MongoDB和MySQL分別是領(lǐng)先的開源NoSQL和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。哪個(gè)最適合您的應(yīng)用程序?

在1990年代的互聯(lián)網(wǎng)泡沫時(shí)期，用于Web應(yīng)用程序的一種通用軟件堆棧是LAMP，它最初代表Linux(OS)，Apache(Web服務(wù)器)，MySQL(關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù))和PHP(服務(wù)器編程語(yǔ)言)。MySQL是首選的數(shù)據(jù)庫(kù)，主要是因?yàn)樗敲赓M(fèi)的開源代碼，并且具有良好的讀取性能，非常適合從數(shù)據(jù)庫(kù)動(dòng)態(tài)生成網(wǎng)站的“ Web 2.0”應(yīng)用程序。

之后，代表MongoDB(文檔數(shù)據(jù)庫(kù))，Express(Web服務(wù)器)，AngularJS(前端框架)和Node.js(后端JavaScript運(yùn)行時(shí))的MEAN堆棧開始流行。除其他原因外，MEAN堆棧很有吸引力，因?yàn)槟枰私獾奈ㄒ徽Z(yǔ)言是JavaScript。與等效的LAMP堆棧相比，它還需要更少的RAM。

什么是MySQL / MariaDB?

MySQL AB的Monty Widenius和David Axmark最初于1994年開始開發(fā)MySQL。產(chǎn)品名稱中的“ My”是指Widenius的女兒，而不是英語(yǔ)單詞“ my”。MySQL旨在與mSQL(又名Mini)兼容。 SQL)，并添加了SQL查詢層和開放源代碼許可(實(shí)際上是專有和GPL雙重許可)。MySQL的公共發(fā)行版于1996年底開始，并且每年或每?jī)赡瓿掷m(xù)發(fā)行一次。MySQL是當(dāng)前最受歡迎的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。

Sun Microsystems于2008年以10億美元的價(jià)格收購(gòu)了MySQL AB，Oracle于2010年收購(gòu)了Sun。在Oracle收購(gòu)MySQL的廣泛關(guān)注中，Widenius在收購(gòu)Oracle之前就將MySQL 5.5合并到了MariaDB中。MariaDB努力維護(hù)與Oracle MySQL版本的兼容性。

與功能更強(qiáng)大的商業(yè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)(例如Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，IBM DB / 2和Microsoft SQL Server)相比，MySQL最初是一個(gè)相當(dāng)?shù)投说年P(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，盡管它足以成為動(dòng)態(tài)網(wǎng)站的后備存儲(chǔ)。多年來(lái)，它增加了您希望從關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)獲得的大多數(shù)功能，包括事務(wù)，參照完整性約束，存儲(chǔ)過(guò)程，游標(biāo)，全文索引和搜索，地理索引和搜索以及群集。

盡管MySQL現(xiàn)在支持“大數(shù)據(jù)庫(kù)”功能，例如主從部署，與Memcached一起使用以及水平分片，但它仍通常用于中小型部署。將MySQL擴(kuò)展到多個(gè)從屬服務(wù)器可以提高讀取性能，但是只有主服務(wù)器才能接受寫請(qǐng)求。

AWS提供了兩種形式的MySQL即服務(wù)，即Amazon RDS和Amazon Aurora。后者具有更高的性能，可以處理TB級(jí)的數(shù)據(jù)，更新副本的延遲時(shí)間更短，并且可以直接與Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)和SQL Server競(jìng)爭(zhēng)。

什么是MongoDB?

MongoDB是高度可伸縮的操作文檔數(shù)據(jù)庫(kù)，可在開源版本和商業(yè)企業(yè)版本中使用，它可以在本地運(yùn)行或作為托管云服務(wù)運(yùn)行。托管云服務(wù)稱為MongoDB Atlas。

MongoDB無(wú)疑是NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)中最受歡迎的數(shù)據(jù)庫(kù)。它的文檔數(shù)據(jù)模型為開發(fā)人員提供了極大的靈活性，而其分布式體系結(jié)構(gòu)則提供了很好的可伸縮性。因此，通常選擇MongoDB用于必須管理大量數(shù)據(jù)，得益于水平可伸縮性并處理不適合關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程序。

MongoDB是一個(gè)基于文檔的存儲(chǔ)，在其之上還具有一個(gè)基于圖形的存儲(chǔ)。MongoDB實(shí)際上并不存儲(chǔ)JSON：它存儲(chǔ)BSON(二進(jìn)制JSON)，該擴(kuò)展了JSON表示(字符串)以包括其他類型，例如int，long，date，浮點(diǎn)，decimal128和地理空間坐標(biāo)。

MongoDB可以使用數(shù)據(jù)的類型生成正確的索引類型，從而在數(shù)據(jù)的單個(gè)副本上生成多模式圖形，地理空間，B樹和全文本索引。MongoDB使您可以在任何文檔字段上創(chuàng)建索引。MongoDB 4具有多文檔事務(wù)，這意味著即使必須標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)，您仍然可以獲得ACID屬性。

默認(rèn)情況下，MongoDB使用動(dòng)態(tài)模式，有時(shí)稱為無(wú)模式。單個(gè)集合中的文檔不需要具有相同的字段集，并且字段的數(shù)據(jù)類型可以在集合中的不同文檔之間有所不同。您可以隨時(shí)使用動(dòng)態(tài)模式更改文檔結(jié)構(gòu)。

但是，可以使用架構(gòu)治理。從MongoDB 3.6開始，MongoDB支持JSON模式驗(yàn)證，您可以在驗(yàn)證器表達(dá)式中將其打開。

LAMP和MEAN堆棧

在LAMP和MEAN堆棧上存在很多變化。例如，您可以在Windows(WAMP)或MacOS(MAMP)上運(yùn)行而不是Linux OS。您可以運(yùn)行IIS(WIMP)，而不是Windows上的Apache Web服務(wù)器。

您可以運(yùn)行PostgreSQL或SQL Server，而不是LAMP堆棧中的MySQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。如果您需要全球分布，則可以運(yùn)行CockroachDB或Google Cloud Spanner。可以使用Perl或Python代替PHP語(yǔ)言。如果要使用Java或C#進(jìn)行編碼，則需要考慮單獨(dú)的堆棧系列。

您可以運(yùn)行Couchbase或Azure Cosmos DB以獲得更好的全局分布，而不是MEAN堆棧中的MongoDB文檔數(shù)據(jù)庫(kù)。可以使用十二個(gè)Node.js Web服務(wù)器框架中的任何一個(gè)來(lái)代替Express 。除了AngularJS前端框架，您還可以運(yùn)行Angular 2或React。

如何為您的應(yīng)用程序選擇數(shù)據(jù)庫(kù)

選擇數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)要問(wèn)的最重要的問(wèn)題是：

• 您希望在應(yīng)用程序成熟時(shí)存儲(chǔ)多少數(shù)據(jù)?
• 您希望在高峰負(fù)載下同時(shí)處理多少個(gè)用戶?
• 您的應(yīng)用程序需要什么可用性，可伸縮性，延遲，吞吐量和數(shù)據(jù)一致性?
• 您的數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)多久更改一次?
• 您的用戶群體的地理分布是什么?
• 您的數(shù)據(jù)的自然“形狀”是什么?
• 您的應(yīng)用程序需要在線事務(wù)處理(OLTP)，分析查詢(OLAP)還是同時(shí)需要兩者?
• 您期望生產(chǎn)中的讀寫比例是多少?
• 您需要地理查詢和/或全文查詢嗎?
• 您首選的編程語(yǔ)言是什么?
• 你有預(yù)算嗎?如果是這樣，它將涵蓋許可和支持合同嗎?

這些問(wèn)題中的幾個(gè)會(huì)趨于縮小數(shù)據(jù)庫(kù)的選擇范圍，但是與制定LAMP堆棧時(shí)相比，我們有更多選擇。如果您要構(gòu)建一個(gè)應(yīng)用程序，并且該應(yīng)用程序必須在99.999%的時(shí)間內(nèi)對(duì)全世界的用戶都具有高度的一致性，那么只有少數(shù)幾個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)適合您。如果您的應(yīng)用程序?qū)⒃诠ぷ魅盏纳衔?點(diǎn)至下午6點(diǎn)在一個(gè)國(guó)家/地區(qū)使用，并且可以容忍最終的一致性，那么幾乎所有數(shù)據(jù)庫(kù)都可以使用，盡管某些數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于開發(fā)人員和操作員而言更容易，而某些數(shù)據(jù)庫(kù)則可以為您的主要使用場(chǎng)景提供更好的性能。

雖然LAMP和MEAN堆棧一次是Web應(yīng)用程序的良好解決方案，但現(xiàn)在都不是最佳選擇。而不是盲目采用任何一種，您應(yīng)該仔細(xì)考慮用例，并找到一種可在可預(yù)見的將來(lái)為您的應(yīng)用程序服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)。

SQL還是NoSQL?

您什么時(shí)候需要關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)(例如MySQL)用于新應(yīng)用程序?除了對(duì)標(biāo)準(zhǔn)SQL的明顯支持外，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)本身將數(shù)據(jù)強(qiáng)制為具有一致的強(qiáng)類型字段的表格模式，并且只要您利用規(guī)范化就可以幫助您避免數(shù)據(jù)重復(fù)。

如果需要避免丟失數(shù)據(jù)，則可以NOT NULL在創(chuàng)建或修改表時(shí)聲明字段。如果您需要由開放地理空間聯(lián)盟定義的地理查詢，則大多數(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)都將提供可靠的實(shí)現(xiàn)。而且，如果您需要全文搜索，則大多數(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)都允許您在文本字段上定義倒排列表索引，F(xiàn)ULLTEXT在MySQL中稱為索引。

另一方面，如果您還需要偶爾的自由格式文檔，則MySQL和許多其他關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)也支持RFC 7159定義的JSON數(shù)據(jù)。如果您還想使用XML文檔和XPath或XSLT，則大多數(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)都可以提供這種能力。

您何時(shí)需要像MongoDB這樣的文檔數(shù)據(jù)庫(kù)?如果您的主要用例需要允許使用自由格式的數(shù)據(jù)，在文檔之間更改類型的字段，隨時(shí)間變化的架構(gòu)或嵌套的文檔，則NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)將滿足要求。另外，如果您的應(yīng)用程序是用JavaScript編寫的，那么文檔數(shù)據(jù)庫(kù)的JSON格式將很自然。

作者：Martin Heller是InfoWorld的特約編輯和審稿人。他曾擔(dān)任Web和Windows編程顧問(wèn)，從1986年至2010年開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)，​​軟件和網(wǎng)站。最近，他擔(dān)任Alpha Software技術(shù)和教育副總裁以及Tubifi董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官。