MongoDB應(yīng)用二三事

最近，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)庫(kù)行業(yè)的后起之秀，在短短的幾年之間，得到了迅猛的發(fā)展，而如今還大有取代RDBMS之勢(shì)。在眾多的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)中，名氣最大的莫過(guò)于MongoDB了。MongoDB于2009年2月推出第一個(gè)版本，至今的5年多時(shí)間，其已經(jīng)發(fā)展

最近，隨著“大數(shù)據(jù)時(shí)代”的到來(lái)，NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)庫(kù)行業(yè)的后起之秀，在短短的幾年之間，得到了迅猛的發(fā)展，而如今還大有取代RDBMS之勢(shì)。在眾多的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)中，名氣最大的莫過(guò)于MongoDB了。MongoDB于2009年2月推出第一個(gè)版本，至今的5年多時(shí)間，其已經(jīng)發(fā)展成為在DB Engine影響力排行世界第5位的數(shù)據(jù)庫(kù)。

MongoDB具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1） 非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，保證了適應(yīng)多種多樣的數(shù)據(jù)類型和形式，無(wú)需預(yù)先設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和表模式。

2） 水平擴(kuò)張，理論上是可以無(wú)限擴(kuò)展的水平擴(kuò)展性。

3） 多樣的功能和平臺(tái)架構(gòu)支持，經(jīng)過(guò)其開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的自身推進(jìn)以及Mongo開(kāi)源社區(qū)的蓬勃發(fā)展，使得MongoDB支持越來(lái)越多的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和大數(shù)據(jù)架構(gòu)，同時(shí)也不斷豐富了他的功能。

而本人作為一個(gè)大數(shù)據(jù)相關(guān)的從業(yè)人員，在工作中不斷地學(xué)習(xí)MongoDB的知識(shí)，我自己也將其運(yùn)用到了一些實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景當(dāng)中。

在使用MongoDB的過(guò)程中，其性能表現(xiàn)雖然中規(guī)中矩，也很好的體現(xiàn)了NoSQL的基本特性，但是實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景之中，MongoDB仍然有不少功能上的不足以及性能上可改進(jìn)之處。

1. 性能

首先我想談?wù)凪ongoDB的性能表現(xiàn)。作為NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，MongoDB的讀寫查等許多操作的性能方面自然是領(lǐng)先于RDBMS的，然而在與其他的NoSQL產(chǎn)品比較時(shí)，MongoDB其實(shí)并沒(méi)有太大的優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)網(wǎng)上之前公布的一些權(quán)威機(jī)構(gòu)的測(cè)試結(jié)果，MongoDB的性能在眾多NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)中只能說(shuō)是一般般。讀寫性能方面，相比于HBase，MongoDB在少分區(qū)下還能基本持平，但是在多分區(qū)的情情景下性能表現(xiàn)也只有HBase的1/3甚至1/5。而與這方面的佼佼者Cassandra相比，Mongo在各項(xiàng)對(duì)比中，也只能達(dá)到Cassandra的1/10甚至更少。

http://planetcassandra.org/nosql-performance-benchmarks

而與存儲(chǔ)方式同類的Couchbase相比，MongoDB似乎也不占優(yōu)勢(shì)。

http://www.csdn.net/article/2013-04-15/2814886-nosql-benchmark

http://www.couchbase.com/press-releases/couchbase-blows-past-competition-nosql-performance-benchmark

從以上兩個(gè)測(cè)試報(bào)告也可以看出，作為NoSQL領(lǐng)軍人物的MongoDB，在性能表現(xiàn)上確實(shí)差強(qiáng)人意。

2. 功能

2.1 事務(wù)

事務(wù)作為RDBMS一個(gè)非常實(shí)用的特性，在處理高可用性高安全性的情景，如企業(yè)級(jí)的應(yīng)用時(shí)，事務(wù)有它獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)。

MongoDB并沒(méi)有事務(wù)處理的功能，而在原子性的保證方面，其只能做到單個(gè)文檔級(jí)別，不能支持多文件的原子性。

如今，MongoDB在開(kāi)源之后應(yīng)用層也有民間開(kāi)發(fā)的集成了事務(wù)功能的組件，但是應(yīng)用層的實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫(kù)的通信上面不能保證性能和可靠性，也就很難提供更專業(yè)和完善的支持。

2.2 SQL支持

SQL作為已經(jīng)使用了幾十年的數(shù)據(jù)庫(kù)操作語(yǔ)言，不僅在應(yīng)用上，有著完善多樣的接口和驅(qū)動(dòng)，同時(shí)，SQL的思維在眾多數(shù)據(jù)庫(kù)使用者和DBA的腦中已經(jīng)根深蒂固，想要迅速的改變這種思維方式是困難也沒(méi)有必要的。所以，NoSQL對(duì)于SQL語(yǔ)句的支持也很重要。MongoDB并不具備這樣的原生支持，同樣，應(yīng)用層的一些驅(qū)動(dòng)并不能很好的結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)本身，完全發(fā)揮它的能量。

相反，有許多的同類產(chǎn)品已經(jīng)提供自帶的SQL語(yǔ)句處理，例如通過(guò)對(duì)接PostgreSQL來(lái)實(shí)現(xiàn)SQL語(yǔ)句支持，這樣能讓開(kāi)發(fā)者更快的熟悉和轉(zhuǎn)入NoSQL。

2.3 鎖

MongoDB 只有庫(kù)級(jí)粒度的鎖，這意味著當(dāng) MongoDB 一個(gè)寫鎖處于占用狀態(tài)時(shí)，其它的讀寫操作都需要等待。雖然因?yàn)楦膭?dòng)過(guò)的鎖處理機(jī)制讓其能保證較高的并發(fā)量和高性能（感興趣可以另外介紹）。

可是基本保證并能完全避免問(wèn)題，如果數(shù)據(jù)操作不當(dāng)，依然會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間占用寫鎖，比如前臺(tái)創(chuàng)建索引操作，當(dāng)出現(xiàn)這種情況的時(shí)候，整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)就處于完全阻塞狀態(tài)，無(wú)法進(jìn)行任何讀寫操作，情況十分嚴(yán)重。

2.4 自動(dòng)分區(qū)

體現(xiàn)MongoDB水平擴(kuò)展能力的重要一個(gè)功能就是自動(dòng)分區(qū)（auto-sharding），然而MongoDB的自動(dòng)分區(qū)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中也存在著不少問(wèn)題。1）在高負(fù)載的情況下，MongoDB的自動(dòng)分區(qū)功能會(huì)出現(xiàn)不可用或者運(yùn)行緩慢的情況。2）可以看到網(wǎng)上有不少使用者在系統(tǒng)自動(dòng)分區(qū)后出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或者數(shù)據(jù)丟失的情況（最出名的當(dāng)然是Foursquare的宕機(jī)事件）。3）我自己在實(shí)際應(yīng)用中也出現(xiàn)過(guò)類似問(wèn)題，也就是MongoDB在高負(fù)載下，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)的丟失，并且還沒(méi)辦法恢復(fù)。

2.5 Join

MongoDB不支持Join操作，需要在多個(gè)Collection中查找時(shí)，不能使用Join將多個(gè)Collection合并，只能分別在每個(gè)Collection中運(yùn)行一次存儲(chǔ)操作。

3. 安全性

MongoDB的原生數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)安全性雖然也是它極力展示的一個(gè)特性之一，但是事實(shí)上

MongoDB的安全性設(shè)計(jì)仍有缺陷。首先，MongoDB的默認(rèn)安全設(shè)置為否，這給了很多不熟悉MongoDB特點(diǎn)的新人或是第一次轉(zhuǎn)換NoSQL的企業(yè)用戶一個(gè)非常大的安全隱患。此外，MongoDB也在網(wǎng)上被報(bào)道一些安全漏洞或者黑客攻擊事件，包括非法數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)的無(wú)故丟失等這些事件究其原因也是安全保障設(shè)計(jì)的缺陷。

4. 易用性

易用上來(lái)說(shuō)，MongoDB的表現(xiàn)也是中規(guī)中矩，雖然可以使用Javascript的Shell工具以及界面化的MMS，但是其操作仍有優(yōu)化的空間。此外，MongoDB不具備自動(dòng)安裝部署功能。MongoDB的安裝部署必須全手動(dòng)操作，這樣不僅比較耗時(shí)，對(duì)于新手來(lái)說(shuō)可能因?yàn)椴皇煜ざ雎曰虿荒芡瓿梢恍┫到y(tǒng)配置的工作，導(dǎo)致安裝失敗或是使用過(guò)程中出現(xiàn)異常。

以上是我個(gè)人在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的MongoDB的幾點(diǎn)不足，我認(rèn)為，MongoDB雖然是作為NoSQL的領(lǐng)軍人物在與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)華山論劍，但是其實(shí)他并不完善，所以我希望未來(lái)MongoDB自身能做出改進(jìn)，當(dāng)然我更希望能有新的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品能后來(lái)居上，這樣才能加快NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的更快進(jìn)步。

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