MongoDB与MySQL:如何选择

MongoDB和MySQL分别是领先的开源NoSQL和关系数据库。哪个最适合您的应用程序?

在1990年代的互联网泡沫时期,用于Web应用程序的一种通用软件堆栈是LAMP,它最初代表Linux(OS),Apache(Web服务器),MySQL(关系数据库)和PHP(服务器编程语言)。MySQL是首选的数据库,主要是因为它是免费的开源代码,并且具有良好的读取性能,非常适合从数据库动态生成网站的“ Web 2.0”应用程序。

之后,代表MongoDB(文档数据库),Express(Web服务器),AngularJS(前端框架)和Node.js(后端JavaScript运行时)的MEAN堆栈开始流行。除其他原因外,MEAN堆栈很有吸引力,因为您需要了解的唯一语言是JavaScript。与等效的LAMP堆栈相比,它还需要更少的RAM。

什么是MySQL / MariaDB?

MySQL AB的Monty Widenius和David Axmark最初于1994年开始开发MySQL。产品名称中的“ My”是指Widenius的女儿,而不是英语单词“ my”。MySQL旨在与mSQL(又名Mini)兼容。 SQL),并添加了SQL查询层和开放源代码许可(实际上是专有和GPL双重许可)。MySQL的公共发行版于1996年底开始,并且每年或每两年持续发行一次。MySQL是当前最受欢迎的关系数据库。

Sun Microsystems于2008年以10亿美元的价格收购了MySQL AB,Oracle于2010年收购了Sun。在Oracle收购MySQL的广泛关注中,Widenius在收购Oracle之前就将MySQL 5.5合并到了MariaDB中。MariaDB努力维护与Oracle MySQL版本的兼容性。

与功能更强大的商业关系数据库(例如Oracle数据库,IBM DB / 2和Microsoft SQL Server)相比,MySQL最初是一个相当低端的关系数据库,尽管它足以成为动态网站的后备存储。多年来,它增加了您希望从关系数据库获得的大多数功能,包括事务,参照完整性约束,存储过程,游标,全文索引和搜索,地理索引和搜索以及群集。

尽管MySQL现在支持“大数据库”功能,例如主从部署,与Memcached一起使用以及水平分片,但它仍通常用于中小型部署。将MySQL扩展到多个从属服务器可以提高读取性能,但是只有主服务器才能接受写请求。

AWS提供了两种形式的MySQL即服务,即Amazon RDS和Amazon Aurora。后者具有更高的性能,可以处理TB级的数据,更新副本的延迟时间更短,并且可以直接与Oracle数据库和SQL Server竞争。

什么是MongoDB?

MongoDB是高度可伸缩的操作文档数据库,可在开源版本和商业企业版本中使用,它可以在本地运行或作为托管云服务运行。托管云服务称为MongoDB Atlas。

MongoDB无疑是NoSQL数据库中最受欢迎的数据库。它的文档数据模型为开发人员提供了极大的灵活性,而其分布式体系结构则提供了很好的可伸缩性。因此,通常选择MongoDB用于必须管理大量数据,得益于水平可伸缩性并处理不适合关系模型的数据结构的应用程序。

MongoDB是一个基于文档的存储,在其之上还具有一个基于图形的存储。MongoDB实际上并不存储JSON:它存储BSON(二进制JSON),该扩展了JSON表示(字符串)以包括其他类型,例如int,long,date,浮点,decimal128和地理空间坐标。

MongoDB可以使用数据的类型生成正确的索引类型,从而在数据的单个副本上生成多模式图形,地理空间,B树和全文本索引。MongoDB使您可以在任何文档字段上创建索引。MongoDB 4具有多文档事务,这意味着即使必须标准化数据设计,您仍然可以获得ACID属性。

默认情况下,MongoDB使用动态模式,有时称为无模式。单个集合中的文档不需要具有相同的字段集,并且字段的数据类型可以在集合中的不同文档之间有所不同。您可以随时使用动态模式更改文档结构。

但是,可以使用架构治理。从MongoDB 3.6开始,MongoDB支持JSON模式验证,您可以在验证器表达式中将其打开。

LAMP和MEAN堆栈

在LAMP和MEAN堆栈上存在很多变化。例如,您可以在Windows(WAMP)或MacOS(MAMP)上运行而不是Linux OS。您可以运行IIS(WIMP),而不是Windows上的Apache Web服务器。

您可以运行PostgreSQL或SQL Server,而不是LAMP堆栈中的MySQL关系数据库。如果您需要全球分布,则可以运行CockroachDB或Google Cloud Spanner。可以使用Perl或Python代替PHP语言。如果要使用Java或C#进行编码,则需要考虑单独的堆栈系列。

您可以运行Couchbase或Azure Cosmos DB以获得更好的全局分布,而不是MEAN堆栈中的MongoDB文档数据库。可以使用十二个Node.js Web服务器框架中的任何一个来代替Express 。除了AngularJS前端框架,您还可以运行Angular 2或React。

如何为您的应用程序选择数据库

选择数据库时要问的最重要的问题是:

  • 您希望在应用程序成熟时存储多少数据?
  • 您希望在高峰负载下同时处理多少个用户?
  • 您的应用程序需要什么可用性,可伸缩性,延迟,吞吐量和数据一致性?
  • 您的数据库架构多久更改一次?
  • 您的用户群体的地理分布是什么?
  • 您的数据的自然“形状”是什么?
  • 您的应用程序需要在线事务处理(OLTP),分析查询(OLAP)还是同时需要两者?
  • 您期望生产中的读写比例是多少?
  • 您需要地理查询和/或全文查询吗?
  • 您首选的编程语言是什么?
  • 你有预算吗?如果是这样,它将涵盖许可和支持合同吗?

这些问题中的几个会趋于缩小数据库的选择范围,但是与制定LAMP堆栈时相比,我们有更多选择。如果您要构建一个应用程序,并且该应用程序必须在99.999%的时间内对全世界的用户都具有高度的一致性,那么只有少数几个数据库适合您。如果您的应用程序将在工作日的上午9点至下午6点在一个国家/地区使用,并且可以容忍最终的一致性,那么几乎所有数据库都可以使用,尽管某些数据库对于开发人员和操作员而言更容易,而某些数据库则可以为您的主要使用场景提供更好的性能。

虽然LAMP和MEAN堆栈一次是Web应用程序的良好解决方案,但现在都不是最佳选择。而不是盲目采用任何一种,您应该仔细考虑用例,并找到一种可在可预见的将来为您的应用程序服务的体系结构。

SQL还是NoSQL?

您什么时候需要关系数据库(例如MySQL)用于新应用程序?除了对标准SQL的明显支持外,关系数据库本身将数据强制为具有一致的强类型字段的表格模式,并且只要您利用规范化就可以帮助您避免数据重复。

如果需要避免丢失数据,则可以NOT NULL在创建或修改表时声明字段。如果您需要由开放地理空间联盟定义的地理查询,则大多数关系数据库都将提供可靠的实现。而且,如果您需要全文搜索,则大多数关系数据库都允许您在文本字段上定义倒排列表索引,FULLTEXT在MySQL中称为索引。

另一方面,如果您还需要偶尔的自由格式文档,则MySQL和许多其他关系数据库也支持RFC 7159定义的JSON数据。如果您还想使用XML文档和XPath或XSLT,则大多数关系数据库都可以提供这种能力。

您何时需要像MongoDB这样的文档数据库?如果您的主要用例需要允许使用自由格式的数据,在文档之间更改类型的字段,随时间变化的架构或嵌套的文档,则NoSQL数据库将满足要求。另外,如果您的应用程序是用JavaScript编写的,那么文档数据库的JSON格式将很自然。

作者:Martin Heller是InfoWorld的特约编辑和审稿人。他曾担任Web和Windows编程顾问,从1986年至2010年开发数据库,​​软件和网站。最近,他担任Alpha Software技术和教育副总裁以及Tubifi董事长兼首席执行官。

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