Khác nhau giữa Redis và MongoDB

Bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu sự khác nhau giữa cơ sở dữ liệu không quan hệ (non-relational database) Redis và MongoDB. Chúng ta sẽ xem xét nhanh các tính năng được cung cấp bởi Redis và MongoDB. Sau đó, sẽ xem khi nào sử dụng Redis hoặc MongoDB bằng cách so sánh hai cơ sở dữ liệu này với nhau.

1/ Redis

Redis là một cấu trúc dữ liệu trong bộ nhớ (in-memory data structure) cung cấp một bộ tính năng phong phú. Redis hữu ích như một bộ nhớ cache, message broker, and queue.

1.1 Các tính năng của Redis

• Giao diện dòng lệnh chuyên dụng – redis-cli
• Lưu trữ các cặp khóa-giá trị và hỗ trợ cấu trúc dữ liệu như danh sách, tập hợp và băm
• Có thể lưu trữ các giá trị có kích thước lên đến 512MB
• Cho phép xuất bản và đăng ký tin nhắn bằng cách sử dụng hàng đợi tin nhắn pub / sub
• Hỗ trợ không gian địa lý bằng cách cung cấp các lệnh đặc biệt để quản lý dữ liệu không gian địa lý theo thời gian thực
• Cho phép thực thi tập lệnh LUA
• Cung cấp cho nhiều khách hàng các công nghệ phổ biến
• Hỗ trợ IoT và các thiết bị nhúng
• Hỗ trợ dữ liệu mùa xuân
• Hỗ trợ Spring Cache bằng cách sử dụng các ứng dụng khách Java như Redisson

1.2 Cài đặt Redis

Bạn có thể tải để cài đặt:

$ wget http://download.redis.io/releases/redis-6.0.9.tar.gz
$ tar xzf redis-6.0.9.tar.gz
$ cd redis-6.0.9
$ make

2. MongoDB

MongoDB là một cơ sở dữ liệu tài liệu NoSQL lưu trữ thông tin trong cấu trúc tài liệu giống JSON. Nó hữu ích như một kho lưu trữ dữ liệu noschema để thay đổi nhanh chóng các ứng dụng, tạo mẫu và khởi động trong giai đoạn thiết kế và triển khai.

2.1 Tính năng của MongoDB

• Cung cấp giao diện dòng lệnh tương tác MongoDB Shell (mongosh) để thực hiện các thao tác quản trị và truy vấn / cập nhật dữ liệu
• Cấu trúc truy vấn dựa trên JSON với sự hỗ trợ của các phép join.
• Hỗ trợ nhiều loại tìm kiếm khác nhau như tìm kiếm dựa trên địa lý, tìm kiếm đồ thị và tìm kiếm văn bản
• Hỗ trợ các giao dịch ACID nhiều tài liệu
• Hỗ trợ Spring Data
• Có sẵn trong các phiên bản cộng đồng, doanh nghiệp và đám mây (MongoDB Atlas)
• Các trình điều khiển khác nhau cho các công nghệ chính như C ++, Java, Go, Python, Rust và Scala
• Cung cấp GUI để khám phá và thao tác dữ liệu thông qua MongoDB Compass
• Cung cấp trình bày dữ liệu trực quan bằng cách sử dụng Biểu đồ MongoDB
• MongoDB BI Connector cung cấp kết nối với BI và nền tảng phân tích

2.2 Cài đặt MongoDB

Download tại đây. Nếu sử dụng macOS, chúng ta có thể cài đặt phiên bản cộng đồng trực tiếp bằng Homebrew

brew tap mongodb/brew
brew install mongodb-community@4.4

3. Khi nào sử dụng Redis

3.1 Caching

Redis cung cấp hiệu suất bộ nhớ đệm tốt nhất trong phân khúc bằng cách cung cấp thời gian phản hồi dưới mili giây cho các mục thường xuyên được yêu cầu.

Hơn nữa, nó cho phép đặt thời gian hết hạn trên các phím bằng các lệnh như EXPIRE, EXPIREAT và PEXPIRE.

Đồng thời, chúng ta có thể sử dụng lệnh PERSIST để loại bỏ thời gian chờ và giữ nguyên cặp khóa-giá trị, lý tưởng cho việc lưu vào bộ nhớ đệm.

3.2 Lưu trữ dữ liệu linh hoạt

Redis cung cấp các cấu trúc dữ liệu khác nhau như chuỗi, danh sách, tập hợp và băm để quyết định cách lưu trữ và tổ chức dữ liệu của chúng tôi. Do đó, Redis cho chúng ta toàn quyền tự do trong việc triển khai các cấu trúc cơ sở dữ liệu.

Tuy nhiên, nó cũng có thể đòi hỏi một thời gian dài để suy nghĩ về thiết kế DB. Tương tự, việc xây dựng và duy trì cấu trúc bên trong của lược đồ bằng Redis có thể là một thách thức.

3.3 Lưu trữ dữ liệu phức tạp

Tương tự, với sự kết hợp của danh sách, tập hợp và băm, chúng ta có thể triển khai các cấu trúc dữ liệu phức tạp như hàng đợi, mảng, tập hợp được sắp xếp và đồ thị để lưu trữ.

3.4 Chat, Queue và Message Broker

Redis có thể xuất bản và đăng ký tin nhắn bằng cách sử dụng hàng đợi tin nhắn pub / sub với đối sánh mẫu. Do đó, Redis có thể hỗ trợ các ứng dụng trò chuyện thời gian thực và nguồn cấp dữ liệu mạng xã hội. Tương tự, chúng ta có thể triển khai một hàng đợi nhẹ bằng cách sử dụng cấu trúc dữ liệu danh sách. Hơn nữa, danh sách của Redis hỗ trợ các hoạt động nguyên tử và cung cấp khả năng chặn, làm cho nó phù hợp để triển khai môi giới tin nhắn.

3.5 Lưu trữ session

Redis cung cấp kho dữ liệu trong bộ nhớ với khả năng bền bỉ, khiến nó trở thành ứng cử viên sáng giá để lưu trữ và quản lý các phiên cho các ứng dụng web / di động.

3.6 IoT và các hệ thống nhúng

Theo tài liệu chính thức của Redis, các phiên bản mới hơn bắt đầu từ 4 và 5 hỗ trợ bộ xử lý ARM và Raspberry Pi. Ngoài ra, Redis chạy trên Andriod và đang nỗ lực để đưa Android làm nền tảng được hỗ trợ chính thức. Vì vậy, Redis lý tưởng cho IoT và các hệ thống nhúng, được hưởng lợi bởi diện tích bộ nhớ nhỏ và yêu cầu CPU thấp.

3.7 Xử lý thời gian thực

Là một cấu trúc dữ liệu trong bộ nhớ cực nhanh, chúng ta có thể sử dụng Redis cho các ứng dụng xử lý thời gian thực. Ví dụ: Redis có thể phục vụ hiệu quả các ứng dụng cung cấp các tính năng như cảnh báo giá cổ phiếu, bảng xếp hạng và phân tích thời gian thực.

3.8 Ứng dụng không gian địa lý

Redis cung cấp cấu trúc dữ liệu trong bộ nhớ được xây dựng có mục đích Geo Set – được xây dựng trên tập hợp được sắp xếp – để quản lý các chỉ số không gian địa lý. Ngoài ra, nó cung cấp các lệnh địa lý cụ thể như GEOADD, GEOPOS và GEORADIUS để thêm, đọc và phân tích dữ liệu không gian địa lý. Do đó, chúng ta có thể xây dựng các ứng dụng không gian địa lý thời gian thực với các tính năng dựa trên vị trí như thời gian lái xe và khoảng cách lái xe bằng cách sử dụng Redis.

4. Khi nào sử dụng MongoDB

4.1 Truy vấn động

MongoDB cung cấp một bộ công cụ truy vấn mạnh mẽ. Ngoài ra, nó cung cấp một loạt các lược đồ truy vấn linh hoạt như tìm kiếm dựa trên địa lý, tìm kiếm đồ thị và tìm kiếm văn bản để truy xuất dữ liệu hiệu quả. Đồng thời, với sự hỗ trợ của các truy vấn có cấu trúc JSON, MongoDB có vẻ là lựa chọn tốt hơn cho các tình huống mà tìm kiếm và phân tích dữ liệu là các hoạt động hàng ngày.

4.2 Schema thay đổi nhanh chóng

MongoDB có thể hữu ích trong giai đoạn thiết kế và triển khai sớm, nơi chúng ta yêu cầu các thay đổi nhanh chóng đối với schema của mình. Đồng thời, nó không đưa ra các giả định về dữ liệu cơ bản và tự tối ưu hóa mà không cần lược đồ.

4.3 Prototyping và Hackathons

Bằng cách tuân theo cấu trúc tài liệu giống JSON, MongoDB cho phép tạo mẫu nhanh, tích hợp nhanh với các kênh front-end và hackathons. Đồng thời, nó có thể hữu ích cho các nhóm cấp dưới không muốn đối phó với sự phức tạp của RDBMS.

4.4 Catalogs

Bằng cách cung cấp một schema động tự mô tả, MongoDB giúp bạn dễ dàng thêm các sản phẩm, tính năng và đề xuất cho các danh mục như thương mại điện tử, quản lý tài sản và khoảng không quảng cáo. Chúng ta cũng có thể sử dụng các truy vấn rõ ràng trong MongoDB cho các tính năng như tìm kiếm và phân tích nâng cao bằng cách lập chỉ mục một trường hoặc tập hợp các trường của tài liệu có cấu trúc JSON.

4.5 Mobile Apps

Cấu trúc tài liệu JSON của MongoDB cho phép lưu trữ các loại dữ liệu khác nhau từ nhiều thiết bị khác nhau cùng với chỉ mục không gian địa lý.

Bên cạnh đó, khả năng mở rộng theo chiều ngang với sharding gốc cho phép dễ dàng mở rộng ứng dụng di động. Do đó, MongoDB có thể phục vụ hàng tấn người dùng, xử lý hàng petabyte dữ liệu và hỗ trợ hàng trăm nghìn thao tác mỗi giây, khiến nó trở thành một lựa chọn xứng đáng để sao lưu các ứng dụng di động.

4.6 Ứng dụng phong phú về nội dung

Không dễ để kết hợp nhiều nội dung khác nhau trong RDBMS cho các ứng dụng hiện đại giàu nội dung. Mặt khác, MongoDB cho phép lưu trữ và cung cấp nội dung phong phú như văn bản, âm thanh và video. Ngoài ra, chúng ta có thể dễ dàng lưu trữ các tệp lớn hơn 16MB một cách hiệu quả bằng MongoDB GridFS. Nó cho phép truy cập một phần của các tệp lớn mà không cần tải toàn bộ tệp vào bộ nhớ. Ngoài ra, nó tự động đồng bộ hóa các tệp và siêu dữ liệu của chúng tôi trên tất cả các máy chủ. Do đó, MongoDB là lựa chọn phù hợp hơn để hỗ trợ các ứng dụng giàu nội dung.

4.7 Các ứng dụng game

Tương tự như các ứng dụng dành cho thiết bị di động và nội dung phong phú, chơi game cũng yêu cầu cấu trúc dữ liệu động và mở rộng quy mô lớn. Do đó, MongoDB có thể là một lựa chọn đầy hứa hẹn cho các ứng dụng chơi game.

4.8 Dịch vụ cơ sở dữ liệu đám mây

MongoDB Atlas có sẵn trên nhiều dịch vụ đám mây như AWS, Google Cloud và Azure. Ngoài ra, với cơ chế sao chép và chuyển đổi dự phòng được tích hợp sẵn, nó cung cấp một hệ thống phân tán có tính khả dụng cao. Do đó, chúng ta có thể nhanh chóng triển khai và quản lý cơ sở dữ liệu và sử dụng nó như một dịch vụ cơ sở dữ liệu đám mây toàn cầu.

5. Kết luận

Trong bài viết này, chúng ta đã khám phá Redis và MongoDB là những cơ sở dữ liệu không quan hệ. Chúng ta đã xem xét các tính năng được cung cấp bởi cả hai cơ sở dữ liệu. Sau đó, chúng ta khám phá các tình huống trong đó một trong số chúng tốt hơn tình huống còn lại. Chúng ta chắc chắn có thể kết luận Redis có vẻ hứa hẹn là một giải pháp tốt hơn cho bộ nhớ đệm, message broker và hàng đợi. Đồng thời, nó có thể tỏ ra xứng đáng trong xử lý thời gian thực, ứng dụng không gian địa lý và hệ thống nhúng.

Mặt khác, MongoDB là một lựa chọn vững chắc để lưu trữ các đối tượng giống JSON. Do đó, MongoDB có thể phù hợp nhất với kiến trúc ít giản đồ để tạo mẫu, các ứng dụng trò chơi, di động và nội dung phong phú hiện đại.