在探讨分布式缓存与NoSQL数据库的关系时,首先需要明确两者的核心定位与技术特性,分布式缓存主要解决高并发场景下的数据读取性能问题,通过内存存储和分布式架构实现毫秒级响应;而NoSQL数据库则聚焦于非结构化数据的存储与管理,提供持久化、事务支持和复杂查询能力,尽管两者在架构上存在相似性,如分布式部署和数据分片,但在设计目标、功能边界和使用场景上存在本质区别。
技术定位的差异
分布式缓存的核心价值在于”加速访问”,它通常采用键值存储模型,数据仅作为缓存存在,不支持持久化或支持有限的持久化(如Redis的RDB/AOF机制),当数据被清除或节点故障时,缓存数据可能丢失,因此它必须依赖后端数据库作为数据源,在电商系统中,Redis缓存商品详情页数据,减轻MySQL的读压力,但所有商品信息仍存储在关系型数据库中。
NoSQL数据库则强调”数据持久化”,无论是文档型(MongoDB)、列族型(HBase)还是键值型(RocksDB),其设计初衷都是提供可靠的数据存储服务,以MongoDB为例,它支持 BSON Get="_blank">格式存储、复杂查询和事务操作,可直接作为主数据库使用,无需依赖其他存储系统,这种定位差异决定了两者在数据一致性、可用性和持久性(CAP理论)上的不同取舍。
功能边界的划分
功能层面,分布式缓存与NoSQL数据库的重叠主要体现在键值操作上,但深度截然不同,Redis作为兼具缓存和数据库特性的特例,其String、Hash等数据结构支持丰富的原子操作(如INCR、DECR),适合实现计数器、分布式锁等功能,但这些功能仍以性能优化为导向,而NoSQL数据库如cassandra,提供了二级索引、范围查询等更接近传统数据库的功能,能够满足业务逻辑的复杂需求。
在扩展性方面,分布式缓存更注重水平扩展下的读写性能,例如Redis Cluster通过分片实现高并发写入;NoSQL数据库则更关注存储容量的线性扩展,如HBase通过RegionServer分布存储海量数据,NoSQL数据库通常支持多数据中心复制,而分布式缓存的数据复制多用于高可用,而非跨地域数据同步。
适用场景的互补性
明确两者的适用场景是关键,分布式缓存最适合”读多写少、数据可丢失”的场景,
NoSQL数据库则适用于”数据需要持久化、查询复杂”的场景,管理:MongoDB存储文章、评论等非结构化数据,支持全文检索;
混合架构的实践价值
实际工程中,两者常以”缓存+数据库”的混合架构协同工作,在订单系统中,MySQL作为主数据库存储订单数据,Redis缓存高频访问的订单状态,这种架构既保证了数据可靠性,又提升了访问性能,但需注意缓存穿透、雪崩等问题,可通过布隆过滤器、缓存预热等策略规避。
值得注意的是,Redis等工具模糊了边界,其持久化功能使其具备部分数据库能力,即使开启AOF,Redis的查询能力(如不支持JOIN)和事务隔离级别(仅支持单条命令原子性)仍无法替代专业NoSQL数据库,选择时应基于业务需求:若需极致性能且数据可丢失,选分布式缓存;若需可靠存储和复杂查询,选NoSQL数据库。
分布式缓存与NoSQL数据库并非替代关系,而是技术栈中的互补组件,前者是性能加速器,后者是数据存储基石,架构设计时需根据业务场景权衡:缓存解决”快”的问题,数据库解决”存”的问题,在微服务、大数据时代,合理搭配两者,才能构建高性能、高可用的数据架构,理解其本质差异,避免功能混用,才能让各组件发挥最大价值。
web后端开发面试应该注意些什么
web后端开发面试应该注意些什么?有哪些题目是值得我们注意的?下面就让小编告诉你:面试这几家公司所遇到的面试/笔试题,目前还能记住的如下。 虽然可能绝大部分都是基础,但希望大家不要只是看看就过去了,最好还是假装你被问到这个问题,你来把答案说出来或写出来:(不按公司分了)python语法以及其他基础部分可变与不可变类型;浅拷贝与深拷贝的实现方式、区别;deepcopy如果你来设计,如何实现;__new__() 与 __init__()的区别;你知道几种设计模式;编码和解码你了解过么;列表推导list comprehension和生成器的优劣;什么是装饰器;如果想在函数之后进行装饰,应该怎么做;手写个使用装饰器实现的单例模式;使用装饰器的单例和使用其他方法的单例,在后续使用中,有何区别;手写:正则邮箱地址;介绍下垃圾回收:引用计数/分代回收/孤立引用环;多进程与多线程的区别;CPU密集型适合用什么;进程通信的方式有几种;介绍下协程,为何比线程还快;range和xrange的区别(他妹的我学的py3…);由于我有C/C++背景,因此要求用C来手写:将IP地址字符串(比如“172.0.0.1”)转为32位二进制数的函数。 算法排序部分手写快排;堆排;几种常用排序的算法复杂度是多少;快排平均复杂度多少,最坏情况如何优化;手写:已知一个长度n的无序列表,元素均是数字,要求把所有间隔为d的组合找出来,你写的解法算法复杂度多少;手写:一个列表A=[A1,A2,…,An],要求把列表中所有的组合情况打印出来;手写:用一行Python写出1+2+3+…+10**8 ;手写python:用递归的方式判断字符串是否为回文;单向链表长度未知,如何判断其中是否有环;单向链表如何使用快速排序算法进行排序;手写:一个长度n的无序数字元素列表,如何求中位数,如何尽快的估算中位数,你的算法复杂度是多少;如何遍历一个内部未知的文件夹(两种树的优先遍历方式)网络基础部分TCP/IP分别在模型的哪一层;socket长连接是什么意思;select和epoll你了解么,区别在哪;TCP UDP区别;三次握手四次挥手讲一下;TIME_WAIT过多是因为什么;http一次连接的全过程:你来说下从用户发起request——到用户接收到response;http连接方式。 get和post的区别,你还了解其他的方式么;restful你知道么;状态码你知道多少,比如200/403/404/504等等;数据库部分MySQL锁有几种;死锁是怎么产生的;为何,以及如何分区、分表;MySQL的char varchar text的区别;了解join么,有几种,有何区别,A LEFT JOIN B,查询的结果中,B没有的那部分是如何显示的(NULL);索引类型有几种,BTree索引和hash索引的区别(我没答上来这俩在磁盘结构上的区别);手写:如何对查询命令进行优化;NoSQL了解么,和关系数据库的区别;Redis有几种常用存储类型;Linux部分讲一下你常用的Linux/Git命令和作用;查看当前进程是用什么命令,除了文件相关的操作外,你平时还有什么操作命令;(因为我本人Linux本身就很水,只会基本的操作,所以这部分面试官也基本没怎么问。 。 反正问了就大眼瞪小眼呗)django项目部分都是让简单的介绍下你在公司的项目,不管是不是后端相关的,主要是要体现出你干了什么;你在项目中遇到最难的部分是什么,你是怎么解决的;你看过django的admin源码么;看过flask的源码么;你如何理解开源;MVC / MTV;缓存怎么用;中间件是干嘛的;CSRF是什么,django是如何避免的;XSS呢;如果你来设计login,简单的说一下思路;session和cookie的联系与区别;session为什么说是安全的;uWSGI和Nginx的作用;上面就是小编为大家整理的关于web后端开发 面试的文章,希望对大家有帮助。 在实际的操作过程中大家可以根据实际情况进行灵活的调整。
请问mongodb为什么比mysql效率高,求详细,
首先是内存映射机制,数据不是持久化到存储设备中的,而是暂时存储在内存中,这就提高了在IO上效率以及操作系统对存储介质之间的性能损耗。 (毕竟内存读取最快) 其次,NoSQL并不是不使用sql,只是不使用关系。 没有关系的存在,就表示每个数据都好比是拥有一个单独的存储空间,然后一个聚集索引来指向。 搜索性能一定会提高的。 第三,语言。 使用javascript语法进行操作更加高效、直接。 这些是MongoDB针对关系型数据库的效率要高的原因。 但是不能仅仅看重效率,这种数据库的设计带来的弊端也是有的。 例如数据关系的维护会带来很多冗余数据、客户端代码需要大量针对数据库进行的IO操作、数据挖掘难以实现等等。 所以,应当针对应用系统来选择合适的数据存储介质才是优先需要考虑的。
memcached和redis的区别
medis与Memcached的区别传统MySQL+ Memcached架构遇到的问题 实际MySQL是适合进行海量数据存储的,通过Memcached将热点数据加载到cache,加速访问,很多公司都曾经使用过这样的架构,但随着业务数据量的不断增加,和访问量的持续增长,我们遇到了很多问题: 需要不断进行拆库拆表,Memcached也需不断跟着扩容,扩容和维护工作占据大量开发时间。 与MySQL数据库数据一致性问题。 数据命中率低或down机,大量访问直接穿透到DB,MySQL无法支撑。 4.跨机房cache同步问题。 众多NoSQL百花齐放,如何选择 最近几年,业界不断涌现出很多各种各样的NoSQL产品,那么如何才能正确地使用好这些产品,最大化地发挥其长处,是我们需要深入研究和思考的问题,实际归根结底最重要的是了解这些产品的定位,并且了解到每款产品的tradeoffs,在实际应用中做到扬长避短,总体上这些NoSQL主要用于解决以下几种问题 1.少量数据存储,高速读写访问。 此类产品通过数据全部in-momery 的方式来保证高速访问,同时提供数据落地的功能,实际这正是Redis最主要的适用场景。 2.海量数据存储,分布式系统支持,数据一致性保证,方便的集群节点添加/删除。 3.这方面最具代表性的是dynamo和bigtable 2篇论文所阐述的思路。 前者是一个完全无中心的设计,节点之间通过gossip方式传递集群信息,数据保证最终一致性,后者是一个中心化的方案设计,通过类似一个分布式锁服务来保证强一致性,数据写入先写内存和redo log,然后定期compat归并到磁盘上,将随机写优化为顺序写,提高写入性能。 free,auto-sharding等。 比如目前常见的一些文档数据库都是支持schema-free的,直接存储json格式数据,并且支持auto-sharding等功能,比如mongodb。 面对这些不同类型的NoSQL产品,我们需要根据我们的业务场景选择最合适的产品。 Redis适用场景,如何正确的使用 前面已经分析过,Redis最适合所有数据in-momory的场景,虽然Redis也提供持久化功能,但实际更多的是一个disk-backed的功能,跟传统意义上的持久化有比较大的差别,那么可能大家就会有疑问,似乎Redis更像一个加强版的Memcached,那么何时使用Memcached,何时使用Redis呢?如果简单地比较Redis与Memcached的区别,大多数都会得到以下观点: 1Redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据,同时还提供list,set,zset,hash等数据结构的存储。 2Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。 3Redis支持数据的持久化,可以将内存中的数据保持在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用。 抛开这些,可以深入到Redis内部构造去观察更加本质的区别,理解Redis的设计。 在Redis中,并不是所有的数据都一直存储在内存中的。 这是和Memcached相比一个最大的区别。 Redis只会缓存所有的 key的信息,如果Redis发现内存的使用量超过了某一个阀值,将触发swap的操作,Redis根据“swappability = age*log(size_in_memory)”计 算出哪些key对应的value需要swap到磁盘。 然后再将这些key对应的value持久化到磁盘中,同时在内存中清除。 这种特性使得Redis可以 保持超过其机器本身内存大小的数据。 当然,机器本身的内存必须要能够保持所有的key,毕竟这些数据是不会进行swap操作的。 同时由于Redis将内存 中的数据swap到磁盘中的时候,提供服务的主线程和进行swap操作的子线程会共享这部分内存,所以如果更新需要swap的数据,Redis将阻塞这个 操作,直到子线程完成swap操作后才可以进行修改。 使用Redis特有内存模型前后的情况对比: VM off: 300k keys, 4096 bytes values: 1.3G used VM on:300k keys, 4096 bytes values: 73M used VM off: 1 million keys, 256 bytes values: 430.12M used VM on:1 million keys, 256 bytes values: 160.09M used VM on:1 million keys, values as large as you want, still: 160.09M used当 从Redis中读取数据的时候,如果读取的key对应的value不在内存中,那么Redis就需要从swap文件中加载相应数据,然后再返回给请求方。 这里就存在一个I/O线程池的问题。 在默认的情况下,Redis会出现阻塞,即完成所有的swap文件加载后才会相应。 这种策略在客户端的数量较小,进行 批量操作的时候比较合适。 但是如果将Redis应用在一个大型的网站应用程序中,这显然是无法满足大并发的情况的。 所以Redis运行我们设置I/O线程 池的大小,对需要从swap文件中加载相应数据的读取请求进行并发操作,减少阻塞的时间。 如果希望在海量数据的环境中使用好Redis,我相信理解Redis的内存设计和阻塞的情况是不可缺少的。














发表评论