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,决定哪种数据库在您的特定用例和数据模型中具有最多的优势和最少的缺点是一项重要的决定。下面您将找到 Kdb 和 PostgreSQL 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比较。
本文的主要目的是比较 Kdb 和 PostgreSQL 在涉及时间序列数据的工作负载中的性能,而不是所有可能的用例。时间序列数据通常在数据库性能方面提出了独特的挑战。这是由于大量数据被写入以及访问这些数据的查询模式造成的。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,以便您做出明智的决定。
Kdb 与 PostgreSQL 对比
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数据库模型 | 时间序列和列式数据库 |
关系数据库 |
架构 | Kdb 可以部署在本地、云端或作为混合解决方案。 |
PostgreSQL 可以部署在各种平台上,例如本地、虚拟机中,或作为托管云服务,如 Amazon RDS、Google Cloud SQL 或 Azure Database for PostgreSQL。 |
许可证 | 闭源 |
PostgreSQL 许可证(类似于 MIT 或 BSD) |
用例 | 高频交易、金融服务、市场数据分析、物联网、实时分析 |
Web 应用程序、地理空间数据、商业智能、分析、内容管理系统、金融应用程序、科学应用程序 |
可扩展性 | 高度可扩展,具有多线程和多节点支持,适用于大规模数据处理 |
支持垂直扩展、通过分区、分片和使用可用工具进行复制来实现水平扩展 |
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Kdb 概述
kdb+ 是 Kx Systems 开发的高性能列式时间序列数据库。kdb+ 于 2003 年发布,旨在高效管理大量数据,主要关注金融数据,例如股票市场交易和报价。它基于 q 编程语言的原则构建,q 编程语言是 APL 和 K 的后代。该数据库以其速度、可扩展性以及处理实时和历史数据的能力而闻名。
PostgreSQL 概述
PostgreSQL,也称为 Postgres,是一个开源关系数据库管理系统,于 1996 年首次发布。它长期以来一直是一个强大、可靠且功能丰富的数据库系统,广泛应用于各个行业和应用程序。PostgreSQL 以其对 SQL 标准的遵守和可扩展性而闻名,这允许用户定义自己的数据类型、运算符和函数。它由一个由贡献者组成的专门社区开发和维护,并且可在多个平台上使用,包括 Windows、Linux 和 macOS。
Kdb 用于时间序列数据
kdb+ 旨在存储时间序列数据,使其自然适合需要高速查询和分析大量数据的应用程序。其列式存储格式允许高效压缩和检索时间序列数据,而其 q 语言提供了强大而富有表现力的方式来操作和分析数据。kdb+ 在金融数据方面尤其强大,尽管它也可以用于其他类型的时间序列数据。
PostgreSQL 用于时间序列数据
PostgreSQL 可用于时间序列数据存储和分析,尽管它并非专门为此用例而设计。凭借其丰富的数据类型、索引选项和窗口函数支持,PostgreSQL 可以处理时间序列数据。但是,在数据压缩、写入吞吐量和查询速度等方面,Postgres 不会像专门的时间序列数据库那样针对时间序列数据进行优化。PostgreSQL 还缺少许多对处理时间序列数据有用的功能,例如降采样、保留策略和用于时间序列数据分析的自定义 SQL 函数。
Kdb 关键概念
- q 语言:一种高级、特定领域的编程语言,用于在 kdb+ 中查询和操作数据。它将类似 SQL 的语法与函数式编程风格相结合。
- 列式存储:kdb+ 以列而不是行存储数据,这可以更快地查询和分析时间序列数据。
- 表:kdb+ 将数据存储在表中,这些表类似于关系表,但侧重于列式存储和时间序列数据。
- 散布表:一种表存储格式,其中每列都存储在单独的文件中,从而进一步提高查询性能。
PostgreSQL 关键概念
- MVCC:多版本并发控制是 PostgreSQL 使用的一种技术,允许并发执行多个事务而不会发生冲突或锁定。
- WAL:预写式日志是一种用于确保数据持久性的方法,方法是在将更改写入主数据文件之前将其记录到日志中。
- TOAST:超尺寸属性存储技术是一种用于将大型数据值存储在单独的表中以减少主表的磁盘空间消耗的机制。
Kdb 架构
kdb+ 是一种列式时间序列数据库,它采用自定义数据模型,专为高效存储和查询时间序列数据而定制。它不使用传统的 SQL,而是依赖 q 语言进行查询和数据操作。kdb+ 的架构专为内存和磁盘存储而设计,并具有跨多台机器水平扩展的能力。kdb+ 的主要组件是数据库引擎、q 语言解释器和内置 Web 服务器。
PostgreSQL 架构
PostgreSQL 是一个客户端-服务器关系数据库系统,它使用 SQL 语言进行查询和操作。它采用基于进程的架构,每个数据库连接都由单独的服务器进程处理。这种架构提供了不同用户和会话之间的隔离。PostgreSQL 支持 ACID 事务,并结合使用 MVCC、WAL 和其他技术来确保数据一致性、持久性和性能。它还支持各种扩展和外部模块以增强其功能。
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Kdb 功能
高性能
kdb+ 以其速度和性能而闻名,其列式存储格式和 q 语言允许快速查询和分析时间序列数据。
可扩展性
kdb+ 旨在水平扩展,使其适合处理跨多台机器的大量数据。
q 语言
q 语言是一种强大、富有表现力且高级的语言,用于在 kdb+ 中查询和操作数据。它将类似 SQL 的语法与函数式编程风格相结合。
PostgreSQL 功能
可扩展性
PostgreSQL 允许用户定义自定义数据类型、运算符和函数,使其高度适应特定的应用程序需求。
全文搜索
PostgreSQL 内置了对全文搜索的支持,使用户能够执行复杂的基于文本的查询和分析。
地理空间支持
借助 PostGIS 扩展,PostgreSQL 可以存储和操作地理空间数据,使其适用于 GIS 应用程序。
Kdb 用例
金融数据分析
kdb+ 广泛应用于金融行业,用于存储和分析股票市场交易、报价和其他时间序列金融数据。
高频交易
kdb+ 由于其高性能和处理大量实时数据的能力,是高频交易应用程序的热门选择。
物联网和传感器数据
kdb+ 可用于存储和分析物联网设备和传感器生成的大量时间序列数据,尽管其主要重点仍然是金融数据。
PostgreSQL 用例
企业应用程序
PostgreSQL 由于其可靠性、性能和功能集,是大型企业应用程序的热门选择。
GIS 应用程序
借助 PostGIS 扩展,PostgreSQL 可用于在地图绘制、路由和地理编码等应用程序中存储和分析地理空间数据。
OLTP 工作负载
作为关系数据库,PostgreSQL 非常适合几乎任何涉及事务性工作负载的应用程序。
Kdb 定价模型
kdb+ 是一种商业产品,定价取决于部署模型以及使用的内核或服务器数量。Kx Systems 提供免费的 32 位 kdb+ 版本供非商业用途,但对可以使用的内存量有限制。对于商业部署和全功能版本,用户必须联系 Kx Systems 以获取定价详细信息。
PostgreSQL 定价模型
PostgreSQL 是开源软件,其使用不收取任何许可费。但是,在部署自托管 PostgreSQL 服务器时,可能会产生硬件、托管和运营费用。一些基于云的托管 PostgreSQL 服务,例如 Amazon RDS、Google Cloud SQL 和 Azure Database for PostgreSQL,根据存储、计算资源和支持等因素提供不同的定价模型。
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