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SQL vs. NoSQL –你的下一个项目应使用哪个?

本文概述

最常见的问题之一–我应该使用哪个数据库…

SQL代表结构化查询语言。它最初是由IBM研究人员小组于1970年代开发的, 另一方面, NoSQL数据库于1998年由Carlo Strozzi首次使用。

这两个数据库(DB)系统之间最常见的区别是SQL是关系型的, 而NoSQL是非关系型的。

让我们深入研究这两个数据库, 以便在下次考虑为项目使用数据库时更好地告知你的决定。

数据库结构

让我们谈谈结构化。

SQL

SQL数据库具有确定的架构结构。

模式包含表, 并且每个表包含一定数量的列。这意味着用户不能在表中指定的列数之外更新表。当你需要维护数据完整性并确保保存到数据库中的数据种类时, 这特别有用。

SQL数据库中的每个表都可以关联。即, 你可以在表之间建立关系。这些关系可以是一对多, 多对多或一对一。你实现的关系类型取决于你的要求。

例如, 让我们考虑一下假设情况;我们有一家拥有用户的公司, 用户可以订购产品。然后, 我们可以决定用户可以创建多个订单, 但是每个订单只能由一个用户创建。这将是一对多关系, 即一个用户要执行许多订单。因此, 两个表的表结构将类似于以下内容。

在我们的数据库中, 我们可以有一个用户表, 其结构如下:

users_table
----------------------------------------------------
id          |          name       |           email
-----------------------------------------------------
1                    Idris              [email protected]

另外, 我们可以有一个订单表

orders_table
---------------------------------------------------------------------------------
id                   |             user_id             |             order_number
---------------------------------------------------------------------------------
1                                      1                               20000001

订单表上的user_id可以轻松地将订单表上的每个订单映射到其所属的用户。在一对一关系的情况下, 如果我们决定通过用户的相关订单ID获取用户, 则可以在users_table上也有order_id。

对于”多对多”情况, 通常涉及一个额外的表, 称为”数据透视表”。这使多个记录可以相互映射。使用以上实例。我们会有,

users_table
-------------------------------------------------------------------------------------
id               |                    name                   |                  email
-------------------------------------------------------------------------------------
1                               Idris                             [email protected]

订单表将是

orders_table
---------------------------------------------------------
id                      |                    order_number
---------------------------------------------------------
1                                             2000001

然后数据透视表将两个ID都作为外键。

users_orders_table
------------------------------------------------------------------------------
id               |                  order_id              |           user_id
------------------------------------------------------------------------------
1                                     1                                 1

根据SQL提供的这种结构, 你可以轻松地在表之间编写Joins, 以提供来自一个查询中连接在一起的不同表的数据。

NoSQL

NoSQL数据库的构建比SQL DB更加灵活, 还可以包含大量数据。

在NoSQL DB中, 没有预定义的架构或表。有集合, 在每个集合中都有文档。这使你能够以不同的形式保存数据。你可以选择在一个集合中具有多个具有不同字段的不同文档。也可以手动建立集合之间的关系。但是, 它们不适合用于此目的。相反, 你可以将单个查询所需的所有内容保存到同一Collection中。

如果你是一名SQL人员, 则可以将Collections视为表, 将Documents视为具有表的行。但是, 可以在表中添加的数据列没有限制。

回到我们先前定义的具有用户和订单的公司的假设实例。

用户集合可以定义为

{id: 1, name: 'idris', email: '[email protected]'}

订单集合可以定义为

{id: 1, order_number: 2000001, user_id:1}

不过, 在这种情况下, 我们希望避免手动加入两个收藏集(在这种情况下不应该)。我们可以将条目保存到获取最多阅读的集合中。我已决定(对于本示例)将是Orders集合。

{id:1, order_number:200001, user{id:1, name: 'idris', email:'[email protected]'}}

在这种情况下, 我们不再需要从Users集合中读取数据, 而仅从Orders集合中读取数据, Orders Collection现在包含了我们需要的所有数据。

在此需要注意的关键事项:如果你要构建的应用程序执行读取操作而不是写入操作, 则NoSQL选项可能更适合你。因为你可以将所有数据保存在同一集合中, 并且可以轻松地从该源中读取数据, 以获取所有必需的数据。

但是, 对于需要如此大规模写入(每秒约10, 000次写入)的应用程序, 在需要将相同数据写入多个位置的NoSQL选项时, 不是一个好主意。在这种情况下, SQL选项可能更适合, 在这种情况下, 你对所有表都具有关系, 并且不必将相同的数据重复写入多个位置, 因此可以通过退出将一个位置的更新数据提供给其他表关系。当然, 这并不意味着每个数据库都无法处理规模。

缩放比例

让我们探讨缩放的工作原理。

SQL

SQL DB不能水平扩展, 只能垂直扩展。这到底是什么意思?

水平扩展意味着将数据从一个DB拆分为多个数据库以减轻负载。但是, 由于SQL数据的严格性质, 因此无法在单独的DB上对其进行拆分。扩展SQL DB的适当方法是增加现有DB服务器的CPU, 内存和磁盘空间, 这就是垂直扩展它的意思。

水平缩放
垂直缩放

NoSQL

NoSQL DB可以水平和垂直扩展。这是由于其数据存储的灵活性。因此, 与水平缩放一样, 这允许将其数据拆分到多个数据库中。如果需要, 它也可以垂直缩放。

这里需要注意的关键事项:在扩展方面, SQL和NoSQL数据库都可以有效地扩展。但是, 对于SQL DB, 垂直扩展可能是一个限制。单个数据库服务器将限制其可承载的计算能力。

在此还需要注意, 对于你将要构建的大多数应用程序来说, 可能不会达到服务器最大的计算能力, 但是记住这一点很有帮助。但是, 对于实施SQL的大型企业应用程序, 克服这种限制的一个流行选择是通过分片。

什么是分片?

分片是将大表分成小块的过程, 这些小块称为分片。可以通过对数据库进行水平分区来进行分片。请勿将其与”水平和垂直缩放”相混淆。水平分区是指将表的行存储在多个数据库节点中的过程。另一方面, 垂直分区需要将表的列保存在不同的节点上。这允许数据库有效地扩展并提高性能。

数据库实例

SQL

  • MySQL –一个非常流行的开源数据库。但是, 对于许多PHP开发人员来说, 很容易选择的数据库也可以与Node.js, C#, C ++, Java, Perl, Ruby和Python一起使用。
  • MSSQL – Microsoft SQL提供了很多稳定性, 因为它的开发直接来自Microsoft, 它在灾难恢复方面也提供了一些支持。
  • MariaDB –它是由MySQL的制造商基于MySQL构建的, 旨在使MariaDB永久免费。
  • PostgresSQL –一个非常流行的开源数据库。以自己为世界上最先进的开源数据库而自豪
  • Oracle –通常针对Oracle企业解决方案量身定制, 但其免费版本有所限制。

NoSQL

  • MongoDB –可能是最著名的NoSQL DB, 在使用MERN堆栈(MongoDB, Express, React, Node)或MEAN堆栈(MongoDB, Express, Angular, Node)的应用程序开发人员中常见。
  • Firebase –于2011年推出, 于2014年被Google收购, 目前正被Web和移动应用程序开发人员广泛使用。
  • Apache Couch DB –基于文档的NoSQL DB, 将数据存储为JSON。
  • Redis:这是NoSQL DB, 可能最著名的原因是它用于存储具有可选生存时间的数据。它也以其速度而闻名。

总结

你可以使用SQL或NoSQL数据库创建任何类型的应用程序。这取决于你的要求。如果你正在考虑具有更多读取和更少写入的数据库, 那么NoSQL可能是一个不错的选择。但是, 如果你考虑使用写入次数多于读取次数构建应用程序, 则SQL可能是更好的解决方案。关于可伸缩性, 当你的应用程序扩展到非常大规模时, 你可能最终会同时使用两个数据库。

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