在 AI 时代,开发者构建新系统的门槛越来越低,但数据存储作为底层架构的重中之重,在系统规划之初就必须做出前瞻性的选择,以避免后续因性能瓶颈或存储缺陷影响系统稳定。
作为一名正在规划新系统的架构师,我把这段时间调研的主流数据库和中间件按照“能解决什么问题”梳理了一遍。这不仅仅是选型,更是为了给系统里的每一份数据找个最舒服的“家”。你可以把这些看作咱们开发者的“军火库”:
一、 开发者军火库:核心组件速览
1. 业务逻辑与一致性的“压舱石” (RDBMS)
咱们最核心的用户、权限、业务逻辑,必须用关系型数据库,稳字当头。
- PostgreSQL: 它是我的首选。不仅能搞定 SQL,其 JSONB 特性存解析结果特别香,甚至装个插件就能变身向量数据库。
- MySQL: 老朋友了,如果团队希望上手快、运维省心,它就是标准答案。
- SQLite: 适合做轻量级本地工具或移动端开发,直接单文件运行。
2. 海量数据下的“变色龙” (NewSQL)
如果 API 调用量或解析记录突破单机瓶颈,又不想搞复杂的动态分库分表,看这两个:
- TiDB: 国产之光。兼容 MySQL 协议,能同时跑事务(TP)和分析(AP),无需来回同步数据。
- CockroachDB: 它的多地多中心容灾能力极强,适合全球分布场景。
3. 统计报表与大屏的“助推器” (OLAP)
对几亿条 API 调用日志做分析,传统的 SQL 往往会卡死,必须上列式存储:
- ClickHouse: 性能怪兽。聚合查询速度比 MySQL 快几百倍,压缩率惊人,极适合存审计日志。
- StarRocks / Doris: 在处理复杂表关联(Join)时比 ClickHouse 更智能,查询体验接近 MySQL。
4. 灵活变动与极速响应的“快刀手” (NoSQL)
- MongoDB: 解析多媒体出的数据字段经常变?存 Mongo 最省事,直接扔 JSON,告别
ALTER TABLE。 - Redis: 系统的“速效救心丸”。处理进度条、热点缓存、接口限流,没它真不行。
5. AI 与多媒体检索的“新武器” (Vector DB)
做图片和音视频分析,少不了相似度检索(如以图搜图):
- Milvus: 专门存储 512 或 1024 维特征向量,查询速度极快。
- Chroma: 极其轻量,适合 Python 后端快速验证 AI 功能。
6. 系统解耦与后台协调的“润滑剂”
- Kafka: 核心“传送带”。文件上传先入缓冲,后续服务再异步消费,系统才不会被瞬时流量压垮。
- Elasticsearch: 海量解析结果的全文索引,搜索关键字或查历史报文的不可替代选择。
- Zookeeper: 经典的分布式调度中心,是 Kafka 等组件稳住阵脚的关键。
二、 实战案例分析:如何精准选型?
为了深化理解,我们来看两个典型的业务痛点及应对方案:
案例 1:只存不改、大量查询的系统怎么选?
对于这种“写少读多”的场景,建议根据查询的“姿势”来定:
• 姿势 A:海量明细数据的聚合分析 —— 选 ClickHouse
- 场景: 统计过去三个月媒体处理时长、解析量前十的用户。
- 优势: ClickHouse 是为“读”而生的。单机性能即可秒杀 MySQL,聚合查询毫秒级返回。
- 开发者视角: 笔者曾接手一个远程终端数据存储项目,单表年数据量数千万,原本用 MySQL聚合查询慢且需定期归档。操刀换成 ClickHouse 后,虽然仅是单机版,查询效率即实现质变,0.1秒内返回结果,客户用了都要高潮了。
- 避坑指南: ClickHouse 不支持高频单条写入,会产生分片合并问题。方案是在前端加一层 Kafka 做批量写入缓冲。
• 姿势 B:高并发关键词/复杂过滤查询 —— 选 Elasticsearch
- 场景: 搜索“包含猫标签、昨天下午处理、文件 > 100MB”的视频。
- 优势: 倒排索引是复杂搜索的王牌。面对成百上千个维度的组合过滤,响应极稳。
案例 2:MySQL 遇到性能瓶颈,如何无痛扩展?
如果你已深陷 MySQL 容量限制,推荐使用 TiDB —— 这是一个可以“无限加血加防的 MySQL”:
- 原生分布式: 存储计算分离,后台自动分片。你只管写 SQL,容量不够加机器就行,无需改动业务代码。
- HTAP 架构: 一套数据库内置“行存+列存”。前台秒级处理交易,后台实时跑分析,彻底告别复杂的 ETL 同步。
- 强一致高可用: 基于 Raft 协议,机房挂了自动秒级切换,数据绝对不丢,适合金融级结算业务。
- 数据中台利器: 兼容 MySQL 协议,利用 DM 工具可将多个业务库数据实时汇聚,形成统一数据中心。
三、 AI 时代的数据存储进化
现在的模型如 DeepSeek-V3 参数量已达 671B,对“投喂”的数据存储提出了更高要求。核心演进在于:将非结构化数据转化为模型能懂的结构。
1. 向量数据库 (Vector DB):AI 的“外挂大脑”
- 逻辑: AI 只认向量(Embedding)。解决相似度搜索全靠它。
- 选型: 大规模首选 Milvus,小规模选 pgvector 插件,零运维选 Pinecone。
2. 湖仓一体 (Lakehouse):语料的“粮仓”
- 逻辑: 结合 S3/OSS 的低成本存储与数仓的高性能查询。
- 选型: StarRocks (国产之光)、Databricks。
3. 特征存储 (Feature Store):模型的“高速缓存”
- 逻辑: 存储实时行为特征。Redis 依然是首选,专业级可选 Feast。
💡 最终推荐:AI 数据流转闭环 - 原始层: 视频/图片进 OSS,日志进 ClickHouse。
- 处理层: 异步任务调用 AI 模型,将内容转成 向量 (Embedding)。
- 索引层: 向量存入 Milvus,业务元数据存入 PostgreSQL。
- 应用层 (RAG): 用户提问 $\rightarrow$ 向量库搜相似内容 $\rightarrow$ 喂给 DeepSeek/GPT 生成答案。
专家总结
咱们这套系统,初期建议以 PostgreSQL/MySQL + Redis 组合拳起步。
- 解析 JSON 太乱?加 MongoDB。
- 日志太多查不动?加 ClickHouse/ElasticSearch。
- 做相似度搜索?加 Milvus。
- 异步解耦?用 Kafka 串起来。
AI 时代不玩孤立的存储,玩的是“存储 + 计算 + 检索”的深度融合。