8種Nosql資料庫系統對比

　雖然sql資料庫是非常有用的工具，但經曆了15年的一支獨秀之後壟斷即将被打破。這隻是時間問題：被迫使用關系資料庫，但最終發現不能适應需求的情況不勝枚舉。

　　但是nosql資料庫之間的不同，遠超過兩 sql資料庫之間的差别。這意味着軟體架構師更應該在項目開始時就選擇好一個适合的 nosql資料庫。針對這種情況，這裡對cassandra、mongodb、couchdb、redis、 riak、membase、neo4j 和 hbase 進行了比較：

　　（編注1：nosql：是一項全新的資料庫革命性運動，nosql的擁護者們提倡運用非關系型的資料存儲。現今的計算機體系結構在資料存儲方面要求具 備龐大的水準擴 展性，而nosql緻力于改變這一現狀。目前google的 bigtable 和amazon 的dynamo使用的就是nosql型資料庫。 參見nosql詞條。）

　　1. couchdb

　　所用語言： erlang

　　特點：db一緻性，易于使用

　　使用許可： apache

　　協定： http/rest

　　雙向資料複制，

　　持續進行或臨時處理，

　　處理時帶沖突檢查，

　　是以，采用的是master-master複制（見編注2）

　　mvcc – 寫操作不阻塞讀操作

　　可儲存檔案之前的版本

　　crash-only（可靠的）設計

　　需要不時地進行資料壓縮

　　視圖：嵌入式 映射/減少

　　格式化視圖：清單顯示

　　支援進行伺服器端文檔驗證

　　支援認證

　　根據變化實時更新

　　支援附件處理

　　是以， couchapps（獨立的 js應用程式）

　　需要 jquery程式庫

　　最佳應用場景：适用于資料變化較少，執行預定義查詢，進行資料統計的應用程式。适用于需要提供資料版本支援的應用程式。

　　例如： crm、cms系統。 master-master複制對于多站點部署是非常有用的。

　　（編注2：master-master複制：是一種資料庫同步方法，允許資料在一組計算機之間共享資料，并且可以通過小組中任意成員在組内進行資料更新。）

　　2. redis

　　所用語言：c/c++

　　特點：運作異常快

　　使用許可： bsd

　　協定：類 telnet

　　有硬碟存儲支援的記憶體資料庫，

　　但自2.0版本以後可以将資料交換到硬碟（注意， 2.4以後版本不支援該特性！）

　　master-slave複制（見編注3）

　　雖然采用簡單資料或以鍵值索引的哈希表，但也支援複雜操作，例如 zrevrangebyscore。

　　incr & co （适合計算極限值或統計資料）

　　支援 sets（同時也支援 union/diff/inter）

　　支援清單（同時也支援隊列；阻塞式 pop操作）

　　支援哈希表（帶有多個域的對象）

　　支援排序 sets（高得分表，适用于範圍查詢）

　　redis支援事務

　　支援将資料設定成過期資料（類似快速緩沖區設計）

　　pub/sub允許使用者實作消息機制

　　最佳應用場景：适用于資料變化快且資料庫大小可遇見（适合記憶體容量）的應用程式。

　　例如：股票價格、資料分析、實時資料搜集、實時通訊。

　　（編注3：master-slave複制：如果同一時刻隻有一台伺服器處理所有的複制請求，這被稱為 master-slave複制，通常應用在需要提供高可用性的伺服器叢集。）

　3. mongodb

　　所用語言：c++

　　特點：保留了sql一些友好的特性（查詢，索引）。

　　使用許可： agpl（發起者： apache）

　　協定： custom, binary（ bson）

　　master/slave複制（支援自動錯誤恢複，使用 sets 複制）

　　内建分片機制

　　支援 javascript表達式查詢

　　可在伺服器端執行任意的 javascript函數

　　update-in-place支援比couchdb更好

　　在資料存儲時采用記憶體到檔案映射

　　對性能的關注超過對功能的要求

　　建議最好打開日志功能（參數 –journal）

　　在32位作業系統上，資料庫大小限制在約2.5gb

　　空資料庫大約占 192mb

　　采用 gridfs存儲大資料或中繼資料（不是真正的檔案系統）

　　最佳應用場景：适用于需要動态查詢支援；需要使用索引而不是 map/reduce功能；需要對大資料庫有性能要求；需要使用 couchdb但因為資料改變太頻繁而占滿記憶體的應用程式。

　　例如：你本打算采用 mysql或 postgresql，但因為它們本身自帶的預定義欄讓你望而卻步。

　　4. riak

　　所用語言：erlang和c，以及一些javascript

　　特點：具備容錯能力

　　協定： http/rest或者 custom binary

　　可調節的分發及複制(n, r, w)

　　用 javascript or erlang在操作前或操作後進行驗證和安全支援。

　　使用javascript或erlang進行 map/reduce

　　連接配接及連接配接周遊：可作為圖形資料庫使用

　　索引：輸入中繼資料進行搜尋（1.0版本即将支援）

　　大資料對象支援（ luwak）

　　提供“開源”和“企業”兩個版本

　　全文本搜尋，索引，通過 riak搜尋伺服器查詢（ beta版）

　　支援masterless多站點複制及商業許可的 snmp監控

　　最佳應用場景：适用于想使用類似 cassandra（類似dynamo）資料庫但無法處理 bloat及複雜性的情況。适用于你打算做多站點複制，但又需要對單個站點的擴充性，可用性及出錯處理有要求的情況。

　　例如：銷售資料搜集，工廠控制系統；對當機時間有嚴格要求；可以作為易于更新的 web伺服器使用。

　　5. membase

　　所用語言： erlang和c

　　特點：相容 memcache，但同時兼具持久化和支援叢集

　　使用許可： apache 2.0

　　協定：分布式緩存及擴充

　　非常快速（200k+/秒），通過鍵值索引資料

　　可持久化存儲到硬碟

　　所有節點都是唯一的（ master-master複制）

　　在記憶體中同樣支援類似分布式緩存的緩存單元

　　寫資料時通過去除重複資料來減少 io

　　提供非常好的叢集管理 web界面

　　更新軟體時軟無需停止資料庫服務

　　支援連接配接池和多路複用的連接配接代理

　　最佳應用場景：适用于需要低延遲資料通路，高并發支援以及高可用性的應用程式

　　例如：低延遲資料通路比如以廣告為目标的應用，高并發的 web 應用比如網絡遊戲（例如 zynga）

　　6. neo4j

　　所用語言： java

　　特點：基于關系的圖形資料庫

　　使用許可： gpl，其中一些特性使用 agpl/商業許可

　　協定： http/rest（或嵌入在 java中）

　　可獨立使用或嵌入到 java應用程式

　　圖形的節點和邊都可以帶有中繼資料

　　很好的自帶web管理功能

　　使用多種算法支援路徑搜尋

　　使用鍵值和關系進行索引

　　為讀操作進行優化

　　支援事務（用 java api）

　　使用 gremlin圖形周遊語言

　　支援 groovy腳本

　　支援線上備份，進階監控及高可靠性支援使用 agpl/商業許可

　　最佳應用場景：适用于圖形一類資料。這是 neo4j與其他nosql資料庫的最顯著差別

　　例如：社會關系，公共交通網絡，地圖及網絡拓譜

　7. cassandra

　　特點：對大型表格和 dynamo支援得最好

　　協定： custom, binary (節約型)

　　支援以某個範圍的鍵值通過列查詢

　　類似大表格的功能：列，某個特性的列集合

　　寫操作比讀操作更快

　　基于 apache分布式平台盡可能地 map/reduce

　　我承認對 cassandra有偏見，一部分是因為它本身的臃腫和複雜性，也因為 java的問題（配置，出現異常，等等）

　　最佳應用場景：當使用寫操作多過讀操作（記錄日志）如果每個系統組建都必須用 java編寫（沒有人因為選用 apache的軟體被解雇）

　　例如：銀行業，金融業（雖然對于金融交易不是必須的，但這些産業對資料庫的要求會比它們更大）寫比讀更快，是以一個自然的特性就是實時資料分析

　　8. hbase

　　（配合 ghshephard使用）

　　特點：支援數十億行x上百萬列

　　協定：http/rest （支援 thrift，見編注4）

　　在 bigtable之後模組化

　　采用分布式架構 map/reduce

　　對實時查詢進行優化

　　高性能 thrift網關

　　通過在server端掃描及過濾實作對查詢操作預判

　　支援 xml, protobuf, 和binary的http

　　cascading, hive, and pig source and sink modules

　　基于 jruby（ jirb）的shell

　　對配置改變和較小的更新都會重新復原

　　不會出現單點故障

　　堪比mysql的随機通路性能

　　最佳應用場景：适用于偏好bigtable:)并且需要對大資料進行随機、實時通路的場合。

　　例如： facebook消息資料庫（更多通用的用例即将出現）

　　編注4：thrift 是一種接口定義語言，為多種其他語言提供定義和建立服務，由facebook開發并開源。

　　當然，所有的系統都不隻具有上面列出的這些特性。這裡我僅僅根據自己的觀點列出一些我認為的重要特性。與此同時，技術進步是飛速的，是以上述的内容肯定需要不斷更新。我會盡我所能地更新這個清單。