ES 为什么能够替代 MongoDB?
ES(Elasticsearch)和 MongoDB 都是非关系型数据库,也就是 NoSQL 数据库,它们都可以存储和处理大量的非结构化或半结构化数据。那么,ES 为什么能够替代 MongoDB 呢?本文将从以下几个方面来探讨这个问题:
1.数据模型
2.查询能力
3.分布式特性
4.性能和可扩展性
5.成本和易用性
数据模型
ES 和 MongoDB 都采用了文档(document)作为数据的基本单位,文档是一种键值对(key-value)的数据结构,可以存储各种类型的数据,如字符串、数字、布尔值、数组、对象等。文档的优点是灵活和动态,不需要预先定义数据的模式(schema),可以随时添加或修改字段。
不过,ES 和 MongoDB 在文档的组织方式上有所不同。ES 将文档存储在索引(index)中,索引相当于关系型数据库中的数据库(database),每个索引可以包含多个类型(type),类型相当于关系型数据库中的表(table),每个类型可以包含多个文档。MongoDB 将文档存储在集合(collection)中,集合相当于关系型数据库中的表,每个集合可以包含多个文档。
ES 的数据模型更加灵活,因为它允许在同一个索引中存储不同类型的文档,而 MongoDB 要求在同一个集合中存储相同类型的文档。这意味着 ES 可以更好地适应数据的多样性和变化性。
查询能力
ES 和 MongoDB 都提供了丰富的查询语言和接口,可以对文档进行各种复杂的查询和聚合操作。不过,ES 的查询能力更加强大,因为它是一个专业的搜索引擎,它支持全文检索(full-text search)、模糊匹配(fuzzy matching)、近义词(synonyms)、分词(tokenization)、分析器(analyzer)、过滤器(filter)、评分(scoring)等高级搜索功能。而 MongoDB 的查询能力主要针对文档的结构和内容,不支持全文检索和相关性排序等功能。
ES 的查询能力更加适合处理那些需要进行精确或模糊搜索、排序、分组、统计等操作的数据,如网站搜索、日志分析、推荐系统等。而 MongoDB 的查询能力更加适合处理那些需要进行简单或复杂的条件匹配、范围查询、正则表达式等操作的数据,如社交网络、电商平台、游戏等。
分布式特性
ES 和 MongoDB 都是分布式数据库,也就是说,它们都可以将数据分散在多个节点(node)上,实现数据的高可用性(high availability)和水平扩展性(horizontal scalability)。不过,ES 和 MongoDB 在分布式特性上有所不同。ES 将索引划分为多个分片(shard),每个分片可以有多个副本(replica),分片和副本可以分布在不同的节点上。MongoDB 将集合划分为多个块(chunk),每个块可以有多个副本集(replica set),块和副本集可以分布在不同的节点上。
ES 的分布式特性更加灵活,因为它可以对每个索引进行单独的分片和副本设置,而 MongoDB 只能对整个集群进行统一的块和副本集设置。这意味着 ES 可以更好地根据数据的大小和访问频率来调整数据的分布和复制策略,提高数据的读写性能和容错能力。
性能和可扩展性
ES 和 MongoDB 都具有很高的性能和可扩展性,它们都可以通过增加节点来提升数据的处理能力和吞吐量。不过,ES 和 MongoDB 在性能和可扩展性上有所不同。ES 采用了倒排索引(inverted index)的数据结构,这种数据结构可以快速地对文档进行搜索和排序,但是会增加文档的写入和更新的开销。MongoDB 采用了 B 树(B-tree)的数据结构,这种数据结构可以快速地对文档进行插入和修改,但是会降低文档的搜索和排序的效率。
ES 的性能和可扩展性更加适合那些读多写少、查询复杂、排序频繁、实时性要求高的场景,如网站搜索、日志分析、推荐系统等。而 MongoDB 的性能和可扩展性更加适合那些写多读少、查询简单、排序少见、实时性要求低的场景,如社交网络、电商平台、游戏等。
成本和易用性
ES 和 MongoDB 都是开源软件,也就是说,它们都可以免费使用,但是需要自己搭建和维护数据库系统。不过,ES 和 MongoDB 在成本和易用性上有所不同。ES 需要较多的硬件资源,如内存、磁盘空间、网络带宽等,因为它需要为每个文档创建倒排索引,并且需要将索引同步到多个副本上。MongoDB 需要较少的硬件资源,因为它只需要为每个文档创建 B 树,并且只需要将文档同步到多个副本集上。
ES 的成本和易用性更高,因为它需要更多的硬件投入,并且需要更多的技术知识和经验来配置和优化数据库系统。而 MongoDB 的成本和易用性更低,因为它需要更少的硬件投入,并且提供了更简单和友好的用户界面和工具来管理和使用数据库系统。