据类型。
没法进行持久化，数据不能备份，只能用于缓存使用，且重启后数据所有丢失。
没法进行数据同步，不能将MC中的数据迁移到其余MC实例中。
Memcached内存分配采用Slab Allocation机制管理内存，value大小分布差别较大时会形成内存利用率下降，并引起低利用率时依然出现踢出等问题。须要用户注重value设计。

二、不支持事务。MongoDB占用空间过大 。

三、MongoDB没有成熟的维护工具。

Redis

Redis的优势：
支持多种数据结构，如 string（字符串）、 list(双向链表)、dict(hash表)、set(集合）、zset(排序set)、hyperloglog（基数估算）
支持持久化操做，能够进行aof及rdb数据持久化到磁盘，从而进行数据备份或数据恢复等操做，较好的防止数据丢失的手段。
支持经过Replication进行数据复制，经过master-slave机制，能够实时进行数据的同步复制，支持多级复制和增量复制，master-slave机制是Redis进行HA的重要手段。
单线程请求，全部命令串行执行，并发状况下不须要考虑数据一致性问题。
支持pub/sub消息订阅机制，能够用来进行消息订阅与通知。
支持简单的事务需求，但业界使用场景不多，并不成熟。

Redis的局限性：
Redis只能使用单线程，性能受限于CPU性能，故单实例CPU最高才可能达到5-6wQPS每秒（取决于数据结构，数据大小以及服务器硬件性能，平常环境中QPS高峰大约在1-2w左右）。
支持简单的事务需求，但业界使用场景不多，并不成熟，既是优势也是缺点。
Redis在string类型上会消耗较多内存，可使用dict（hash表）压缩存储以下降内存耗用。

Mc和Redis都是Key-Value类型，不适合在不一样数据集之间创建关系，也不适合进行查询搜索。好比redis的keys pattern这种匹配操做，对redis的性能是灾难。

mongoDB 

mongoDB 是一种文档性的数据库。先解释一下文档的数据库，便可以存放xml、json、bson类型系那个的数据。

这些数据具有自述性（self-describing），呈现分层的树状数据结构。redis能够用hash存放简单关系型数据。

mongoDB 存放json格式数据。

适合场景：事件记录、内容管理或者博客平台，好比评论系统。

1.mongodb持久化原理

     mongodb与mysql不一样，mysql的每一次更新操做都会直接写入硬盘，可是mongo不会，作为内存型数据库，数据操做会先写入内存，而后再会持久化到硬盘中去，那么mongo是如何持久化的呢
    mongodb在启动时，专门初始化一个线程不断循环（除非应用crash掉），用于在必定时间周期内来从defer队列中获取要持久化的数据并写入到磁盘的journal(日志)和mongofile(数据)处，固然由于它不是在用户添加记录时就写到磁盘上，因此按mongodb开发者说，它不会形成性能上的损耗，由于看过代码发现，当进行CUD操做时，记录(Record类型)都被放入到defer队列中以供延时批量（groupcommit）提交写入，但相信其中时间周期参数是个要认真考量的参数，系统为90毫秒，若是该值更低的话，可能会形成频繁磁盘操做，太高又会形成系统宕机时数据丢失过。

2.什么是NoSQL数据库？NoSQL和RDBMS有什么区别？在哪些状况下使用和不使用NoSQL数据库？
NoSQL是非关系型数据库，NoSQL = Not Only SQL。
关系型数据库采用的结构化的数据，NoSQL采用的是键值对的方式存储数据。
在处理非结构化/半结构化的大数据时；在水平方向上进行扩展时；随时应对动态增长的数据项时能够优先考虑使用NoSQL数据库。
在考虑数据库的成熟度；支持；分析和商业智能；管理及专业性等问题时，应优先考虑关系型数据库。

3.MySQL和MongoDB之间最基本的区别是什么？
关系型数据库与非关系型数据库的区别，即数据存储结构的不一样。

4.MongoDB的特色是什么？
（1）面向文档（2）高性能（3）高可用（4）易扩展（5）丰富的查询语言

5.MongoDB支持存储过程吗？若是支持的话，怎么用？
MongoDB支持存储过程，它是javascript写的，保存在db.system.js表中。

6.如何理解MongoDB中的GridFS机制，MongoDB为什么使用GridFS来存储文件？
GridFS是一种将大型文件存储在MongoDB中的文件规范。使用GridFS能够将大文件分隔成多个小文档存放，这样咱们可以有效的保存大文档，并且解决了BSON对象有限制的问题。

7.为何MongoDB的数据文件很大？
MongoDB采用的预分配空间的方式来防止文件碎片。

8.当更新一个正在被迁移的块（Chunk）上的文档时会发生什么？
更新操做会当即发生在旧的块（Chunk）上，而后更改才会在全部权转移前复制到新的分片上。

9.MongoDB在A:{B,C}上创建索引，查询A:{B,C}和A:{C,B}都会使用索引吗？
不会，只会在A:{B,C}上使用索引。

10.若是一个分片（Shard）中止或很慢的时候，发起一个查询会怎样？
若是一个分片中止了，除非查询设置了“Partial”选项，不然查询会返回一个错误。若是一个分片响应很慢，MongoDB会等待它的响应。

 

1.性能

三者的性能都比较高，总的来说：Memcache和Redis差很少，要高于MongoDB。

2.便利性

memcache数据结构单一。
redis丰富一些，数据操做方面，redis更好一些，较少的网络IO次数。
mongodb支持丰富的数据表达，索引，最相似关系型数据库，支持的查询语言很是丰富。

3,存储空间

redis在2.0版本后增长了本身的VM特性，突破物理内存的限制；能够对key value设置过时时间（相似memcache）。
memcache能够修改最大可用内存,采用LRU算法。
mongoDB适合大数据量的存储，依赖操做系统VM作内存管理，吃内存也比较厉害，服务不要和别的服务在一块儿。

4.可用性（单点问题）

对于单点问题，

redis，依赖客户端来实现分布式读写；主从复制时，每次从节点从新链接主节点都要依赖整个快照,无增量复制，因性能和效率问题，因此单点问题比较复杂；不支持自动sharding,须要依赖程序设定一致hash 机制。一种替代方案是，不用redis自己的复制机制，采用本身作主动复制（多份存储），或者改为增量复制的方式（须要本身实现），一致性问题和性能的权衡。
Memcache自己没有数据冗余机制，也不必；对于故障预防，采用依赖成熟的hash或者环状的算法，解决单点故障引发的抖动问题。
mongoDB支持master-slave,replicaset（内部采用paxos选举算法，自动故障恢复）,auto sharding机制，对客户端屏蔽了故障转移和切分机制。

5.可靠性（持久化）

redis支持（快照、AOF）：依赖快照进行持久化，aof加强了可靠性的同时，对性能有所影响。
memcache不支持，一般用在作缓存,提高性能。
MongoDB从1.8版本开始采用binlog方式支持持久化的可靠性。

6.数据一致性（事务支持）

对于数据持久化和数据恢复，

redis支持（快照、AOF）：依赖快照进行持久化，aof加强了可靠性的同时，对性能有所影响

memcache不支持，一般用在作缓存,提高性能；

MongoDB从1.8版本开始采用binlog方式支持持久化的可靠性

Memcache 在并发场景下，用cas保证一致性。
redis事务支持比较弱，只能保证事务中的每一个操做连续执行。
mongoDB不支持事务。

7.数据分析

mongoDB内置了数据分析的功能(mapreduce),其余二者不支持。

8.应用场景

redis：数据量较小的更性能操做和运算上。
memcache：用于在动态系统中减小数据库负载，提高性能;作缓存，提升性能（适合读多写少，对于数据量比较大，能够采用sharding）。
MongoDB:主要解决海量数据的访问效率问题。

 

热数据缓存  Redis OR Memcached 

Redis相对memcached的优点在哪里

     Redis相对于Memcached不只仅支持简单的k/v类型的数据，同时还提供list，set，hash等数据结构的存储。Redis相对于Memcached还支持数据的备份， Redis相对于Memcached新增支持数据的持久化，能够将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候能够再次加载进行使用。从redis 的官方文档可知其实Redis中，并非全部的数据都一直存储在内存中的，而Memcached倒是，同时Redis只会缓存全部的 key的信息，Redis实际上是能够存在可能保存超过其机器自己内存大小的数据，而memcached并不能实现。

memcached和redis的区别

存储方式

　　Memcached基本只支持简单的key-value存储，不支持枚举，不支持持久化和复制等功能

　　Redis除key/value以外，还支持list,set,sorted set,hash等众多数据结构，

    memecache 把数据所有存在内存之中，断电后会挂掉，数据不能超过内存大小

    redis有部份存在硬盘上，这样能保证数据的持久性，支持数据的持久化。

数据支持类型：

    redis在数据支持上要比memecache多的多。

使用底层模型不一样：

    新版本的redis直接本身构建了VM 机制 ，由于通常的系统调用系统函数的话，会浪费必定的时间去移动和请求。

事物

        Memcached中除increment/decrement这样的原子操做命令，不存在对事务的支持。而redis基本全部的命令均可以支持事务的概念

IO

　　Memcached是多线程，非阻塞IO复用的网络模型，分为监听主线程和worker子线程。

　　Redis使用单线程的IO复用模型，本身封装了一个简单的AeEvent事件处理框架。

容灾

        memcache挂掉后，数据不可恢复; redis数据丢失后能够经过aof恢复

过时策虐

        memcache经过set指定 而redis 经过expire 关键字设定

内存

　　Memcached使用预分配的内存池的方式,Redis使用现场申请内存的方式来存储数据

数据一致性

　　Memcached提供了cas命令，能够保证多个并发访问操做同一份数据的一致性问题。         Redis没有提供cas 命令，并不能保证这点，不过Redis提供了事务的功能，能够保证一串 命令的原子性，中间不会被任何操做打断。

应用场景

     一般 Redis出来做为NoSQL数据库使用外，还能用作消息对象，数据堆栈和数据缓存等；Memcached适合于缓存SQL语句、数据集、用户临时性数据、延迟查询数据和session等。

 

 

 

 

参考连接：https://mp.weixin.qq.com/s/kS02yHAM_Pn-T3XmqZIPDQ

 

https://mp.weixin.qq.com/s/DjMa98NCk6C48OVxMYDxBw

连接 : 

NoSQL 的选择 -- Redis、MongoDB、Cassandra 与 HBase 的介绍与比较 :  http://techlog.cn/article/list/10182729#b

转  高性能缓存Memcached使用教程    ：  https://blog.csdn.net/wtxwd/article/details/56841259

转  Ehcache与Memcache的区别   ：  https://blog.csdn.net/wtxwd/article/details/56841220

Memcached实战之单机部署----单实例/多实例          :     http://blog.51cto.com/nolinux/1543577

Memcached实战之复制----基于repcached的主从      :        http://blog.51cto.com/nolinux/1544931

高效缓存服务器Memcached（一）     :           http://blog.51cto.com/cuchadanfan/1697978

高效缓存服务器Memcached（二）   :        http://blog.51cto.com/cuchadanfan/1697980

转  高性能缓存Memcached使用教程         ：     https://blog.csdn.net/wtxwd/article/details/56841259

转  Ehcache与Memcache的区别    ： https://blog.csdn.net/wtxwd/article/details/56841220

 

 

 

 

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