oracle和mongodb的优势,mongodb优缺点

MongoDB 是目前炙手可热的 NoSQL 文档型数据库,它提供的一些特性很棒:如自动 failover 机制,自动 sharding,无模式 schemaless,大部分情况下性能也很棒。但是薄荷在深入使用 MongoDB 过程中,遇到了不少问题,下面总结几个我们遇到的坑。特别申明:我们目前用的 MongoDB 版本是 2.4.10,曾经升级到 MongoDB 2.6.0 版本,问题依然存在,又回退到 2.4.10 版本。

MongoDB 数据库级锁

坑爹指数:5星(最高5星)

MongoDB的锁机制和一般关系数据库如 MySQL(InnoDB), Oracle 有很大的差异,InnoDB 和 Oracle 能提供行级粒度锁,而 MongoDB 只能提供 库级粒度锁,这意味着当 MongoDB 一个写锁处于占用状态时,其它的读写操作都得干等。

初看起来库级锁在大并发环境下有严重的问题,但是 MongoDB 依然能够保持大并发量和高性能,这是因为 MongoDB 的锁粒度虽然很粗放,但是在锁处理机制和关系数据库锁有很大差异,主要表现在:

MongoDB 没有完整事务支持,操作原子性只到单个 document 级别,所以通常操作粒度比较小;

MongoDB 锁实际占用时间是内存数据计算和变更时间,通常很快;

MongoDB 锁有一种临时放弃机制,当出现需要等待慢速 IO 读写数据时,可以先临时放弃,等 IO 完成之后再重新获取锁。

通常不出问题不等于没有问题,如果数据操作不当,依然会导致长时间占用写锁,比如下面提到的前台建索引操作,当出现这种情况的时候,整个数据库就处于完全阻塞状态,无法进行任何读写操作,情况十分严重。

解决问题的方法,尽量避免长时间占用写锁操作,如果有一些集合操作实在难以避免,可以考虑把这个集合放到一个单独的 MongoDB 库里,因为 MongoDB 不同库锁是相互隔离的,分离集合可以避免某一个集合操作引发全局阻塞问题。

建索引导致数据库阻塞

坑爹指数:3星

上面提到了 MongoDB 库级锁的问题,建索引就是一个容易引起长时间写锁的问题,MongoDB 在前台建索引时需要占用一个写锁(而且不会临时放弃),如果集合的数据量很大,建索引通常要花比较长时间,特别容易引起问题。

解决的方法很简单,MongoDB 提供了两种建索引的访问,一种是 background 方式,不需要长时间占用写锁,另一种是非 background 方式,需要长时间占用锁。使用 background 方式就可以解决问题。

例如,为超大表 posts 建立索引,

千万不用使用

db.posts.ensureIndex({user_id: 1})

而应该使用

db.posts.ensureIndex({user_id: 1}, {background: 1})

不合理使用嵌入 embed document

坑爹指数:5星

embed document 是 MongoDB 相比关系数据库差异明显的一个地方,可以在某一个 document 中嵌入其它子 document,这样可以在父子 document 保持在单一 collection 中,检索修改比较方便。

比如薄荷的应用情景中有一个 Group document,用户申请加入 Group 建模为 GroupRequest document,我们最初的时候使用 embed 方式把 GroupRequest 放置到 Group 中。

Ruby 代码如下所示(使用了 Mongoid ORM):

class Group

include Mongoid::Document

...

embeds_many :group_requests

...

end

class GroupRequest

include Mongoid::Document

...

embedded_in :group

...

end

这个使用方式让我们掉到坑里了,差点就爬不出来,它导致有接近两周的时间系统问题,高峰时段常有几分钟的系统卡顿,最严重一次甚至引起 MongoDB 宕机。

仔细分析后,发现某些活跃的 Group 的 group_requests 增加(当有新申请时)和更改(当通过或拒绝用户申请时)异常频繁,而这些操作经常长时间占用写锁,导致整个数据库阻塞。原因是当有增加 group_request 操作时,Group 预分配的空间不够,需要重新分配空间(内存和硬盘都需要),耗时较长,另外 Group 上建的索引很多,移动 Group 位置导致大量索引更新操作也很耗时,综合起来引起了长时间占用锁问题。

解决问题的方法,说起来也简单,就是把 embed 关联更改成的普通外键关联,就是类似关系数据库的做法,这样 group_request 增加或修改都只发生在 GroupRequest 上,简单快速,避免长时间占用写锁问题。当关联对象的数据不固定或者经常发生变化时,一定要避免使用 embed 关联,不然会死的很惨。

不合理使用 Array 字段

坑爹指数:4星

MongoDB 的 Array 字段是比较独特的一个特性,它可以在单个 document 里存储一些简单的一对多关系。

薄荷有一个应用情景使用遇到严重的性能问题,直接上代码如下所示:

class User

include Mongoid::Document

...

field :follower_user_ids, type: Array, default: []

...

end

User 中通过一个 Array 类型字段 follower_user_ids 保存用户关注的人的 id,用户关注的人从 10个到 3000 个不等,变化是比较频繁的,和上面 embed 引发的问题类似,频繁的 follower_user_ids 增加修改操作导致大量长时间数据库写锁,从而引发 MongoDB 数据库性能急剧下降。

解决问题的方法:我们把 follower_user_ids 转移到了内存数据库 redis 中,避免了频繁更改 MongoDB 中的 User, 从而彻底解决问题。如果不使用 redis,也可以建立一个 UserFollower 集合,使用外键形式关联。

先列举上面几个坑吧,都是害人不浅的陷阱,使用 MongoDB 过程一定要多加注意,避免掉到坑里。

针对使用中遇到的问题,谈点我自己的感受吧,就谈点注意事项而已。

一定要合理创建索引, 有很多人都被宣传片迷惑,认为mongo的读取速度本身就应该很快,所以从mysql转过来后,就连创建索引都忘了,当表(collection) 很大时,不创建索引是非常影响性能的。 创建索引很简单,如果你不想使用shell那么麻烦,直接在model里面声明就是了:index({ xxx: 1 }, { unique: true, background: true });然后运行一个rake命令:rake db:mongoid:create_indexes 就ok了,这个命令不会重复创建的。

大表查询时,只返回你想要的列,楼主讲了很多write的性能问题,可能是场景不同的原因,我们大量遇到了查询的性能问题;这一点就不用多说了吧,其他关系型数据库也有这种问题。 特别是单collection字段数据量比较大时,非常容易引起性能问题,在rails里面也很简单,查询时加上only就是了。比如 User.where(xxx).only(:f1,:f2) 。

尽量一次返回所有需要的数据,避免GET_MORE,避免游标操作,当用户进行查询迭代时,mongo会首先返回一个数据块供你迭代,当你迭代的数据超过这个数据块时,mongoid 发起 GET_MORE 命令移动游标获取下一个数据块,而就是这个移动游标的操作就非常慢,特别是你返回的列比较多的时候,性能非常低。每次返回的数据块的大小是由batchSize控制的,可以通过修改它的默认值进行控制。

尽量避免在model里面使用Array类型的字段,原因楼主已经说了,不过我们遇到的还是查询的问题,因为你使用了Array,查询时,你不可避免的会使用 ##in## 操作,in操作无法利用索引,这个在关系型数据库里面也是存在的,大表操作一定要避免。

不要在和数据库直接相关的model里面使用继承, 什么意思呢?就是 modelB < model A ,而他们都是mongo里面的 document,为什么不能这样? 因为mongoid的内部实现其实只会创建一张表就是documentA, 然后在 documentA 里面用一个 _type 字段来标识 documentB,这样当你查询 modelB 时,内部会生成一个查询到 documentA 的语句,那个查询就是用的 _type in [xxxx] 类似这样的语句,你看又是 in 操作。如果这种情况你是在后期才发现的,你真是回天无术,想死的心都有:)。

事务,还是事务,mongodb不支持事务,所以你一定要考虑清楚,权衡利弊。我们有些功能就必须使用事务,没办法,我想到一个非常丑陋的方法,记录每个创建和更新的model,它的id和更新数据,如果一旦有异常,我就撤销更新和创建,真的是非常麻烦。想想看在一个支持事务的关系型数据库里面,这些是非常简单的。

主从备份还不是很成熟,这一点,估计是我研究的不深入的原因,我仍然认为主从备份不是很成熟,有些时候简直就是提心吊胆,如果有经验的同学在这里,可以多多讨论。

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