在构建任何软件应用程序时,选择合适的数据库至关重要。所有数据库在性能方面都有不同的优势和劣势,因此,针对您的特定用例和数据模型,决定哪个数据库的优势最多、缺点最少,是一项重要的决策。下面您将找到 DuckDB 和 Redis 的关键概念、架构、功能、用例和定价模型的概述,以便您可以快速了解它们之间的对比。

本文的主要目的是比较 DuckDB 和 Redis 在涉及时序数据的工作负载方面的性能,而不是针对所有可能的用例。时序数据通常在数据库性能方面提出了独特的挑战。这是由于正在写入的大量数据和访问该数据的查询模式所致。本文并非旨在说明哪个数据库更好;它只是提供了每个数据库的概述,以便您可以做出明智的决定。

DuckDB 与 Redis 细分


 
数据库模型

列式数据库

内存数据库

架构

DuckDB 旨在用作嵌入式数据库,主要关注单节点性能。

Redis 可以部署在本地、云端或作为托管服务

许可证

MIT

BSD 3

用例

嵌入式分析、数据科学、数据处理、ETL 管道

缓存、消息队列、实时分析、会话存储、地理空间数据处理

可扩展性

嵌入式和单节点重点,对并行性的支持有限

通过分区和集群水平扩展,支持数据复制

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DuckDB 概述

DuckDB 是一个进程内 SQL OLAP(在线分析处理)数据库管理系统。它旨在简单、快速且功能丰富。DuckDB 可用于处理和分析表格数据集,例如 CSV 或 Parquet 文件。它提供了丰富的 SQL 方言,支持事务、持久性、广泛的 SQL 查询以及 Parquet 和 CSV 文件的直接查询。DuckDB 构建于矢量化引擎之上,该引擎针对分析进行了优化,并支持并行查询处理。它易于安装和使用,没有外部依赖项,并支持多种编程语言。

Redis 概述

Redis,即 Remote Dictionary Server 的缩写,是一个开源的内存数据结构存储,可以用作数据库、缓存和消息队列。它由 Salvatore Sanfilippo 于 2009 年创建,并因其高性能和灵活性而广受欢迎。Redis 支持各种数据结构,例如字符串、哈希、列表、集合、带有范围查询的排序集合、位图、HyperLogLog 和带有半径查询的地理空间索引。


DuckDB 用于时序数据

DuckDB 可以有效地用于时序数据。它支持处理和分析表格数据集,其中可以包括存储在 CSV 或 Parquet 文件中的时序数据。凭借其优化的分析引擎和对复杂 SQL 查询的支持,DuckDB 可以高效地执行聚合、连接和其他时序分析操作。但是,重要的是要注意,DuckDB 并非专门为时序数据管理而设计,并且可能不具备针对时序分析的专门功能,例如某些专用时序数据库。

Redis 用于时序数据

Redis 有一个专门用于处理时序数据的模块,称为 RedisTimeSeries。RedisTimeSeries 提供诸如降采样、数据保留策略以及 Redis 中时序数据的专用查询等功能。作为内存数据库,Redis 在读取和写入时序数据方面非常快,但是由于 RAM 的成本相对于磁盘而言较高,因此使用 Redis 可能会变得昂贵,具体取决于您的数据集大小。如果您的用例不需要极快的响应时间,则可以通过选择更传统的时序数据库来节省资金。


DuckDB 关键概念

  • 进程内:DuckDB 在进程内运行,这意味着它在与使用它的应用程序相同的进程中运行,而无需单独的服务器。
  • OLAP:DuckDB 是一个 OLAP 数据库,这意味着它针对分析查询处理进行了优化。
  • 矢量化引擎:DuckDB 利用矢量化引擎,该引擎对成批数据进行操作,从而提高查询性能。
  • 事务:DuckDB 支持事务操作,确保数据操作的原子性、一致性、隔离性和持久性 (ACID) 属性。
  • SQL 方言:DuckDB 提供了丰富的 SQL 方言,具有高级功能,例如任意和嵌套的相关子查询、窗口函数、排序规则以及对数组和结构等复杂类型的支持

Redis 关键概念

  • 内存存储:Redis 将数据存储在内存中,与基于磁盘的数据库相比,这允许更快的数据访问和操作。
  • 数据结构:Redis 支持广泛的数据结构,包括字符串、哈希、列表、集合等等,这为数据建模和存储方式提供了灵活性。
  • 持久性:Redis 提供可选的数据持久性,允许定期将数据保存到磁盘或写入日志以实现持久性。
  • 发布/订阅:Redis 提供发布/订阅消息传递系统,使客户端之间能够进行实时通信,而无需集中式消息队列。


DuckDB 架构

DuckDB 遵循进程内架构,在与应用程序相同的进程中运行。它是一个面向关系表的数据库管理系统,支持 SQL 查询以生成分析结果。DuckDB 使用 C++11 构建,旨在不具有外部依赖项。它可以编译为单个文件,从而易于安装和集成到应用程序中。

Redis 架构

Redis 是一个 NoSQL 数据库,它使用键值数据模型,其中每个键都与一个值相关联,该值存储为 Redis 支持的数据结构之一。该数据库是单线程的,这简化了其内部架构并减少了争用。Redis 可以部署为独立服务器、集群或主从复制设置,以实现可扩展性和高可用性。Redis 集群模式会自动将数据分片到多个节点,从而提供数据分区和容错能力。

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DuckDB 功能

事务和持久性

DuckDB 支持事务操作,确保数据完整性和持久性。它允许在会话之间持久存储数据。

广泛的 SQL 支持

DuckDB 提供了丰富的 SQL 方言,支持高级查询功能,包括相关子查询、窗口函数和复杂数据类型。

直接 Parquet 和 CSV 查询

DuckDB 允许直接查询 Parquet 和 CSV 文件,从而可以有效分析以这些格式存储的数据。

快速分析查询

DuckDB 旨在高效运行分析查询,这归功于其矢量化引擎和针对分析工作负载的优化。

并行查询处理

DuckDB 可以并行处理查询,利用多核处理器来提高查询性能。

Redis 功能

原子性

Redis 支持对复杂数据类型进行原子操作,使开发人员能够执行强大的操作,而无需担心竞争条件或其他并发处理问题。

广泛的数据结构支持

Redis 支持一系列数据结构,例如列表、集合、排序集合、哈希、位图、HyperLogLog 和地理空间索引。这种灵活性允许开发人员通过使用针对其数据在性能特征方面优化的数据结构,将 Redis 用于各种任务。

发布/订阅消息传递

Redis 提供了一个发布/订阅消息传递系统,用于客户端之间的实时通信。

Lua 脚本

开发人员可以在 Redis 服务器中运行 Lua 脚本,从而可以在服务器本身中原子地执行复杂的操作,从而减少网络往返次数。


DuckDB 用例

处理和存储表格数据集

DuckDB 非常适合需要处理和存储表格数据集的场景,例如从 CSV 或 Parquet 文件导入的数据。它为处理结构化数据提供了高效的存储和检索机制。

交互式数据分析

DuckDB 非常适合交互式数据分析任务,尤其是在处理大型表时。它使您能够高效地执行连接和聚合多个大型表等复杂操作,从而可以快速探索数据并从中提取见解。

将大型结果集传输到客户端

当您需要将大型结果集从数据库传输到客户端应用程序时,DuckDB 可能是合适的选择。其优化的查询处理和高效的数据传输机制实现了快速无缝地检索大量数据。

Redis 用例

缓存

Redis 通常用作缓存,用于存储频繁访问的数据并减少其他数据库或服务的负载,从而提高应用程序性能并减少延迟。

任务队列

Redis 可用于实现任务队列,这对于管理需要较长时间处理且应异步执行的任务非常有用。这在 Web 应用程序中尤为常见,在 Web 应用程序中,后台任务可以独立于请求/响应周期进行处理

实时分析和机器学习

Redis 的高性能和低延迟数据访问使其适用于实时分析和机器学习应用程序,例如处理流数据、媒体流和处理时序数据。这可以通过使用 Redis 的数据结构和功能(如排序集合、时间戳和发布/订阅消息传递)来实现。


DuckDB 定价模型

DuckDB 是一个免费的开源数据库管理系统,根据宽松的 MIT 许可证发布。它可以免费使用、修改和分发,而无需任何许可费用。

Redis 定价模型

Redis 是开源软件,这意味着您可以免费在您自己的基础设施上部署和使用它。但是,也有可用的托管 Redis 服务,例如 Redis Enterprise,它们提供额外的功能、支持和易于部署。这些服务的定价通常取决于实例大小、数据存储和数据传输等因素。