HBase、MongoDB 和 Redis 的区别详解

这三者都是流行的 NoSQL 数据库，但设计目标、数据模型和适用场景有显著差异。以下是它们的核心对比：

1. 数据模型对比

特性	HBase	MongoDB	Redis
数据模型	宽列存储（类似 BigTable）	文档存储（BSON/JSON）	键值存储（支持多种数据结构）
结构	行 + 列族 + 动态列	灵活的嵌套文档	String / Hash / List / Set 等
Schema	动态列（无严格 Schema）	Schema-less（可动态调整）	无 Schema（纯 Key-Value）
示例	RowKey + cf:col → value	{_id: 1, name: "Alice"}	SET user:1 "Alice"

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2. 架构与扩展性

特性	HBase	MongoDB	Redis
存储引擎	基于 HDFS（磁盘优先）	WiredTiger（内存+磁盘）	纯内存（可持久化到磁盘）
扩展方式	水平分片（RegionServer）	分片集群（Sharding）	集群（Redis Cluster）
一致性	强一致性（单行）	可调一致性	强一致性（单线程模型）
分布式设计	依赖 ZooKeeper + HDFS	自管理分片副本	去中心化集群

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3. 查询能力

特性	HBase	MongoDB	Redis
查询语言	Scan + Filter（有限）	丰富的 MongoDB Query	简单命令（GET/SET 等）
索引	仅 RowKey 和列族有限索引	支持多字段索引	无索引（纯 Key 查找）
复杂查询	弱（需配合 Phoenix 或 Spark）	强（聚合、地理查询等）	弱（仅基础数据结构操作）
JOIN	不支持	有限支持（$lookup）	不支持

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4. 性能特点

特性	HBase	MongoDB	Redis
读写速度	高吞吐写入，随机读中等	读写均衡	超高速读写（内存级）
延迟	毫秒级（依赖 HDFS）	亚毫秒级	微秒级
适用负载	海量数据高并发写入	通用 OLTP	高频读写缓存/队列

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5. 适用场景对比

场景	HBase	MongoDB	Redis
大数据存储	✅ 日志、用户行为数据（PB 级）	⚠️ 适合中小规模文档存储	❌ 不适合
实时查询	✅ 按 RowKey 快速查询	✅ 灵活查询（索引优化）	✅ 超高速 Key-Value 访问
高并发写入	✅ 适合时间序列、IoT 数据	✅ 写性能较好	✅ 极致写入（如计数器）
事务支持	❌ 仅单行事务	✅ 多文档事务（4.0+）	✅ 简单事务（WATCH/MULTI）
缓存场景	❌ 不适用	⚠️ 可作缓存（不如 Redis 专业）	✅ 主要用途
数据结构灵活性	⚠️ 动态列但查询受限	✅ 嵌套文档、动态字段	✅ 多种数据结构（Hash/List 等）

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6. 如何选择？

选 HBase 如果：

• 需要存储 海量结构化/半结构化数据（如日志、用户行为）。
• 依赖 Hadoop 生态（HDFS、Spark 集成）。
• 要求 高吞吐写入 和 按 RowKey 快速查询。

选 MongoDB 如果：

• 数据模型 灵活多变（如用户配置、商品目录）。
• 需要 复杂查询（如聚合、全文搜索）。
• 希望平衡 读写性能与灵活性。

选 Redis 如果：

• 需要 超低延迟访问（如缓存、会话存储）。
• 使用 高级数据结构（如排行榜、消息队列）。
• 业务依赖 原子操作（如库存扣减）。

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7. 总结

• HBase：大数据存储 + 高吞吐写入，适合 Hadoop 生态。
• MongoDB：通用文档数据库，适合灵活模式和复杂查询。
• Redis：内存数据库，适合高速缓存和实时数据处理。

组合使用案例：

• 用 Redis 缓存热点数据，MongoDB 存储主业务数据，HBase 归档历史数据。
• 例如：电商系统中，用户会话存 Redis，订单数据存 MongoDB，用户行为日志存 HBase。