免费的 NoSQL 数据库

NoSQL 数据库正变得越来越受欢迎。这是因为传统的关联数据库已无法满足其需求，而企业对 NoSQL 数据库的需求却日益增长。当今企业必须同时处理数百万用户，并定期管理大量的结构化和非结构化数据。同时还要确保其服务不会中断。所有这些期望都促成了 NoSQL 数据库的诞生，这些数据库更灵活、更具可伸缩性，并且更适合处理海量数据。

在本文中，我们将讨论免费的 NoSQL 数据库，以及它们的优缺点。以下是一些免费的 NoSQL 数据库：

1. MongoDB
2. Couch DB
3. Riak
4. Neo4j
5. Apache Cassandra
6. Raven DB
7. Oracle NoSQL
8. HBase
9. Redis
10. Hypertable

MongoDB

它是一种面向文档的数据库，使用 **JSON 风格**格式的数据。它可以针对**复制**和**高可用性**进行优化，并适用于网站数据存储、缓存应用程序和内容管理。

它是一种高度可伸缩且灵活的 NoSQL 数据库，性能出色。它是一个用 **C++** 编写的开源数据库，还包括面向文档的存储。它还具有许多优点，例如在 **LAN** 和 **MAN** 网络上的高可用性、完善的培训、完整的索引支持、易于复制、数据聚合和处理的灵活性、支持和咨询。

MongoDB 的优点和缺点

MongoDB 有许多优点和缺点，如下所示：

优点

1. 它支持即席查询。
2. MongoDB 的性能非常高。
3. 它是一个高速数据库。
4. 它非常容易设置。
5. 它是一个水平可伸缩的数据库。

缺点

1. 它不支持 JOIN。
2. 它会增加不必要的内存使用。
3. MongoDB 的数据量很大。

Couch DB

Couch DB 是一个 Apache 项目，为**基于 JSON** 的 Web 应用程序提供了一个非常高效的数据库。该数据库提供了一个非常高效的 API，用于将 JSON 对象作为文档存储在数据库中。可以使用 JavaScript 在 CouchDB 上运行 MapReduce 查询。它还包含一个非常有用的基于 Web 的管理控制台。该数据库对于 Web 应用程序可能非常有价值。

Couch DB 的优点和缺点

Couch DB 有许多优点和缺点，如下所示：

优点

1. 可以以 JSON 格式的文档存储序列化对象作为非结构化数据，非常适合 Web 和移动应用程序。
2. 它为所选语言提供了许多库。
3. 它允许轻松地将数据库复制到多个服务器实例。
4. 它提供快速的索引和检索。

缺点

1. 对于初次使用的用户来说，map-reduce 模型可能非常具有挑战性。
2. 具有键值对的 JSON 格式文档更长，占用更多空间。
3. 对于经验丰富的 **RDBMS** 用户来说，**NoSQL DB** 可能是一个挑战。

Riak

Riak 是一种高度弹性的分布式 **NoSQL 数据库**，可确保数据准确性。它设计有多个集群，以确保即使发生硬件故障也不会丢失数据，并且读/写操作可以顺利进行。它基于键值规范，解决了大数据管理中的许多问题，包括监视用户数据、在全球多个位置复制数据、存储链接数据等。Riak 的特点包括可伸缩性、组织简单性、复杂查询支持、弹性等。它可以与 Apache Spark 结合使用以提供实时 Spark 分析。

Riak 的优点和缺点

Riak 有许多优点和缺点，如下所示：

优点

1. 最少有 **5** 个节点，每个节点都可以独立完成大量工作。当需要大规模扩展时，可以快速完成，几乎没有或没有停机时间。
2. 其核心产品包括 SOLR 索引，可实现极其快速的数据查询。
3. 如果节点因某种原因离线，系统仍会继续运行。

缺点

1. 支持（付费和社区支持）严重不足。
2. 运营成本高昂。
3. 当索引定义发生变化时，重新索引需要很长时间。

Neo4j

Neo4j 是一种基于图的数据库，不仅擅长存储数据，还擅长存储数据关系。Neo4j 可以比传统数据库更快地访问数据，因为它在存储数据时就对其进行了绑定。每个数据记录都包含指向其关联的其他数据条目的直接引用，这说明了数据库的强大之处。它还使用 Cypher 查询，比 SQL 查询快得多且易于编写，而且由于没有表，因此无需担心 JOIN。它还包含 Java 驱动程序。官方支持 **.Net、JavaScript、Python** 和 Go，而开源社区贡献者拥有许多其他驱动程序，例如 **Ruby、PHP、C、C++** 等。

Neo4j 的优点和缺点

Neo4j 有许多优点和缺点，如下所示：

优点

1. 无需 JOIN 或索引即可轻松检索相邻节点或关系信息。
2. 对于大型公司的实时应用程序，可用性非常高。
3. Neo4j CQL 查询语言命令易于理解。
4. 可以非常轻松地表示半结构化文件。
5. 检索数据无需使用复杂的 JOIN。

缺点

1. 它不支持分片。

Apache Cassandra

它是一款免费开源的高性能数据库。它可以在**云基础设施**和**商品硬件**上运行，并已被证明具有容错能力。在不关闭系统的情况下，它可以管理故障节点替换，还可以自动跨不同节点复制数据。此外，它是一种 NoSQL 数据库，其中所有节点都是对等的，而不是主从关系。它具有高度的可伸缩性和容错能力，并允许我们在不中断现有应用程序的情况下安装新机器。

MongoDB 的优点和缺点

MongoDB 有许多优点和缺点，如下所示：

优点

1. 它具有高度可伸缩性。
2. 它是多数据中心复制。
3. 它没有单点故障。
4. 它有利于冗余、灾难恢复、多数据中心部署和故障转移。
5. 它与许多基于 JVM 的应用程序高度集成。

缺点

1. 它对聚合的支持有限。
2. 它不支持即席查询。
3. 它具有不可预测的性能。

RavenDB

RavenDB 数据库在整个数据库的多个文档和完整的数据库集群中提供完整的数据一致性事务。它是一个开源的分布式数据库，具有高可用性和闪电般的速度。它易于使用，并附带许多原生资源，因此无需插件、外部工具或额外的帮助即可提高开发人员的生产力。

一个安全的、多节点的数据库集群可以在本地或云端快速设置。**Voron** 是其存储引擎，在使用商品硬件的单个节点上，每秒可实现 150 万次读取和近 15 万次写入。

RavenDB 的优点和缺点

RavenDB 有许多优点和缺点，如下所示：

优点

1. 它支持多种编程语言，包括 Java、JavaScript、C#、.Net、Ruby、Python 等。
2. 它支持多种操作系统，包括 macOS、Windows、Linux、Raspberry Pi 等。
3. 内存使用量在各个新版本中保持一致。RavenDB 高效的内存使用使其成为 Raspberry Pi 和 ARM 服务器的理想选择。
4. RavenDB 的功能旨在减少开发人员的麻烦和开销。

缺点

1. 它不支持 JOIN。
2. 它不支持数据分片。

Oracle NoSQL

这是 Oracle 的一款新 NoSQL 数据库。在 **2018** 年，它越来越受欢迎。与 **MongoDB** 和 **Cassandra** 数据库相比，它不太受欢迎。它实现了从用户定义的键到不透明数据项的映射。尽管如此，它会跟踪内部键/值对的版本号，并将最新版本保留在存储中。Oracle 12c 是一个基于云的数据库管理系统，可以在单台或多台服务器上运行，并管理包含数十亿条记录的数据库。Oracle 的最新版本包括**网格架构**以及物理和逻辑结构的使用。

Oracle NoSQL 的优点和缺点

Oracle NoSQL 有许多优点和缺点，如下所示：

优点

1. 它基于 PL/SQL 编程结构。
2. 它拥有对等社区，可以帮助解决所有问题。
3. 它是一个非常安全的数据库，并确保用户数据不会通过即时更新被篡改。

缺点

1. 它占用大量空间。
2. 它需要大量的资源才能安装。
3. 其成本对于小型组织来说很高。
4. 即使实施 Oracle 也可能需要进行硬件升级。

HBase

HBase 是 Google 为其 BigTable 数据库开发的分布式非关系型数据库。HBase 的主要目标是支持数十亿行和数百万列。我们可以随时添加服务器以增加存储空间，并且多个主节点可确保数据始终可用。HBase 是用 Java 8 构建的。Apache 允许使用它。它还附带一个易于使用的 Java API 供客户访问。

该数据库构建在**Big Table**（一个用于结构化数据的分布式存储框架）之上。它具有各种功能，包括对所有服务器的故障支持、**一致的读写能力、可伸缩性**等。

HBase 的优点和缺点

HBase 有许多优点和缺点，如下所示：

优点

1. 它为较大的表提供快速查找。
2. 它是免费的。
3. HBase 的速度很快。
4. 它是自动分片的。
5. 它在模式设计方面很灵活。
6. 它有一个简单的客户端 Java API。

缺点

1. 它不支持事务。
2. 它不支持 SQL 结构。
3. 它没有权限或内置身份验证。
4. 它在集群上存在一些内存问题。

Redis

它是一个开源数据库，支持各种数据结构，包括哈希、有序集、字符串、集合、列表等。它用 **ANSI C** 编写，与各种编程语言以及 Linux 和 **OS X** 操作系统兼容。Redis 使用内存数据集来保持其快速性能。它的实现使用 fork 系统调用来创建当前进程的副本以及数据。父进程可以继续处理现有客户端，而子进程将数据复制到磁盘。

Redis 的优点和缺点

Redis 有许多优点和缺点，如下所示：

优点

1. 它非常易于安装。
2. Redis 的操作是原子的。
3. 它有一个多功能工具。
4. 它支持许多数据类型。
5. Redis Sentinel 是 Redis 提供的一项功能，允许在分布式系统中进行复制。

缺点

1. 它不支持 JOIN。
2. 存储过程需要 Lua 知识。
3. 数据集必须能轻松地适应内存。

Hypertable

Hypertable 是一个开源的 NoSQL 数据库，旨在解决困扰所有关系数据库的可伸缩性问题。它用 **C++** 编写，并基于 **Google Big Table 架构**。macOS 和 Linux 操作系统均支持 Hypertable。它对许多应用程序很有用，因为它使用主键维护数据排序。它还旨在提供最大的效率，同时需要最少的性能和可靠性，从而使其成本效益极高。

Hypertable 的优点和缺点

Hypertable 有许多优点和缺点，如下所示：

优点

1. Hypertable 专为解决传统 RDBMS 无法很好解决的可伸缩性问题而创建。
2. 当今许多可伸缩的 NoSQL 数据库产品都基于哈希表架构，这意味着任何重要的键都不会物理排序它们处理的数据。

3. Hypertable 的创建和推出是为了最大化生产力和成功。
4. Hypertable 高效的设计和实现带来的另一个好处是，它提供了改进效率的所有优势。
5. 它是一个一致的数据库。

缺点

1. 不支持连续聚合。
2. 不允许应用于 Hypertable 的外键约束。
3. 作为分区维度的列都必须包含在唯一索引中。
4. 分区时间维度（列）不能包含 NULL 值。

结论

这些开源 NoSQL 数据库非常受欢迎，许多企业都使用它们来满足其特定需求。Apache Cassandra 和 MongoDB 可能是其中最知名的，Cassandra 被 **40%** 的财富 100 强公司使用。然而，我们可以根据我们的需求使用其中任何一种数据库，因为它们各自都有自己的优势和功能。