为什么MongoDB敢说“做以前你从未能做的事”

Posted 2021-05-01 大数据文摘



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作者| Shuvayan Das

翻译| 张龙吟，卞铮 校对| 康欣，土家 编辑| Ivy

小编注：在MongoDB的网站上，它这样自我介绍：做以前你从未能做的事（Do What You Could Never Do Before）。为什么MongoDB敢这样说？它有什么长处与不足？今天我们给大家抛砖引玉。

一、 MongoDB是什么？

“需求是创新之母。” 虽然这是句老话，但现在依然很受用！

过去的十年，我们将数据生成、存储和分析的临界点推上一个全新的高度。这个大跃进是我们向数字化的数据驱动的经济又近了一步；这个大跃进也创造了它自身的需要。而这些问题及其解决方法通常都在大数据的保护伞之下。

想象一下：如今，脸书和谷歌产生了更多的数据，它们加在一起超过了前几年的全球数据总量。伴随数据生成的高速增长，随之而来是存储和规模的问题。看，所有人都希望脸书上的订阅能够被瞬间加载——我们憎恨端着手机和电脑在那儿傻傻等着它加载。可回头想想，什么架构才能使我们有这样快速体验？数百万的用户同时向数据库请求实时信息。再加上非结构化数据和系统需求（让您可以快速添加新功能），这看上去更像是一个不可能完成的任务。

传统的数据库很难应付这种需求，且提升规模所需的成本令人望而却步。本文给大家介绍一个新型的数据存储系统，大家管它叫做MongoDB。它提供了无架构设计、高性能、高可用性和自动规模伸缩，这是当前所需要但传统RDBMS系统无法满足的性质。

维基上这么描述MongoDB

MongoDB（源自huMONGOus一词，意为“堆积如山的”）是一个跨平台的面向文档的NoSQL数据库。MongoDB避开了传统的基于表格的关系型数据库结构，代之以具有动态结构的类JSON文档格式（MongoDB称之为BSON），从而使一些特定类型应用的数据整合更容易、更快。在GNU Affero和Apach许可下发布的MongoDB是一个免费的开源软件。

二、有谁在用MongoDB？

下面只列举其中一部分。实际上，MongoDB在全球已有一千万次以上的下载量，目前有三十万人正在学习MongoDB。

三、对比传统关系型数据库

将关系型数据库和MongoDB进行比较，就好似在比较一只狮子和一只老虎一般。虽然都是食肉动物，但是一个是独自狩猎，另一个则是群体出动。SQL（老虎）有着一个固定的数据模型，其中的数据需要遵循架构的设计，这有助于组织分析例如销售统计类的结构化数据。而另一方，MongoDB（狮子）是一个基于文档的数据库，它以文档的形式存储数据。虽然他们的方法不同，但依据组织化的需求，这两者都需要数据存储并选择数据库类型。

四、使用MongoDB有什么优点？

从上面的附图你可以发现，当服务器上的查询数量增加时，MongoDB就明显是一个胜利者。MongoDB 非常适用于实时分析，它有着低延迟以及针对需求的高可用性。

MongoDB已经进入了前沿领域，因为各类组织需要分析半结构化、非结构化以及地理或空间数据，更因为现今世界原先的结构化数据正在被快速的改变。

传统的关系型数据库系统不能完全应付得了这些需求，因为它们固有的结构不允许它们处理这样的需求。虽然关系型数据库系统也在改变，来迎合数据的大爆发，但最适合处理当今数据的数据库仍是像MongoDB这类文档数据库。

五、MongoDB的局限性是什么？

以下列举了一些MongoDB的限制。

1.最大的文件不能超过16MB

2.最大文件嵌套层级为100（指文件嵌套文件再嵌套文件）

3.索引区不能超过1024字节。

4.每个集合最多为64个索引。

5.创建一个复合索引最多使用31个字段。

6.全文本搜索和地理位置索引是互斥的。

7.在32位机器上，一个固定集合（capped collection）中的文件数量大小是有限制的。但64位机器上则对文件数量大小没有限制。

8.在Windows系统上，MongoDB不能存储超过4TB的数据（去除日志后为8TB）

9.在单个复制集中最多可有12个节点。

10.在单个复制集中最多可有7个投票节点。

11.如要回滚超过300MB的数据，需要进行人工干预。

12.在分片集群（sharded cluster）中无法使用组命令。

13.在分片集群中无法使用 $isolated, $snapshot, geoSearch。

14.你无法在 $where中涉及到数据库对象。

15.为了分片一个集合，它必须小于256GB。

16.在分片集群中对单条记录（非多条）的更新/移出必须包含分片密钥。同样命令针对多条记录执行时则可以不包含分片密钥。

17.分片密钥最大值为512字节。

18.一旦分片完成，一个集合的分片密钥值将无法改变。

除了这些限制以外，在关系型数据库系统中用约束来防止数据被意外删除的功能在MongoDB或其他NoSQL数据库系统中无法实现。 也可能有其它问题，例如像下面列示的这个，为了存储多层数据而违反了标准范式。

一个用户有许多朋友，并可能其中之一就是他自己。人们可能反复对自身进行点赞、评论或两者皆有的行为动作。这种类型的反复模式使得它更难将一个活动流反规范化（de-normalize）为一份独立的文档

MongoDB也像其它科技一般，非常公平的共享了它的局限性和缺陷，并且随着版本更新，它们将很有希望被解决。

大数据文摘编译者简介

张龙吟

自由会展活动策划人，活动市场营销与会展管理双硕士。现居翡冷翠。关注大数据时事及其在商业、体育等领域的发展。

卞小铮

现供职于国内某大宗电商，之前曾在中资、外资银行工作多年，主要专注于产品设计及项目管理等工作。熟悉银行金融业务，具有经营分析类、数据类以及监管类项目的丰富实施经验。希望通过该《大数据文摘》这个平台，与更多的数据爱好者以及专家进行交流学习。

康小欣

博士，多年从事图像及数据处理和分析、计算机视觉、模式识别、机器学习、增强现实等领域的技术研究和创新应用，现为西门子中国研究院高级研究员。希望借此平台，与大数据分析爱好者以及专家学者交流、合作。

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