本文主要介绍一些Nosql的，以及Nosql中三个数据库Redis、 Memchache、 MongoDb的区别。以下是本文的阅读清单。

一、Nosql介绍

1.Nosql简介
2.Nosql的特点和关系数据库之间的区别
3.Redis，Memcache，MongoDb的特点和差异
4.Redis、 Memcache和MongoDB之间的区别

Nosql介绍

Nosql的全名是Not Only Sql。这个概念在早期提出并且在2009年相对较热.Nosql指的是非关系数据库，我们都使用关系数据库。就像我们常用的mysql，sqlserver一样，这些数据库一般用于存储重要信息，并且在处理普通业务时没有问题。然而，随着Internet的快速发展，传统的关系数据库无法应对超大规模，大流量和高并发性。就在这个时候，Nosql被告知了这一发展。

Nosql和关系数据库之间的区别

1.储存方法
关系数据库是表格式的，因此存储在表的行和列中。在它们之间关联协作存储很容易，并且提取数据很方便。另一方面，Nosql数据库是一个庞大的组。通常存储在数据集中，就像文档、键值对或图形结构一样。

2.存储结构
关系数据库对应于结构化数据。数据表预先定义结构（列定义），结构描述数据的形式和内容。这对数据建模至关重要，虽然预定义结构带来了可靠性和稳定性，但修改这些数据更加困难。 Nosql数据库基于动态结构，使用和非结构化数据。由于Nosql数据库是动态结构，因此可以轻松适应数据类型和结构的变化。

3.存储规范
关系数据库的数据存储为了获得更高的规范性，数据被分段为最小的关系表，以避免重复并实现简化的空间利用。虽然管理非常清楚，但是当单个操作设计为多个表时，数据管理有点麻烦。虽然Nosql数据存储在平面数据集中，但数据通常可以复制。单个数据库很少分开，但作为一个整体存储，因此整个数据块更易于读写。

4.存储扩展
这可能是两者之间最大的区别，关系数据库是垂直扩展，这意味着要提高处理能力，需要使用速度更快的计算机。由于数据存储在关系表中，因此操作中的性能瓶颈可能涉及多个表，需要通过提高计算机性能来克服。虽然有很大的扩展空间，但最终会达到纵向扩张的上限。 Nosql数据库被扩展，其存储自然分布。您可以通过向资源池添加更多常见数据库服务器来共享负载。

5.查询方法
关系数据库通过结构化查询语言（我们通常称之为SQL）对数据库进行操作。 SQL支持数据库CURD操作非常强大，是业界的标准用法。 Nosql查询使用非结构化查询语言（UnQl）对块中的数据进行操作，这是非标准的。关系数据库表中的主键的概念对应于存储在Nosql中的文档的ID。关系数据库使用预定义的优化方法（例如索引）来加速查询操作，而Nosql更简单，更准确的数据访问模式。

6.事务
关系数据库遵循ACID规则（原子性、一致性、隔离、耐久性），而Nosql数据库遵循BASE原则（基本可用虚拟、软/灵活事务）（软状态）、最终一致性）。由于关系数据库中数据的高度一致性，对事务的支持非常好。关系数据库支持对事务原子性的细粒度控制，并且易于回滚事务。 Nosql数据库在CAP中是可选的（一致性、可用性、分区容差），因为基于节点的分布式系统难以完全满足，因此对事务的支持不是很好，尽管也可以使用事务。 ，但不是Nosql的闪点。

7.性能
关系数据库付出了巨大的代价，以保持数据的一致性，而读写性能相对较差。面对高并发读写性能非常差，面对海量数据，效率非常低。 Nosql存储的格式是键值类型，存储在内存中，非常容易存储，数据一致性较弱。 Nosql不需要sql解析来提高读写性能。

8.授权方法
关系数据库通常具有SQL Server，Mysql和Oracle。主流的Nosql数据库是redis，memcache和MongoDb。大多数关系数据库都是付费且昂贵且昂贵的，而Nosql数据库通常是开源的。

Redis，Memcache，MongoDb的特点和差异

Redis

优点
1.支持多种数据结构，如字符串（字符串）、列表（双链表）、字典（哈希表）、设置（设置）、 zset（排序集）、 hyperloglog（基本估计）
2.支持持久性操作，可以执行aof和rdb数据持久性到磁盘，从而执行数据备份或数据恢复等操作，更好地防止数据丢失。
3.支持通过复制进行数据复制。通过主从机制，可以实时同步复制数据，支持多级复制和增量复制。主从机制是Redis执行HA的重要手段。
4.单线程请求，所有命令都是串行执行的，在并发的情况下不需要考虑数据一致性问题。
5.支持发布/订阅消息订阅机制，可用于消息订阅和通知。
6.支持简单的交易要求，但行业使用的场景很少，并不成熟。
缺点
1.Redis只能使用单线程，性能受CPU性能的限制，因此单实例CPU每秒可达到5-6wQPS（取决于数据结构，数据大小和服务器硬件性能，日常环境中的QPS峰值约为1） – 2w左右）。
2.支持简单的交易要求，但业界使用的场景很少，不成熟，既有利也有弊。
3. Redis在字符串类型上消耗更多内存，您可以使用dict（哈希表）来压缩存储以减少内存消耗。

Memcache

优点
1.Memcached可以利用多核，单输入吞吐量极高，可以达到数十万QPS（取决于密钥、的字节大小值和服务器硬件性能，日常环境中的QPS峰值约为4 -6w）。适合最大音量。
2.支持直接配置为会话句柄。

缺点
与Redis不同，它只支持简单的键/值数据结构，而Redis支持丰富的数据类型。
2.无法持久，无法备份数据，只能用于缓存，重启后所有数据都会丢失。
3.无法执行数据同步。 MC中的数据无法迁移到其他MC实例。
4. Memcached内存分配使用Slab Allocation机制来管理内存。当值大小分布较大时，内存利用率将降低，并且当引起低利用率时仍会出现踢出问题。用户需要关注价值设计。

MongoDB

优点
1.具有更高的写入负载，MongoDB具有更高的插入速度。
2.处理大型单表时，数据表太大时很容易拆分表。
3.高可用性，设置M-S不仅方便而且速度非常快，MongoDB还可以快速实现具有、安全性和自动化的节点（数据中心）故障转移。
4.快速查询，MongoDB支持2D空间索引，如管道，因此您可以快速准确地从指定位置获取数据。 MongoDB会在启动后将数据库中的数据作为文件加载到内存中。如果内存资源非常丰富，这将大大提高数据库的查询速度。
5.非结构化数据突发，增加列数可能会在某些情况下锁定整个数据库，或者增加负载并导致性能下降。由于MongoDB的数据结构模式较弱，添加新字段不会影响旧表。整个过程将非常快。

缺点
1.不支持交易。
2. MongoDB占用太多空间。
3. MongoDB没有成熟的维护工具。

Redis、 Memcache和MongoDB之间的区别

1.性能
三者的性能相对较高，一般来说：Memcache和Redis相似，高于MongoDB。

2.方便
Memcache数据结构是单一的。
Redis更丰富，数据操作，redis更好，网络IO时间更少。
Mongodb支持丰富的数据表示，索引和大多数类似的关系数据库。支持的查询语言非常丰富。

3，存储空间
Redis在2.0版之后添加了自己的VM功能，打破了物理内存的限制;您可以设置键值的到期时间（类似于memcache）。
Memcache可以使用LRU算法修改最大可用内存。
mongoDB适合大数据存储，依靠操作系统VM进行内存管理，吃内存也很强大，服务不应该与其他服务一起使用。

4.可用性
Redis，依靠客户端实现分布式读写;主从复制，每次从节点重新连接到主节点依赖于整个快照，没有增量复制，由于性能和效率问题，所以单点问题更复杂;支持自动分片，依靠程序设置一致的哈希机制。另一种方法是使用redis自己的复制机制，使用自己的主动复制（多个存储），或者更改为增量复制（需要自己实现），一致性问题和性能权衡。Memcache本身没有数据冗余机制，也没有必要;为了防止故障，使用成熟的散列或环算法来解决由单点故障引起的抖动问题。
mongoDB支持主从，复制（内部paxos选举算法，自动故障恢复），自动分片机制，并保护客户端免受故障转移和分段机制的影响。

5.可靠性
Redis支持（快照、 AOF）：取决于持久性的快照，aof增强了可靠性，同时对性能产生影响。
不支持Memcache，通常用于缓存以提高性能。
MongoDB采用了1.8版本的binlog方法来支持持久性的可靠性。

6.一致性
Memcache使用cas来确保并发方案的一致性。
redis事务支持很弱，只能保证事务中的每个操作都是连续执行的。
mongoDB不支持事务。

7.数据分析
mongoDB具有内置的数据分析功能（mapreduce），其他两个不支持。

8.应用场景
Redis：使用更小的数据量进行更多性能操作和操作。
Memcache：用于减少动态系统中的数据库负载，提高性能;进行缓存，提高性能（适合读取更多写入，对于大数据量，可以使用分片）。
MongoDB：主要解决海量数据的访问效率问题。