一文深入讲解redis和couchbase的区别

lxw1844912514 发表于 2022/03/28 00:39:51 2022/03/28
【摘要】 一、redis 1 Redis数据库完全在内存中,因此处理速度非常快,每秒能执行约11万集合,每秒约81000+条记录; 2 Redis的数据能确保一致性——所有Redis操作是原子性(Atomicity,意味着操作的不可再分,要么执行要么不执行)的,这保证了如果两个客户端同时访问的Redis服务器将获得更新后的值。 3 通...

一、redis

1 Redis数据库完全在内存中,因此处理速度非常快,每秒能执行约11万集合,每秒约81000+条记录;

2 Redis的数据能确保一致性——所有Redis操作是原子性(Atomicity,意味着操作的不可再分,要么执行要么不执行)的,这保证了如果两个客户端同时访问的Redis服务器将获得更新后的值。

3 通过定时快照(snapshot)和基于语句的追加(AppendOnlyFile,aof)两种方式,redis可以支持数据持久化——将内存中的数据存储到磁盘上,方便在宕机等突发情况下快速恢复。

优点:

1. 非常丰富的数据结构;

2. Redis提供了事务的功能,可以保证一串 命令的原子性,中间不会被任何操作打断;

3. 数据存在内存中,读写非常的高速,可以达到10w/s的频率。

缺点:

1. Redis3.0后才出来官方的集群方案,但仍存在一些架构上的问题(出处);

2. 持久化功能体验不佳——通过快照方法实现的话,需要每隔一段时间将整个数据库的数据写到磁盘上,代价非常高;而aof方法只追踪变化的数据,类似于mysql的binlog方法,但追加log可能过大,同时所有操作均要重新执行一遍,恢复速度慢;

3. 由于是内存数据库,所以,单台机器,存储的数据量,跟机器本身的内存大小。虽然redis本身有key过期策略,但是还是需要提前预估和节约内存。如果内存增长过快,需要定期删除数据。

适用场景:

适用于数据变化快且数据库大小可遇见(适合内存容量)的应用程序。

二、couchbase

Couchbase Server 是个面向文档的数据库(其所用的技术来自于Apache CouchDB项目),能够实现水平伸缩,并且对于数据的读写来说都能提供低延迟的访问(这要归功于Membase技术)。

1.特点

1.1 数据格式

Couchbase 跟 MongoDB 一样都是面向文档的数据库,不过在往 Couchbase 插入数据前,需要先建立 bucket —— 可以把它理解为“库”或“表”。

因为 Couchbase 数据基于 Bucket 而导致缺乏表结构的逻辑,故如果需要查询数据,得先建立 view(跟RDBMS的视图不同,view是将数据转换为特定格式结构的数据形式如JSON)来执行。

Bucket的意义 —— 在于将数据进行分隔,比如:任何 view 就是基于一个 Bucket 的,仅对 Bucket 内的数据进行处理。一个server上可以有多个Bucket,每个Bucket的存储类型、内容占用、数据复制数量等,都需要分别指定。从这个意义上看,每个Bucket都相当于一个独立的实例。在集群状态下,我们需要对server进行集群设置,Bucket只侧重数据的保管。

每当views建立时, 就会建立indexes, index的更新和以往的数据库索引更新区别很大。比如现在有1W数据,更新了200条,索引只需要更新200条,而不需要更新所有数据,map/reduce功能基于index的懒更新行为,大大得益。

要留意的是,对于所有文件,couchbase 都会建立一个额外的 56byte 的 metadata,这个 metadata 功能之一就是表明数据状态,是否活动在内存中。同时文件的 key 也作为标识符和 metadata 一起长期活动在内存中。

1.2 性能

couchbase 的精髓就在于依赖内存最大化降低硬盘I/O对吞吐量的负面影响,所以其读写速度非常快,可以达到亚毫秒级的响应。

couchbase在对数据进行增删时会先体现在内存中,而不会立刻体现在硬盘上,从内存的修改到硬盘的修改这一步骤是由 couchbase 自动完成,等待执行的硬盘操作会以write queue的形式排队等待执行,也正是通过这个方法,硬盘的I/O效率在 write queue 满之前是不会影响 couchbase 的吞吐效率的。

鉴于内存资源肯定远远少于硬盘资源,所以如果数据量小,那么全部数据都放在内存上自然是最优选择,这时候couchbase的效率也是异常高。

但是数据量大的时候过多的数据就会被放在硬盘之中。当然,最终所有数据都会写入硬盘,不过有些频繁使用的数据提前放在内存中自然会提高效率。

1.3 持久化

其前身之一 memcached 是完全不支持持久化的,而 Couchbase 添加了对异步持久化的支持:

Couchbase提供两种核心类型的buckets —— Couchbase 类型和 Memcached 类型。其中 Couchbase 类型提供了高可用和动态重配置的分布式数据存储,提供持久化存储和复制服务。

Couchbase bucket 具有持久性 —— 数据单元异步从内存写往磁盘,防范服务重启或较小的故障发生时数据丢失。持久性属性是在 bucket 级设置的。

Couchbase 群集所有点都是对等的,只是在创建群或者加入集群时需要指定一个主节点,一旦结点成功加入集群,所有的结点对等。

对等网的优点是,集群中的任何节点失效,集群对外提供服务完全不会中断,只是集群的容量受影响。

由于 couchbase 是对等网集群,所有的节点都可以同时对客户端提供服务,这就需要有方法把集群的节点信息暴露给客户端,couchbase 提供了一套机制,客户端可以获取所有节点的状态以及节点的变动,由客户端根据集群的当前状态计算 key 所在的位置。

文章发布平台:微信公众号【码农编程进阶笔记】

3. 优缺点

优势

1. 高并发性,高灵活性,高拓展性,容错性好;

2. 以 vBucket 的概念实现更理想化的自动分片以及动态扩容(了解更多);

缺点

1. Couchbase 的存储方式为 Key/Value,但 Value 的类型很为单一,不支持数组。另外也不会自动创建doc id,需要为每一文档指定一个用于存储的 Document Indentifer;

2. 各种组件拼接而成,都是c++实现,导致复杂度过高,遇到奇怪的性能问题排查比较困难,(中文)文档比较欠缺;

3. 采用缓存全部key的策略,需要大量内存。节点宕机时 failover 过程有不可用时间,并且有部分数据丢失的可能,在高负载系统上有假死现象;

4. 逐渐倾向于闭源,社区版本(免费,但不提供官方维护升级)和商业版本之间差距比较大。

适用场景

1. 适合对读写速度要求较高,但服务器负荷和内存花销可遇见的需求;

2. 需要支持 memcached 协议的需求。

文章来源: blog.csdn.net,作者:lxw1844912514,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:blog.csdn.net/lxw1844912514/article/details/119723358

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