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，为您的特定用例和数据模型决定哪种数据库具有最多的优势和最少的缺点是一个重要的决定。下面您将找到 MongoDB 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比较。
本文的主要目的是比较 MongoDB 和 Redis 在涉及时序数据的工作负载中的性能，而不是所有可能的用例。时序数据通常在数据库性能方面提出独特的挑战。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，以便您可以做出明智的决定。
MongoDB 与 Redis 细分
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| 数据库模型 | 文档数据库 |
内存数据库 |
| 架构 | MongoDB 使用灵活的、类似 JSON 的文档模型来存储数据，这允许动态模式更改而无需停机。它支持即席查询、索引和实时聚合。MongoDB 可以部署为独立服务器、副本集配置（用于高可用性）或分片集群（用于水平扩展）。它还作为名为 MongoDB Atlas 的托管云服务提供，该服务提供自动备份、监控和全球分发等附加功能。 |
Redis 可以部署在本地、云端或作为托管服务 |
| 许可证 | 社区版的 SSPL，其他版本的商业许可证 |
BSD 3 |
| 用例 | 内容管理系统、移动应用程序、实时分析、物联网数据管理、电子商务平台 |
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 | 水平可扩展，支持数据分片、复制和自动负载均衡 |
通过分区和集群实现水平扩展，支持数据复制 |
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MongoDB 概述
MongoDB 是一个流行的开源 NoSQL 数据库，于 2009 年推出。MongoDB 旨在处理大量非结构化和半结构化数据，提供灵活的、无模式的数据模型、水平可扩展性和高性能。其易用性、基于 JSON 的文档存储以及对各种编程语言的支持促成了它在各个行业和应用中的广泛采用。
Redis 概述
Redis，即远程字典服务器 (Remote Dictionary Server) 的缩写，是一个开源的内存数据结构存储，可用作数据库、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 以及带有半径查询的地理空间索引。
MongoDB 用于时序数据
虽然 MongoDB 是一个通用的 NoSQL 数据库，但它可用于存储和处理时序数据。MongoDB 灵活的数据模型可以轻松适应不断演变的时序数据结构，例如添加新指标或修改现有指标。MongoDB 提供对生存时间 (TTL) 索引的内置支持，该索引会在指定时间段后自动过期旧数据，使其适用于管理具有有限存储容量的大量时序数据。MongoDB 最近还为时序用例添加了自定义列式存储引擎和时序集合，旨在提高数据压缩和查询性能方面相对于默认 MongoDB 存储引擎的性能。
Redis 用于时序数据
Redis 有一个专门用于处理时序数据的模块，名为 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将非常快，但由于 RAM 的成本相对于磁盘而言更高，因此使用 Redis 可能会变得昂贵，具体取决于您的数据集的大小。如果您的用例不需要极快的响应时间，则可以通过使用更传统的时序数据库来省钱。
MongoDB 关键概念
MongoDB 的一些特定关键术语和概念包括
- 数据库：MongoDB 数据库是集合的容器，集合是相关文档的组。
- 集合：MongoDB 中的集合类似于关系数据库中的表，用于保存一组文档。
- 文档：MongoDB 中的文档是单个记录，以称为 BSON（二进制 JSON）的类似 JSON 的格式存储。集合中的文档可以具有不同的结构。
- 字段：字段是文档中的键值对，类似于关系数据库中的属性或列。
- 索引：MongoDB 中的索引是一种数据结构，可提高集合中特定字段的查询性能。
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，这些数据结构在数据建模和存储方式方面提供了灵活性。
- 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，无需集中式消息队列即可实现客户端之间的实时通信。
MongoDB 架构
MongoDB 的架构以其灵活的、基于文档的数据模型为中心。作为 NoSQL 数据库，MongoDB 支持无模式结构，该结构允许存储和查询不同的数据类型，例如嵌套数组和文档。MongoDB 可以部署为独立服务器、副本集或分片集群。副本集通过自动故障转移和数据冗余提供高可用性，而分片集群通过基于分片键在多台服务器之间分发数据来实现水平扩展和负载均衡。
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、集群或主从设置，以实现可扩展性和高可用性。Redis 集群模式自动跨多个节点分片数据，提供数据分区和容错能力。
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MongoDB 功能
灵活的数据模型
MongoDB 的无模式数据模型允许存储和查询不同的数据类型，使其非常适合处理复杂且不断发展的数据结构。
高可用性
MongoDB 的副本集功能通过自动故障转移和数据冗余来确保高可用性。
水平可扩展性
MongoDB 的分片集群架构支持水平扩展和负载均衡，使其能够处理大规模数据处理和查询。
Redis 功能
原子性
Redis 支持复杂数据类型上的原子操作，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。这种灵活性使开发人员可以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。
MongoDB 用例
内容管理系统
MongoDB 灵活的数据模型使其成为内容管理系统的理想选择，内容管理系统通常需要存储和管理各种内容类型（例如文章、图像和视频）的能力。MongoDB 的无模式特性允许轻松适应不断变化的内容结构和需求。
物联网数据存储和分析
MongoDB 对高数据量和水平可扩展性的支持使其适用于存储和处理物联网设备生成的数据，例如传感器读数和设备日志。其高效索引和查询数据的能力允许对物联网设备进行实时分析和监控。
电子商务平台
MongoDB 的灵活性和性能特性使其成为电子商务平台的绝佳选择，在电子商务平台中，需要高效地存储和查询各种产品信息、客户数据和交易记录。灵活的数据模型使产品属性和客户偏好的变化能够轻松适应，而高可用性和可扩展性功能确保了流畅且响应迅速的用户体验。
Redis 用例
缓存
Redis 通常用作缓存来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 应用程序中尤其常见，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，例如处理流式数据、媒体流式传输和处理时序数据。这可以使用 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。
MongoDB 定价模型
MongoDB 提供各种定价选项，包括免费的开源社区版和商业企业版，其中包括高级功能、管理工具和支持。MongoDB Inc. 还提供完全托管的基于云的数据库即服务 MongoDB Atlas，采用按需付费定价模式，该模式基于存储、数据传输和计算资源。MongoDB Atlas 提供免费层，资源有限，供想要试用该服务而无需承担费用的用户使用。
Redis 定价模型
Redis 是开源软件，这意味着它可以部署并在您自己的基础设施上免费使用。但是，也有可用的托管 Redis 服务，例如 Redis Enterprise，它们提供附加功能、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。
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