每个大中型企业都需要一个数据库。 大型跨国企业通常需要全球分布的数据库，并且当将其数据库用于财务或库存应用程序时，它们需要高度的一致性。 很少有数据库可以满足这两种需求。

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Couchbase Server是一个内存优先，分布式，灵活的JSON文档数据库，在本地集群中具有高度一致性。 Couchbase Server还支持跨数据中心复制，最终实现了跨集群的一致性。

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Couchbase Lite是一个嵌入式移动数据库，可脱机工作并在联机时与Couchbase Sync Gateway同步。 Sync Gateway与Couchbase Server以及多个Couchbase Lite实例同步。

Couchbase Server可以部署在本地，云， Kubernetes或混合配置中。 它有开源版本和企业版本。

Couchbase Server查询语言N1QL是为JSON文档数据库设计的SQL超集，具有分析扩展。 Couchbase还支持键值数据访问和全文搜索。

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Couchbase是该数据库的幕后公司，该公司是在2011年将Membase（内存中缓存的集群键值数据库的制造商）和CouchOne（Apache CouchDB文档数据库的开发人员）合并而成的。值层，在2012年添加了JSON文档层，然后在2014年添加了移动数据库，在2015年添加了类似SQL的查询，在2017年添加了全文搜索并在2018年添加了分析功能。

Couchbase替代品和竞争对手

Couchbase的替代品包括另一个灵活的文档数据库MongoDB ； MongoDB与Redis结合用于缓存 ； Oracle数据库 ，一种高端关系数据库； 以及Microsoft的关系数据库产品SQL Server。 关系数据库系统是为在单个大型服务器上使用而设计的，很难扩展它们。 MongoDB旨在执行主-从复制，该复制可以稍微扩展，但是需要分片才能很好地扩展。 Redis有助于加快MongoDB的速度，但引入了另一个活动部分，这可能会使组合系统的管理复杂化。

Couchbase的其他近期替代方案包括CockroachDB ， Azure Cosmos DB ， Amazon Aurora ， Aerospike ，Amazon DocumentDB和Amazon DynamoDB。 在先前的评论中，我已经讨论了关系和NoSQL选项。

Couchbase服务器架构

Couchbase Server执行多个角色：数据服务，索引服务，查询服务，安全性，复制，搜索，事件，分析和管理。 这些服务可以分别在一个或多个节点上运行。

Couchbase Server的设计基于三个基本原则：内存和以网络为中心的体系结构，工作负载隔离以及对所有内容的异步方法。

写入将提交到内存，然后持久存储到磁盘并异步索引，而不会阻止读取或写入。 最常用的数据和索引透明地保存在内存中，以实现快速读取。 尽管增加了Couchbase的RAM需求，但这种大量使用内存对于延迟和吞吐量很有好处。

Couchbase Server可以独立扩展其每项服务，以提高其效率。 查询服务可以从更多的CPU资源中受益，索引服务可以使用SSD，数据服务可以使用更多RAM。 Couchbase将此称为多维缩放（MDS），它是Couchbase Server的与众不同的功能之一。

异步操作可帮助Couchbase Server避免阻止写入，读取或查询。 开发人员可以在需要时在持久性和一致性与延迟之间取得平衡。

Couchbase JSON数据模型支持基本数据类型和复杂数据类型：数字，字符串，嵌套对象和数组。 您可以创建规范化或非规范化的文档。 Couchbase Server不需要甚至不支持架构。 相比之下，MongoDB不需要架构，但是如果开发人员选择，则可以支持和执行它们。

正如我稍后将更详细讨论的那样，您可以通过四种机制访问Couchbase Server文档：键值，基于SQL的查询，全文本搜索和JavaScript事件。 如果您的JSON文档包含子文档或数组，则可以直接使用路径表达式访问它们，而无需传输和解析整个文档。 事件模型可以触发数据更改（ OnUpdate ）或计时器。 此外，您可以通过与Couchbase Mobile同步来访问Couchbase Server文档。

Couchbase Server被组织为存储桶，vBucket，节点和集群。 值区包含JSON文档。 vBucket实质上是在节点之间自动分布的分片。 节点是承载Couchbase Server单个实例的物理机或虚拟机。 群集是节点组。 同步复制发生在群集中的节点之间。

Couchbase Server部署选项

您可以在本地，云和Kubernetes上安装Couchbase Server 。 Couchbase Server企业版可免费进行开发和测试，并且可以通过订购进行生产。 开源的Couchbase Server社区版可免费用于所有目的。 除了一些省略的功能外 ，Couchbase Server社区版还与Couchbase Server企业版API兼容。

我在Google Cloud Platform上创建了一个云测试驱动器会话，该会话（经过五分钟的部署延迟）使我得到了三个节点的Couchbase Server群集和一个Sync Gateway节点，它们都运行了三个小时。 我花了大约一个小时来阅读这四个Couchbase教程，这使我有一种查询服务器的感觉。

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Couchbase自治运算符

仅在企业版中受支持的Couchbase Autonomous Operator提供了Couchbase Server与开源Kubernetes和Red Hat OpenShift的本机集成。 操作员通过创建自定义资源定义并将其注册为自定义Couchbase Server控制器来管理Couchbase Server集群，从而扩展了Kubernetes API。 这减少了在Kubernetes上运行Couchbase集群所需的开发工作量，并使您可以自动管理常见的Couchbase Server任务，例如Couchbase Server集群的配置，创建，扩展和恢复。 该操作员还可以与Azure Kubernetes服务，Amazon Elastic Kubernetes服务和Google Kubernetes Engine一起使用。

跨数据中心复制（XDCR）

如前所述，Couchbase Server执行同步复制，并且在群集中具有很强的一致性。 它跨群集，数据中心和可用性区域执行异步，主动-主动复制，以避免产生高写入延迟。 XDCR允许Couchbase成为全局分布的数据库，但代价是允许群集之间实现最终（而非强大）的一致性。

所有Couchbase Server版本均支持Basic XDCR。 XDCR筛选，限制和基于时间戳的冲突解决都是Enterprise Edition的功能。

Couchbase查询工具

您可以使用键查询Couchbase Server来检索关联的值，该值可以是JSON文档或Blob。 您也可以使用类似SQL的N1QL语言或全文搜索来查询它。 如果存储桶具有支持查询的索引，则N1QL查询和全文查询的运行速度都会更快。

N1QL

N1QL，发音为“镍”，非常类似于标准SQL，带有JSON扩展名。 鉴于我已经使用SQL数十年了，所以我发现它比MongoDB的聚合管道容易得多。

实际上，N1QL有两种类似的变体：一种用于Couchbase服务器查询服务，另一种用于Analytics服务（这是企业版功能）。 N1QL for Analytics基于SQL ++ 。

N1QL的某些扩展是USE KEYS ， NEST ， UNNEST和MISSING 。 USE KEYS和USE HASH是JOIN的查询提示。 NEST和UNNEST打包UNNEST压缩数组。 MISSING是JSON特定于NULL替代方法； IS NOT MISSING表示文档中存在特定值或NULL 。 值为NOT MISSING和NOT NULL的关键字为KNOWN 。 N1QL查询可以使用路径，该路径也适用于全文搜索。

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全文搜索

Couchbase支持外部全文搜索引擎，例如Solr ，但它也有自己的基于Go的全文搜索引擎Bleve。 Bleve包含在Couchbase Mobile和Couchbase Server中，并且支持您期望的大多数搜索语法。

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Couchbase SDK

所有主要的Couchbase服务都可以通过SDK进行编程。 SDK适用于C / C ++ 、. Net（C＃，F＃和Visual Basic .Net），Go，Java，Node.js，PHP，Python和Scala。

除了SDK之外，Couchbase还提供与以下框架的紧密集成：Spring Data，.NET LINQ和Couchbase自己的Ottoman Node.js ODM。 例如，以下示例查询使用Linq2Couchbase ：

{     Servers = new List<Uri> {new Uri("http://localhost:8091/")}});

var context = new BucketContext(ClusterHelper.GetBucket("travel-sample"));var query = (from a in context.Query<AirLine>()               where a.Country == "United Kingdom"               select a).               Take(10);

query.ToList().ForEach(Console.WriteLine);ClusterHelper.Close();

Couchbase Mobile

Couchbase Mobile有两个部分：在移动设备上运行的Couchbase Lite和在服务器节点上运行的Couchbase Sync Gateway。 Couchbase Lite可在iOS，Android，.Net和Xamarin上运行，并支持Swift，Objective-C，Java，Kotlin和C ++语言。

例如，以下Java代码定义了要在Android上运行的查询：

Database database = DatabaseManager.getDatabase();Query searchQuery = QueryBuilder  .select(SelectResult.expression(Expression.property("airportname")))  .from(DataSource.database(database))  .where(    Expression.property("type").equalTo(Expression.string("airport"))      .and(Expression.property("airportname").like(Expression.string(prefix + "%"))));

Couchbase基准

尽管InfoWorld尚未对Couchbase Server进行基准测试，但第三方（Altoros）已使用YCSB JSON和键值测试以及TPCx-IoT测试进行了测试 。 下表是JSON文档基准测试。 如您所见，Couchbase Server的性能优于MongoDB和DataStax。 您可以自己重新运行这些基准测试，因为Altoros已提供了所有必需的脚本。

阿尔托罗斯

总体而言，Couchbase Server可以很好地与具有类似SQL的查询语言和全文搜索引擎的NoSQL JSON文档数据库堆叠在一起，Couchbase Mobile可以将价值主张扩展到移动设备。 Couchbase是否适合您取决于您​​的应用程序和要求。

如果您需要关系数据库的可靠架构结构或图数据库的连接方向，则Couchbase不会做您想要的事情。 但是，如果您需要全球可扩展的文档数据库，那么Couchbase是一个不错的选择。

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费用： Couchbase Server社区版：免费。 Couchbase Server企业版：年度订阅按节点定价，并根据节点所需的内核和RAM以不同的价格提供。 开发和测试节点是免费的。 企业版云部署按小时可用，Couchbase Server在AWS上的典型软件价格为$ 0.662 /节点/小时，对于Mobile Sync Gateway，典型软件价格为$ 1.641 /节点/小时，其标准模板最初使用四个服务器节点和两个同步节点，具有自动缩放功能。 在Microsoft Azure和Google Cloud Platform上，价格大致可比。 您还可以携带自己的许可证，并只为云资源付费。

平台： Couchbase服务器：Linux，Windows Server 2012 R2及更高版本； Kubernetes，OpenShift; AWS，Azure，GCP。 Couchbase Server开发和测试：MacOS 10.11和更高版本，Windows 10周年更新和更高版本； 码头工人 Couchbase Lite：iOS，Android，.Net。 Couchbase Sync Gateway：Linux，Windows Server 2010和更高版本，MacOS 10.12.6和更高版本； AWS，Docker，OpenShift。

From: https://www.infoworld.com/article/3430716/couchbase-review-a-smart-nosql-database.html