为什么PostgreSQL比MongoDB还快

PostgreSQL9.4带来了全新的NoSQL特性，并且根据EnterpriseDB的测试，其加载，插入和查询的性能都已经几倍于MongoDB了。

定襄网站制作公司哪家好，找创新互联建站！从网页设计、网站建设、微信开发、APP开发、成都响应式网站建设等网站项目制作，到程序开发，运营维护。创新互联建站于2013年成立到现在10年的时间，我们拥有了丰富的建站经验和运维经验，来保证我们的工作的顺利进行。专注于网站建设就选创新互联建站。

虽然我是PG的铁杆粉丝，但是关系数据库背负了ACID的重型装甲，在性能上居然能打败轻装上阵的NoSQL数据库总觉得有点离谱。

所以我在自己的环境里验证了一下EnterpriseDB的测试结果，并且小探一下PG取胜的原因。

1. EnterpriseDB的测试结果

以下是EnterpriseDB的测试结果(数据量为5000万)

（还可以参考这篇译文： ）

2. 我的验证结果

测试观点

为了使测试结果更加单纯，我准备单纯比拼CPU消耗(尽量排除IO和网络的干扰)，设定以下测试条件。

1）所有数据都要放进内存

2）C/S都跑在同一台单机上

所以，只在单机上进行10万条小数据量的测试。

注）EnterpriseDB的测试环境是32G内存的Amazon Web Services M3.2XLARGE实例，总数据量超过内存了。

测试环境

测试环境为个人PC上的VMware虚拟机

PC

CPU:Intel Core i5-3470 3.2G(4核)

MEM:6GB

SSD:OCZ-VERTEX4 128GB(VMware虚拟机所在磁盘，非系统盘)

OS:Win7

VMware虚拟机

CPU:4核

MEM:1GB

OS:CentOS 6.5

PG:PostgreSQL 9.4.0(shared_buffers = 428MB,其他是默认值)

MG:MongoDB 3.0.2

测试步骤

测试步骤非常简单,可以参考：

但是，在测试前，有些东西要改。

1)把数据量减小到10万

pg_nosql_benchmark-master/pg_nosql_benchmark:

declare -a json_rows=(10000000)

==

declare -a json_rows=(100000)

2)修改mongo的一处脚本(注)

pg_nosql_benchmark-master/lib/mongo_func_lib.sh:

collectionsize="$(echo ${output}|awk -F"," '{print $5}'|cut -d":" -f2)"

==

collectionsize="$(echo ${output}|awk -F"," '{print $6}'|cut -d":" -f2)"

注)pg_nosql_benchmark原来是基于MongoDB 2.6设计的，MongoDB 3.0的db.json_tables.stats()输出可能变了，所以这边要修改一下。

ssdb、minio性能测试c

项目上需要找一个硬盘型的NoSQL，用于将 Redis 中的冷数据落入硬盘。初步选型了几款 key-value 类型的NoSQL，分别有 levelDB、 rocksDB、 TiDB、 SSDB、swapDB、 Kvrocks、Tikv 。均为基于 levelDB 开发的几款NoSQL。其中因为 levelDB、rocksDB 无网络接口，不方便做分布式和高可用。， TiDB 过重，还有 swapDB 社区不够活跃且相关client API不完备。暂时选型 SSDB 。

项目需要存储的其实是一个略长的二进制字符串，初步认为，使用 对象存储 方案其实也可以替代NoSQL，所以压测对象添加当前非常火的云原生对象存储 MinIO

硬件名|配置 系统| Ubuntu(基于win10 wsl版的docker启动) 内存| 16GB(实际可用6.08G) CPU| Intel i5-8400

测试项目： 1. 写50M数据100次 2. 随机读取任意key 100次（对LRU机制不友好）

写

数据导入成功！

数据序列化成功！

a 数据大小:50.99295234680176 MB

第1次写入总用时: 797 ms

第2次写入总用时: 848 ms

第3次写入总用时: 3621 ms

第4次写入总用时: 813 ms

第5次写入总用时: 1862 ms

第6次写入总用时: 838 ms

第7次写入总用时: 2235 ms

第8次写入总用时: 836 ms

第9次写入总用时: 900 ms

第10次写入总用时: 1027 ms

第11次写入总用时: 1101 ms

第12次写入总用时: 880 ms

第13次写入总用时: 1956 ms

第14次写入总用时: 866 ms

第15次写入总用时: 2422 ms

第16次写入总用时: 852 ms

第17次写入总用时: 4511 ms

第18次写入总用时: 875 ms

第19次写入总用时: 2736 ms

第20次写入总用时: 814 ms

第21次写入总用时: 7172 ms

第22次写入总用时: 891 ms

第23次写入总用时: 7820 ms

第24次写入总用时: 836 ms

第25次写入总用时: 22103 ms

第26次写入总用时: 877 ms

第27次写入总用时: 2712 ms

第28次写入总用时: 841 ms

第29次写入总用时: 1928 ms

第30次写入总用时: 916 ms

第31次写入总用时: 839 ms

第32次写入总用时: 826 ms

第33次写入总用时: 7759 ms

第34次写入总用时: 843 ms

第35次写入总用时: 10670 ms

第36次写入总用时: 843 ms

第37次写入总用时: 9361 ms

第38次写入总用时: 821 ms

第39次写入总用时: 810 ms

第40次写入总用时: 794 ms

第41次写入总用时: 13281 ms

第42次写入总用时: 833 ms

第43次写入总用时: 811 ms

第44次写入总用时: 798 ms

第45次写入总用时: 18843 ms

第46次写入总用时: 911 ms

第47次写入总用时: 9428 ms

第48次写入总用时: 898 ms

第49次写入总用时: 17582 ms

第50次写入总用时: 903 ms

第51次写入总用时: 831 ms

第52次写入总用时: 800 ms

第53次写入总用时: 14602 ms

第54次写入总用时: 827 ms

第55次写入总用时: 5898 ms

第56次写入总用时: 856 ms

第57次写入总用时: 5693 ms

第58次写入总用时: 1050 ms

第59次写入总用时: 882 ms

第60次写入总用时: 1020 ms

第61次写入总用时: 15060 ms

第62次写入总用时: 902 ms

第63次写入总用时: 1062 ms

第64次写入总用时: 915 ms

第65次写入总用时: 7572 ms

第66次写入总用时: 823 ms

第67次写入总用时: 9649 ms

第68次写入总用时: 832 ms

第69次写入总用时: 10403 ms

第70次写入总用时: 907 ms

第71次写入总用时: 978 ms

第72次写入总用时: 789 ms

第73次写入总用时: 2111 ms

第74次写入总用时: 947 ms

第75次写入总用时: 4675 ms

第76次写入总用时: 944 ms

第77次写入总用时: 8592 ms

第78次写入总用时: 832 ms

第79次写入总用时: 2940 ms

第80次写入总用时: 842 ms

第81次写入总用时: 19835 ms

第82次写入总用时: 862 ms

第83次写入总用时: 7646 ms

第84次写入总用时: 873 ms

第85次写入总用时: 1002 ms

第86次写入总用时: 842 ms

第87次写入总用时: 9057 ms

第88次写入总用时: 801 ms

第89次写入总用时: 5117 ms

第90次写入总用时: 918 ms

第91次写入总用时: 798 ms

第92次写入总用时: 853 ms

第93次写入总用时: 7728 ms

第94次写入总用时: 810 ms

第95次写入总用时: 3969 ms

第96次写入总用时: 814 ms

第97次写入总用时: 2050 ms

第98次写入总用时: 819 ms

第99次写入总用时: 9566 ms

第100次写入总用时: 833 ms/pre

随机读

第1次读取 15总用时: 2251 ms

第2次读取 73总用时: 2045 ms

第3次读取 98总用时: 1548 ms

第4次读取 20总用时: 2683 ms

第5次读取 46总用时: 1156 ms

第6次读取 69总用时: 1160 ms

第7次读取 46总用时: 1520 ms

第8次读取 51总用时: 1381 ms

第9次读取 48总用时: 1000 ms

第10次读取 69总用时: 1400 ms

第11次读取 82总用时: 1236 ms

第12次读取 22总用时: 1140 ms

第13次读取 36总用时: 864 ms

第14次读取 66总用时: 843 ms

第15次读取 47总用时: 922 ms

第16次读取 17总用时: 885 ms

第17次读取 14总用时: 864 ms

第18次读取 64总用时: 888 ms

第19次读取 74总用时: 815 ms

第20次读取 33总用时: 866 ms

第21次读取 36总用时: 822 ms

第22次读取 78总用时: 975 ms

第23次读取 40总用时: 1186 ms

第24次读取 54总用时: 857 ms

第25次读取 92总用时: 963 ms

第26次读取 43总用时: 955 ms

第27次读取 38总用时: 853 ms

第28次读取 47总用时: 926 ms

第29次读取 62总用时: 877 ms

第30次读取 70总用时: 890 ms

第31次读取 88总用时: 895 ms

第32次读取 15总用时: 937 ms

第33次读取 3总用时: 993 ms

第34次读取 99总用时: 892 ms

第35次读取 76总用时: 818 ms

第36次读取 30总用时: 1020 ms

第37次读取 89总用时: 863 ms

第38次读取 99总用时: 819 ms

第39次读取 62总用时: 818 ms

第40次读取 1总用时: 871 ms

第41次读取 66总用时: 809 ms

第42次读取 68总用时: 847 ms

第43次读取 72总用时: 910 ms

第44次读取 50总用时: 1128 ms

第45次读取 47总用时: 898 ms

第46次读取 26总用时: 909 ms

第47次读取 35总用时: 872 ms

第48次读取 30总用时: 826 ms

第49次读取 79总用时: 904 ms

第50次读取 66总用时: 863 ms

第51次读取 2总用时: 885 ms

第52次读取 65总用时: 900 ms

第53次读取 67总用时: 1023 ms

第54次读取 16总用时: 934 ms

第55次读取 63总用时: 892 ms

第56次读取 9总用时: 894 ms

第57次读取 71总用时: 896 ms

第58次读取 20总用时: 947 ms

第59次读取 89总用时: 865 ms

第60次读取 57总用时: 872 ms

第61次读取 62总用时: 856 ms

第62次读取 14总用时: 881 ms

第63次读取 19总用时: 950 ms

第64次读取 14总用时: 876 ms

第65次读取 86总用时: 968 ms

第66次读取 12总用时: 911 ms

第67次读取 93总用时: 877 ms

第68次读取 59总用时: 886 ms

第69次读取 79总用时: 878 ms

第70次读取 49总用时: 869 ms

第71次读取 91总用时: 964 ms

第72次读取 38总用时: 838 ms

第73次读取 73总用时: 915 ms

第74次读取 8总用时: 875 ms

第75次读取 96总用时: 827 ms

第76次读取 98总用时: 826 ms

第77次读取 95总用时: 892 ms

第78次读取 36总用时: 843 ms

第79次读取 44总用时: 872 ms

第80次读取 89总用时: 863 ms

第81次读取 24总用时: 883 ms

第82次读取 89总用时: 804 ms

第83次读取 49总用时: 876 ms

第84次读取 81总用时: 873 ms

第85次读取 72总用时: 914 ms

第86次读取 68总用时: 861 ms

第87次读取 73总用时: 893 ms

第88次读取 4总用时: 880 ms

第89次读取 3总用时: 987 ms

第90次读取 76总用时: 896 ms

第91次读取 16总用时: 1010 ms

第92次读取 73总用时: 903 ms

第93次读取 83总用时: 933 ms

第94次读取 52总用时: 945 ms

第95次读取 48总用时: 901 ms

第96次读取 26总用时: 942 ms

第97次读取 37总用时: 883 ms

第98次读取 44总用时: 866 ms

第99次读取 89总用时: 921 ms

第100次读取 61总用时: 896 ms/pre

写

数据导入成功！

第1次写入总用时: 956 ms

第2次写入总用时: 912 ms

第3次写入总用时: 1241 ms

第4次写入总用时: 1564 ms

第5次写入总用时: 942 ms

第6次写入总用时: 3666 ms

第7次写入总用时: 1629 ms

第8次写入总用时: 1712 ms

第9次写入总用时: 977 ms

第10次写入总用时: 1515 ms

第11次写入总用时: 911 ms

第12次写入总用时: 1009 ms

第13次写入总用时: 1024 ms

第14次写入总用时: 1206 ms

第15次写入总用时: 984 ms

第16次写入总用时: 943 ms

第17次写入总用时: 954 ms

第18次写入总用时: 1033 ms

第19次写入总用时: 1008 ms

第20次写入总用时: 1121 ms

第21次写入总用时: 963 ms

第22次写入总用时: 949 ms

第23次写入总用时: 889 ms

第24次写入总用时: 1066 ms

第25次写入总用时: 1289 ms

第26次写入总用时: 1125 ms

第27次写入总用时: 1111 ms

第28次写入总用时: 953 ms

第29次写入总用时: 964 ms

第30次写入总用时: 1125 ms

第31次写入总用时: 998 ms

第32次写入总用时: 1993 ms

第33次写入总用时: 926 ms

第34次写入总用时: 920 ms

第35次写入总用时: 926 ms

第36次写入总用时: 1169 ms

第37次写入总用时: 1325 ms

第38次写入总用时: 1170 ms

第39次写入总用时: 1074 ms

第40次写入总用时: 1011 ms

第41次写入总用时: 931 ms

第42次写入总用时: 984 ms

第43次写入总用时: 1563 ms

第44次写入总用时: 905 ms

第45次写入总用时: 944 ms

第46次写入总用时: 1147 ms

第47次写入总用时: 1429 ms

第48次写入总用时: 934 ms

第49次写入总用时: 1133 ms

第50次写入总用时: 912 ms

第51次写入总用时: 953 ms

第52次写入总用时: 1127 ms

第53次写入总用时: 1065 ms

第54次写入总用时: 1323 ms

第55次写入总用时: 1003 ms

第56次写入总用时: 1489 ms

第57次写入总用时: 1377 ms

第58次写入总用时: 940 ms

第59次写入总用时: 1317 ms

第60次写入总用时: 912 ms

第61次写入总用时: 898 ms

第62次写入总用时: 934 ms

第63次写入总用时: 1005 ms

第64次写入总用时: 1729 ms

第65次写入总用时: 983 ms

第66次写入总用时: 1684 ms

第67次写入总用时: 908 ms

第68次写入总用时: 895 ms

第69次写入总用时: 1171 ms

第70次写入总用时: 1372 ms

第71次写入总用时: 1261 ms

第72次写入总用时: 1024 ms

第73次写入总用时: 1048 ms

第74次写入总用时: 904 ms

第75次写入总用时: 941 ms

第76次写入总用时: 928 ms

第77次写入总用时: 1806 ms

第78次写入总用时: 1052 ms

第79次写入总用时: 1030 ms

第80次写入总用时: 1092 ms

第81次写入总用时: 1117 ms

第82次写入总用时: 950 ms

第83次写入总用时: 933 ms

第84次写入总用时: 928 ms

第85次写入总用时: 935 ms

第86次写入总用时: 1908 ms

第87次写入总用时: 994 ms

第88次写入总用时: 1097 ms

第89次写入总用时: 930 ms

第90次写入总用时: 1052 ms

第91次写入总用时: 1119 ms

第92次写入总用时: 958 ms

第93次写入总用时: 987 ms

第94次写入总用时: 973 ms

第95次写入总用时: 2036 ms

第96次写入总用时: 891 ms

第97次写入总用时: 954 ms

第98次写入总用时: 951 ms

第99次写入总用时: 1044 ms

第100次写入总用时: 1366 ms/pre

随机读

第1次读取 46总用时: 40 ms

第2次读取 8总用时: 36 ms

第3次读取 28总用时: 26 ms

第4次读取 80总用时: 10 ms

第5次读取 77总用时: 13 ms

第6次读取 27总用时: 49 ms

第7次读取 86总用时: 20 ms

第8次读取 0总用时: 45 ms

第9次读取 54总用时: 34 ms

第10次读取 24总用时: 153 ms

第11次读取 78总用时: 29 ms

第12次读取 0总用时: 17 ms

第13次读取 91总用时: 56 ms

第14次读取 5总用时: 99 ms

第15次读取 23总用时: 138 ms

第16次读取 37总用时: 120 ms

第17次读取 40总用时: 156 ms

第18次读取 88总用时: 41 ms

第19次读取 76总用时: 32 ms

第20次读取 49总用时: 102 ms

第21次读取 20总用时: 179 ms

第22次读取 40总用时: 68 ms

第23次读取 6总用时: 215 ms

第24次读取 36总用时: 197 ms

第25次读取 37总用时: 30 ms

第26次读取 68总用时: 154 ms

第27次读取 14总用时: 314 ms

第28次读取 27总用时: 91 ms

第29次读取 51总用时: 255 ms

第30次读取 66总用时: 166 ms

第31次读取 86总用时: 140 ms

第32次读取 29总用时: 374 ms

第33次读取 96总用时: 235 ms

第34次读取 68总用时: 72 ms

第35次读取 74总用时: 264 ms

第36次读取 11总用时: 334 ms

第37次读取 55总用时: 316 ms

第38次读取 31总用时: 287 ms

第39次读取 93总用时: 233 ms

第40次读取 44总用时: 499 ms

第41次读取 26总用时: 312 ms

第42次读取 76总用时: 33 ms

第43次读取 11总用时: 31 ms

第44次读取 86总用时: 191 ms

第45次读取 96总用时: 217 ms

第46次读取 20总用时: 145 ms

第47次读取 1总用时: 772 ms

第48次读取 69总用时: 477 ms

第49次读取 9总用时: 320 ms

第50次读取 46总用时: 42 ms

第51次读取 34总用时: 823 ms

第52次读取 76总用时: 115 ms

第53次读取 62总用时: 635 ms

第54次读取 99总用时: 596 ms

第55次读取 64总用时: 657 ms

第56次读取 66总用时: 97 ms

第57次读取 18总用时: 461 ms

第58次读取 91总用时: 247 ms

第59次读取 46总用时: 147 ms

第60次读取 12总用时: 702 ms

第61次读取 79总用时: 545 ms

第62次读取 47总用时: 956 ms

第63次读取 17总用时: 853 ms

第64次读取 97总用时: 771 ms

第65次读取 74总用时: 368 ms

第66次读取 84总用时: 790 ms

第67次读取 72总用时: 866 ms

第68次读取 82总用时: 742 ms

第69次读取 93总用时: 313 ms

第70次读取 57总用时: 917 ms

第71次读取 61总用时: 1185 ms

第72次读取 66总用时: 162 ms

第73次读取 5总用时: 168 ms

第74次读取 68总用时: 275 ms

第75次读取 43总用时: 1108 ms

第76次读取 74总用时: 281 ms

第77次读取 65总用时: 955 ms

第78次读取 22总用时: 1169 ms

第79次读取 88总用时: 501 ms

第80次读取 80总用时: 1685 ms

第81次读取 92总用时: 1286 ms

第82次读取 89总用时: 1680 ms

第83次读取 30总用时: 1537 ms

第84次读取 41总用时: 1576 ms

第85次读取 2总用时: 2193 ms

第86次读取 52总用时: 1817 ms

第87次读取 8总用时: 323 ms

第88次读取 81总用时: 1409 ms

第89次读取 40总用时: 577 ms

第90次读取 88总用时: 598 ms

第91次读取 19总用时: 2324 ms

第92次读取 75总用时: 2275 ms

第93次读取 29总用时: 668 ms

第94次读取 77总用时: 2773 ms

第95次读取 62总用时: 484 ms

第96次读取 84总用时: 883 ms

第97次读取 32总用时: 2945 ms

第98次读取 44总用时: 884 ms

第99次读取 66总用时: 631 ms

第100次读取 38总用时: 2739 ms/pre

非常奇怪的是 MinIO 整体性能略优于 SSDB 但是理论上不太应该， SSDB 怎么说也是半内存半硬盘的NoSQL不应该比纯硬盘的 MinIO 性能要差，有可能是 SSDB 写到一定数据量后把本机内存写爆了，导致读写非常慢。但这变相验证了 SSDB 在极端情况下的不稳定。

如何根据性能选择内存NoSQL数据库

本文主要内容是测试了不同NoSQL数据库在测试工具YCSB中的表现。我们选取了3款流行的内存(in-memory)数据库管理系统：Redis，Tarantool 以及 CouchBase，还有缓存系统Memchached。Memchached虽然不属于数据库管理系统但常作为快速存储系统使用。

测试环境由4台在Microsoft Azure Cloud中的虚拟机组成的计算机组组成。这些虚拟机同属于一个数据中心。nosql-1和nosql-2用作测试Tarantool和CouchBase，nosql-3和nosql-4用作测试Redis，Azure Redis Cache 以及 Memcached。这些机器都安装和配置了相应数据库和测试项目。虚拟机的配置为4核A3 CPU，7GB RAM，120GB硬盘。

数据库及设置

内存数据库管理系统会存储所有在主内存中的数据并在磁碟上进行持续更新操作；透过日志记录每个数据的修改以确保连贯性。由于是以append-only方式进行日志写入，因此它很少遇到瓶颈问题；读取/写入都不会造成频繁的磁碟头移动。

Redis在2009推出，目前的最新版本是3.0.5。我们这里使用的版本是3.0.4，以append-only(只附加)方式进行数据管理，与其配合使用的是Microsoft Azure Redis Cache工具。

Tarantool是一款开源NoSQL数据库管理系统。我们使用的是Tarantool 1.6.7-126-gb35aff9，日志采用write-ahead(先写)模式。Memcached是一款分布式内存缓存系统，这里使用是Memcached 1.4.14-0ubuntu9。

Couchbase Server是开源分布式NoSQL面向文档数据库，这里使用的版本是Couchbase 4.0.0-4047-1。

YCSB测试工具

Yahoo! Cloud Serving Benchmark(YCSB)是功能强大的NoSQL数据库性能测试工具，它提供了6种主要的负载工作类型，以字母A到F来区分。

负载A负责更新操作，极值是50/50的读写操作，如用于进行新近操作记录。负载B负责读取操作，极值是95/5的读写操作，如用于进行图片标签管理，多进行标签读取操作。负载C负载100%的读取操作，如用于进行用户属性获取。负载D以先进先出方式进行插入操作，如用户进行最新数据读取。负载E负责小范围记录读取而不是单个记录读取，如线程会话。负载F负责记录的读取，修改和写入，如用户信息管理。

我们对配置文件作了两处参数修改：数据条目recordcount设为200000，操作条目operationcount设为5000000。YCSB是多线程工具，我们将以8, 16, 32, 64, 128 及256 线程来进行测试。详细的测试脚本请点击这里进行下载。

下列测试结果图以颜色进行测试对象区分，

Tarantool (HASH) （蓝）

Tarantool (TREE)（浅蓝）

Redis （红）

Azure Redis Cache （橙）

Memcached （绿）

CouchBase（黑）

更多图片请点击［这里］查看。

结论

Tarantool在所有负载类型测试中皆取得了最优成绩。它创建了一个无锁内存引擎，以协同多任务方式进行操作而不是互斥或并行处理方式。根据以下性能图表现，我们的结论是Tarantool的高吞吐量处理是其最大优势之一。因此在多数场合下，Tarantool是用户的最佳选择。

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