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隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)量的爆炸式增長(zhǎng)已成為了一種常態(tài)。無論是大型企業(yè)還是小型創(chuàng)業(yè)公司，都需要處理海量的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)高效的存儲(chǔ)和查詢。而內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)正是解決這一問題的利器。
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一、什么是內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)
內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)是一種基于內(nèi)存存儲(chǔ)的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，它的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是鍵值對(duì)。鍵值對(duì)是由鍵和值兩個(gè)部分組成，其中鍵是唯一的標(biāo)識(shí)符，值則是與鍵相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)主要應(yīng)用于高并發(fā)場(chǎng)景，它的查詢速度快，且能夠承受高負(fù)載。
二、為什么需要內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是企業(yè)信息化建設(shè)的重要組成部分，而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在處理高并發(fā)和海量數(shù)據(jù)時(shí)存在著明顯的瓶頸。在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在磁盤上，每次查詢都需要從磁盤中讀取數(shù)據(jù)，而磁盤的讀寫速度相對(duì)較慢，容易成為系統(tǒng)的瓶頸。
與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)不同，內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，因此查詢速度極快，響應(yīng)時(shí)間也相對(duì)較短。此外，內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)還具有較高的并發(fā)性能，能夠承受高并發(fā)訪問帶來的負(fù)載。
三、內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)的使用場(chǎng)景
內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)主要應(yīng)用于高并發(fā)、高吞吐量和數(shù)據(jù)量偏小的場(chǎng)景。以下是一些適合采用內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)的場(chǎng)景：
1.緩存：由于內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)的響應(yīng)速度極快，因此用于緩存非常適合。在大型網(wǎng)站或應(yīng)用中，緩存起到了至關(guān)重要的作用，能夠提高用戶訪問速度，減輕后端系統(tǒng)的負(fù)載。
2.計(jì)數(shù)器：內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)支持自增和自減操作，因此非常適合用于計(jì)數(shù)器的存儲(chǔ)。計(jì)數(shù)器是在高并發(fā)環(huán)境下常用的一種數(shù)據(jù)類型，內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)的高并發(fā)性能使得它非常適合用于計(jì)數(shù)器的存儲(chǔ)。
3.在線游戲：內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)能夠處理高并發(fā)和高吞吐量，因此在在線游戲中被廣泛應(yīng)用。在線游戲中的數(shù)據(jù)查詢和更新是非常頻繁的，內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)能夠滿足這種高并發(fā)的要求。
4.實(shí)時(shí)監(jiān)控：內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)支持快速的讀寫操作，因此在實(shí)時(shí)監(jiān)控領(lǐng)域非常實(shí)用。實(shí)時(shí)監(jiān)控需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的收集和處理，內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)能夠滿足這種高效的要求。
四、內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)缺點(diǎn)
內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)在于：
1.快速響應(yīng)：由于內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，因此數(shù)據(jù)的訪問速度非常快，能夠快速響應(yīng)查詢請(qǐng)求。
2.高并發(fā)性能：內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)能夠承受高并發(fā)訪問，因此非常適合在高并發(fā)的場(chǎng)景中使用。
3.占用資源少：內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)占用資源較少，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)相比，能夠降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
4.易于部署和維護(hù)：內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)部署和維護(hù)比較容易，因?yàn)樗恍枰M(jìn)行復(fù)雜的配置。
內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)的缺點(diǎn)在于：
1.不適合大型數(shù)據(jù)：由于內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，因此對(duì)于大型數(shù)據(jù)的處理能力較弱。
2.單機(jī)容量有限：內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)通常是單機(jī)版，因此容量有限，不適合用于大型分布式系統(tǒng)。
3.數(shù)據(jù)不穩(wěn)定：由于內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，數(shù)據(jù)的持久性較差，需要進(jìn)行備份或持久化操作。
五、常用的內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)
目前，常用的內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)主要有Redis和Memcached兩種。
1.Redis：Redis是一種高性能的內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它支持多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如字符串、列表、哈希、和有序等。Redis具有高并發(fā)性能、數(shù)據(jù)持久化和復(fù)制等功能，非常適合用于高并發(fā)和大數(shù)據(jù)量的場(chǎng)景，如緩存、計(jì)數(shù)器、消息隊(duì)列和實(shí)時(shí)排行榜等。
2.Memcached：Memcached是一種高性能的分布式內(nèi)存對(duì)象緩存系統(tǒng)，它支持面向?qū)ο蟮膬?nèi)存緩存，能夠提高網(wǎng)站的性能和吞吐量。Memcached適合用于分布式系統(tǒng)的緩存、計(jì)數(shù)器和鎖等場(chǎng)景。
六、結(jié)論
內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)是一種高效存儲(chǔ)和查詢數(shù)據(jù)的利器，它能夠提高數(shù)據(jù)庫(kù)的響應(yīng)速度、減輕后端系統(tǒng)的負(fù)載，同時(shí)也易于部署和維護(hù)。然而，它也存在一些缺點(diǎn)，不適合處理大型數(shù)據(jù)和分布式系統(tǒng)的場(chǎng)景，需要根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- Redis可以用來做數(shù)據(jù)庫(kù)嗎？
Redis可以用來做數(shù)據(jù)庫(kù)嗎？
Redis本來就是內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，用來當(dāng)做計(jì)數(shù)器，隊(duì)列等的確很不錯(cuò)，性能高效。但是，但是，但是架構(gòu)不靠譜下可能使你提心吊膽。
只用Redis作為數(shù)寬橘據(jù)庫(kù)時(shí)，使用時(shí)確實(shí)很爽，突然來個(gè)新需求、數(shù)據(jù)突然鎮(zhèn)巧尺暴增、數(shù)據(jù)架構(gòu)遷移的時(shí)候就給跪了。
Redis是key-value數(shù)據(jù)庫(kù)，面對(duì)key的內(nèi)存搜索，優(yōu)勢(shì)明顯。
大部分還是要和其他持久化數(shù)據(jù)庫(kù)合作使用，就只來說幾個(gè)注意的場(chǎng)景：
1、Redis-RDB半持久化模式下，非實(shí)時(shí)，如果一旦斷電，丟失一些數(shù)據(jù)，程序能不能接受、兼容？
2、Redis主要是Key的查詢，對(duì)于復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，需要其他sql是不是更爽？需要其他關(guān)聯(lián)查詢？
3、Redis吃的是純內(nèi)存，跟磁盤相比，成本也要計(jì)算在內(nèi)？
4、是否需要支持像銀行存取款級(jí)別的事務(wù)？
5、數(shù)據(jù)總有“冷”、“熱”之分，10億的冷數(shù)據(jù)都放Redis顯然浪費(fèi)資源。
性能、成本、可靠性，最終是一個(gè)權(quán)衡的問題。
Redis 已經(jīng)發(fā)展御高了 2 年多，很多團(tuán)隊(duì)已經(jīng)驗(yàn)證了它是一個(gè)靠譜的數(shù)據(jù)庫(kù)。 但是它并不通用，使用場(chǎng)景是有限的。
知乎日?qǐng)?bào)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)信息是用 Redis 存儲(chǔ)的，這使得請(qǐng)求的平均響應(yīng)時(shí)間能在 10ms 以下。 其他數(shù)據(jù)仍然需要存放在另外的地方，其實(shí)完全用 Redis 也是可行的，主要的考量是內(nèi)存占用。 就使用經(jīng)驗(yàn)而言，Redis 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)很豐富，精心設(shè)計(jì)地話，能滿足很多應(yīng)用場(chǎng)景。至少很多時(shí)候比 MySQL 更方便。 更重要的是，它很 cool，開發(fā)時(shí)有新鮮感。
結(jié)論：Redis 不能當(dāng)數(shù)據(jù)用。
原因：我們理解的數(shù)據(jù)庫(kù)，無論是 SQL、NoSQL、NewSQL，至少要是讀寫一致的。也就是說如果客戶端發(fā)起一個(gè)寫請(qǐng)求，如果服務(wù)器回復(fù)了成功，就算是之后服務(wù)器異常重啟了，這個(gè)數(shù)據(jù)一樣圓凳是能被讀到的。
而 Redis 不是讀寫一致的。
答案里有人提到說 Redis 也會(huì)持久化，但是就算是 AOF，也是給客戶端應(yīng)答后，再定團(tuán)棗時(shí)寫磁盤的，都是不一致的。
這里還沒討論磁盤損壞的問題。
有幾個(gè)基于持久化存儲(chǔ)的、兼容 Redis 協(xié)議的系統(tǒng)可以當(dāng)作數(shù)據(jù)庫(kù)使用，塌腔拆比如 SSDB、ARDB、Pika 等。但是據(jù)我所知，這些項(xiàng)目現(xiàn)在都不支持集群，沒辦法動(dòng)態(tài)擴(kuò)容。
另外，還有一個(gè)很麻煩的問題，就是剛才提到的 磁盤損壞問題，如果數(shù)據(jù)只存放在一個(gè)單點(diǎn)，一旦有磁盤損壞，就會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失，所以，即使是同步持久化的但是沒有集群備份數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，用作數(shù)據(jù)庫(kù)也是有很大風(fēng)險(xiǎn)的。
redis是目前公認(rèn)的速度最快的基于內(nèi)存的鍵值對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)，但redis的缺點(diǎn)也非常明顯，僅提供最基本的hash set, list, sorted set等基于數(shù)據(jù)類型稿橋，不分表，沒有schema，沒有索引源肆，沒有外鍵，缺少int/date等基本數(shù)據(jù)類型，多條件查詢需要通過內(nèi)聯(lián)(sinter,zinterstore)和連接間接實(shí)現(xiàn)，操作不便，開發(fā)效率低，可維護(hù)性不佳； 因此一般不鍵裂猛將其視為完整的數(shù)據(jù)庫(kù)單獨(dú)使用，很多網(wǎng)站將redis作為高速緩存和session狀態(tài)存儲(chǔ)層，然后再與其他數(shù)據(jù)庫(kù)搭配使用。
但是我們的開源博客和網(wǎng)站系統(tǒng) newghost/ourjs · GitHub v0.1.x，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)就采用了Redis，為了克服Redis操作不便的問題，我們還設(shè)計(jì)了redblade， 只要事先定好schema，就能像mongodb那樣操作redis，自動(dòng)幫你創(chuàng)建index/ keyword等索引；
至于內(nèi)存限制，有很多第三方的Redis集群工具可以幫你把它擴(kuò)展成一個(gè)內(nèi)存無限大的數(shù)據(jù)庫(kù)。
Redis?。ò惭b方法 ）數(shù)據(jù)庫(kù)采用極簡(jiǎn)的設(shè)計(jì)思想，最新版的源碼包還不到2Mb。其在使用上也有別于一般的數(shù)據(jù)庫(kù)。
Redis的一個(gè)Key不僅可以對(duì)應(yīng)一個(gè)String類型的值，還支持hashes, lists, sets, sorted sets, bitmaps等。
關(guān)于內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關(guān)注本站。
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文章題目：內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)：高效存儲(chǔ)與查詢數(shù)據(jù)的利器(內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)庫(kù))
新聞來源：http://fisionsoft.com.cn/article/cdopppo.html
