5.2 NoSQL与关系型数据库的比较

一、两种数据库的比较

1. 数据库原理方面

关系数据库：有非常完备的代数理论基础。
NoSQL：没有统一的理论基础。它分为很多大类，不同类的产品有不同的理论基础。

数据规模的升级分为：
(1) 横向扩展（Scale-out）：即提高并行处理数量，如增加节点。
(2) 纵向扩展（Scale-up）：即提高单点处理能力，如增强CPU。

关系数据库：很难实现横向扩展，纵向扩展也有限。如关系数据库管理系统（Relational Database Management System：RDBMS）
NoSQL：很好的水平扩展性（即横向扩展），增加节点数非常容易。

关系数据库：事先要严格定义数据库模式，且使用时要严格遵守。
NoSQL：一般没有固定的数据库模式，且数据模型非常灵活，可存储多种类型的数据。

关系数据库：有非常好的索引机制和查询优化引擎，在普通数据量时查询效率高，即便查询很复杂。（但对大规模数据的查询效率反而降低）
NoSQL：没有应对复杂查询的索引机制，复杂查询能力差

关系数据库：强事务一致性，遵循ACID事务模型。
NoSQL：只能保证最终一致性，采用BASE模型（NoSQL三大理论基础之一）

关系数据库：设置各种约束，如主键外键等，来实现三大完整性（实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性）。
NoSQL：不能实现这些完整性约束。

关系数据库：对小规模数据集，可用性很好。但规模增大时，为优先保证一致性（它的设计原则），所以可用性下降。
NoSQL：就是从提高可用性角度设计的，会牺牲一定的一致性来保证可用性，能快速返回结果。

关系数据库：遵循统一的SQL标准，不同产品使用同一套标准接口，可以互相导入导出。
NoSQL：目前为止没有通用的行业标准。而且因为数据库类别很多，难以统一。

关系数据库：商业化成熟，服务完善。
NoSQL：多为开源产品，处于发展初期。（未来可期~）

关系数据库：管理员维护，较简单。
NoSQL：没有完备的操作规范，维护较复杂。

从上述分析可见，两种数据库各有优劣。

优势：
(1) 具有非常完备的关系代数基础
(2) 有严格而统一的标准
(3) 支持事务一致性
(4) 可以借助索引机制实现非常高效的查询

劣势：
(1) 可扩展性差，尤其不具备水平可扩展性，所以难以支持海量数据存储
(2) 数据模型定义过于严格，无法满足Web2.0灵活的需求

优势：
(1) 支持超大规模的数据存储
(2) 数据模型非常灵活，可以随时增加各种类型的字段

劣势：
(1) 缺乏底层基础理论支撑
(2) 大多不支持事务的强一致性，不适用于关键业务系统（如银行账号管理）

关系型数据库常用于关键业务系统，如电信、银行等，因为它们容错低，要求事务的强一致性。
NoSQL数据库常用于非关键业务系统，处理容错较高的任务。

其实当代企业大多使用混合架构，对合适的任务使用合适的数据库。比如亚马逊，对临时性数据（如购物篮）采用简单高效的键值存储；但对于关键业务（如产品订单信息）则使用关系数据库以保证数据安全准确；而做历史订单分析，会使用NoSQL产品，如文档数据库MangoDB。

最后编辑于：2020.04.09 13:06:23