MongoDb為何要優(yōu)化？?jī)?yōu)化方法是什么？

2024-09-07 00:22:37

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供稿：網(wǎng)友

MongoDB是一個(gè)基于分布式文件存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫，也是現(xiàn)在比較受歡迎的數(shù)據(jù)庫之一，這篇文章主要給大家介紹的關(guān)于MongoDB優(yōu)化的內(nèi)容，感興趣的朋友就跟隨小編一起來了解吧。

        1、為什么選擇MongoDB？

        1、性能

        在大數(shù)據(jù)時(shí)代中，大數(shù)據(jù)量的處理已經(jīng)成了考量一個(gè)數(shù)據(jù)庫最重要的原因之一。而MongoDB的一個(gè)主要目標(biāo)就是盡可能的讓數(shù)據(jù)庫保持卓越的性能，這很大程度地決定了MongoDB的設(shè)計(jì)。在一個(gè)以傳統(tǒng)機(jī)械硬盤為主導(dǎo)的年代，硬盤很可能會(huì)成為性能的短板，而MongoDB選擇了最大程度而利用內(nèi)存資源用作緩存來換取卓越的性能，并且會(huì)自動(dòng)選擇速度最快的索引來進(jìn)行查詢。MongoDB盡可能精簡(jiǎn)數(shù)據(jù)庫，將盡可能多的操作交給客戶端，這種方式也是MongoDB能夠保持卓越性能的原因之一。

        2、擴(kuò)展

        現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)量已經(jīng)從過去的MB、GB變?yōu)榱爽F(xiàn)在的TB級(jí)別，單一的數(shù)據(jù)庫顯然已經(jīng)無法承受，擴(kuò)展性成為重要的話題，然而現(xiàn)在的開發(fā)人員常常在選擇擴(kuò)展方式的時(shí)候犯了難，到底是選擇橫向擴(kuò)展還是縱向擴(kuò)展呢？
        橫向擴(kuò)展（scale out）是以增加分區(qū)的方式將數(shù)據(jù)庫拆分成不同的區(qū)塊來分布到不同的機(jī)器中來，這樣的優(yōu)勢(shì)是擴(kuò)展成本低但管理困難。

        3、使用

        MongoDB采用的是NoSQL的設(shè)計(jì)方式，可以更加靈活的操作數(shù)據(jù)。在進(jìn)行傳統(tǒng)的RDBMS中你一定遇到過幾十行甚至上百行的復(fù)雜SQL語句，傳統(tǒng)的RDBMS的SQL語句中包含著大量關(guān)聯(lián)，子查詢等語句，在增加復(fù)雜性的同時(shí)還讓性能調(diào)優(yōu)變得更加困難。MongoDB的面向文檔（document-oriented）設(shè)計(jì)中采用更為靈活的文檔來作為數(shù)據(jù)模型用來取代RDBMS中的行，面向文檔的設(shè)計(jì)讓開發(fā)人員獲取數(shù)據(jù)的方式更加靈活，甚至于開發(fā)人員僅用一條語句即可查詢復(fù)雜的嵌套關(guān)系，讓開發(fā)人員不必為了獲取數(shù)據(jù)而絞盡腦汁。

        2、NoSQL對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)思維的影響

        1、預(yù)設(shè)計(jì)模式與動(dòng)態(tài)模式

        傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)思維中，項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段需要對(duì)數(shù)據(jù)庫表中的字段名稱、字段類型、進(jìn)行規(guī)定，如果嘗試插入不符合設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫不會(huì)接受這條數(shù)據(jù)以保證數(shù)據(jù)的完整性。

        --數(shù)據(jù)庫字段:NAME, SONG

INSERT INTO T_INFO VALUES('John','Come Together'); --成功
INSERT INTO T_INFO VALUES('小明', 20, 'xiaoming@111.com'); --失敗
        NoSQL采用的是對(duì)集合（類似"表"）中的文檔（類似于"行"）進(jìn)行動(dòng)態(tài)追加，在創(chuàng)建集合之初不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)類型進(jìn)行限定，任何文檔都可以追加到任何集合中去，例如我們可以將這樣兩條文檔添加到一個(gè)集合中去：

{"name" : "John", "song" : "Come Together"}
{"name" : "小明", "age":"20", "email" : xiaoming@111.com}

        MongoDB中文檔的格式類似于我們常見的JSON，由此可見，我們第一個(gè)擁有"name"、"song"兩個(gè)字段，而第二個(gè)擁有"name"、"age"、"email"三個(gè)字段，這在預(yù)設(shè)計(jì)模式中的數(shù)據(jù)庫是不可能插入成功的，但在MongoDB的動(dòng)態(tài)模式是可以的，這樣做的優(yōu)勢(shì)是我們不必為一些數(shù)量很少，但種類很多的字段單獨(dú)設(shè)計(jì)一張表，可以將他們集中在單獨(dú)一張表進(jìn)行存儲(chǔ)，但這樣做的弊病也是顯而易見的，我們?cè)讷@取數(shù)據(jù)時(shí)需要對(duì)同一張表的不同文檔進(jìn)行區(qū)分，增加了開發(fā)上的代碼量。所以在設(shè)計(jì)之初需要權(quán)衡動(dòng)態(tài)模式的優(yōu)劣來選擇表中的數(shù)據(jù)類型。

        2、范式化與反范式化

        范式化（normalization）是關(guān)系模型的發(fā)明者埃德加・科德于1970年提出這一概念，范式化會(huì)將數(shù)據(jù)分散到不同的表中，利用關(guān)系模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，由此帶來的優(yōu)點(diǎn)是，在后期進(jìn)行修改時(shí)，不會(huì)影響到與其關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，僅對(duì)自身修改即可完成。

        3、性能與用戶量

        “如何能讓軟件擁有更高的性能？”，我想這是一個(gè)大部分開發(fā)者都思考過的問題。性能往往決定了一個(gè)軟件的質(zhì)量，如果你開發(fā)的是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，那么你的產(chǎn)品性能將更加受到考驗(yàn)，因?yàn)槟忝鎸?duì)的是廣大的互聯(lián)網(wǎng)用戶，他們可不是那么有耐心的。嚴(yán)重點(diǎn)說，頁面的加載速度每增加一秒也許都會(huì)使你失去一部分用戶，也就是說，加載速度和用戶量是成反比的。那么用戶能夠接受的加載速度到底是多少呢？　

        數(shù)據(jù)庫性能對(duì)軟件整體性能的影響是不言而喻的，那么，當(dāng)我們使用MongoDB時(shí)改如何提高數(shù)據(jù)庫性能呢？

        4、范式化與反范式化

        在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，明確集合的用途是對(duì)性能調(diào)優(yōu)非常重要的一步。

        從性能優(yōu)化的角度來看，集合的設(shè)計(jì)我們需要考慮的是集合中數(shù)據(jù)的常用操作，例如我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)日志（log）集合，日志的查看頻率不高，但寫入頻率卻很高，那么我們就可以得到這個(gè)集合中常用的操作是更新（增刪改）。如果我們要保存的是城市列表呢？顯而易見，這個(gè)集合是一個(gè)查看頻率很高，但寫入頻率很低的集合，那么常用的操作就是查詢。

（編輯：武林網(wǎng)）

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