目錄什么是 MySQL？什么是 MongoDB？MongoDB 與 MySQL 的差異數(shù)據(jù)模式和容量性能和速度安全性事務(wù)的特性：原子性、一致性、隔離性和持久性查詢MongoDB vs. MySQL：分別在什么情況下使用結(jié)論

MongoDB 和 MySQL 都是不錯(cuò)的數(shù)據(jù)庫(kù)，都具有優(yōu)良的性能。然而，它們是否成功取決于應(yīng)用場(chǎng)景。首先應(yīng)當(dāng)了解它們各自不同的運(yùn)行環(huán)境，而不能只比較各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。因此，在本文中，我們將探討 MongoDB 和 MySQL 各自的關(guān)鍵特性、差別和優(yōu)勢(shì)。

堅(jiān)持把本文看完，你就能更深入了解兩種數(shù)據(jù)庫(kù)的差異（有很大的不同），從而作出合適的選擇。

什么是 MySQL？

MySQL 是一個(gè)開(kāi)源的 RDBMS，即關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。更確切地說(shuō)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是一個(gè)用于更新、管理和設(shè)計(jì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用程序，它很有用，也有利于程序的編碼。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是一種數(shù)據(jù)庫(kù)（數(shù)據(jù)通常以表格形式呈現(xiàn)），它支持在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中根據(jù)數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系來(lái)查詢數(shù)據(jù)。MySQL、PostgreSQL 和 SQL 都屬于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，它們都有各自的 SQL（結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言） 標(biāo)準(zhǔn)。

MySQL 是最常用的開(kāi)源 RDBMS 之一，它于 1995 年面世，因其可靠性持續(xù)受到業(yè)界的好評(píng)。而且它使用很方便。由于數(shù)據(jù)庫(kù)模式是根據(jù)某種規(guī)則預(yù)先定義的，數(shù)據(jù)以行和列的形式存在，還能體現(xiàn)不同表的字段間的關(guān)系。

什么是 MongoDB？

MongoDB 也是開(kāi)源的，但它是一種基于文件存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)，這點(diǎn)跟 MySQL 不同。它把文檔存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)集合中，而不是存儲(chǔ)于關(guān)系表中。

使用 MongoDB 時(shí)，數(shù)據(jù)模式不是固定的。在一個(gè)集合內(nèi)部刪除或修改文檔的某些屬性是可行的，這就提供了很大的靈活性。而且，同一集合內(nèi)的文檔，其結(jié)構(gòu)可以是完全不同的。

MongoDB 與 MySQL 的差異

正如前文所述，這兩種開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)的主要差別在于，MySQL 是關(guān)系型的，MongoDB 是基于文件存儲(chǔ)的。在本章中，我們將研究這種差異代表什么，包括數(shù)據(jù)模式和容量、性能和速度、安全性和查詢語(yǔ)言等方面。

數(shù)據(jù)模式和容量

在 MongoDB 中，數(shù)據(jù)是以類似于 JSON 文件的名值對(duì)形式存在的，因其模式設(shè)計(jì)，它對(duì)數(shù)據(jù)的約束條件較少。因此如果數(shù)據(jù)是快速變化的，MongoDB 就很有優(yōu)勢(shì)。另外，MongoDB 還提供了預(yù)定義的結(jié)構(gòu)，如果需要也可以使用。

關(guān)于數(shù)據(jù)模式，MySQL 就不一樣了。在 MySQL 中雖然可以改變模式，但是其靈活性和動(dòng)態(tài)性比基于文件存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)差。在存入任何數(shù)據(jù)之前，MySQL 都會(huì)強(qiáng)制進(jìn)行檢查，如果存入數(shù)據(jù)后表和列符合預(yù)先定義的規(guī)則，才會(huì)真正執(zhí)行。更改數(shù)據(jù)模式也需要重新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的 DDL（數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言）和 DML（數(shù)據(jù)建模語(yǔ)言）。

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和文檔型數(shù)據(jù)庫(kù)都使用了 DDL 和 DML 的概念。然而，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，DDL 和 DML 的定義很重要。反之，MongoDB 的數(shù)據(jù)模式的擴(kuò)展性較強(qiáng)，不像 MySQL 那樣關(guān)注數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。雖然這似乎是一個(gè)很大的缺點(diǎn)，但這種一致性實(shí)際上是 MySQL 最大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗_保了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，維持了數(shù)據(jù)的清潔性。

每個(gè) MongoDB 數(shù)據(jù)庫(kù)都包含了若干個(gè)集合，或者更準(zhǔn)確的說(shuō)，是由一些文檔組成的。這些文檔可能包含各種各樣的信息字段和類型，并支持存儲(chǔ)各種內(nèi)容和大小的數(shù)據(jù)。在 MySQL 中，由于數(shù)據(jù)模式比較具有約束力，一個(gè)表中的每條數(shù)據(jù)都有同樣的列，因此當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)體量很大時(shí)，就很難對(duì)它進(jìn)行管理。所以，如果數(shù)據(jù)庫(kù)太大且很復(fù)雜的情況下，MySQL 處理能力就不如 MongoDB 了。

換句話說(shuō)，基于文件存儲(chǔ)的 MongoDB 比 關(guān)系型的 MySQL 更適合處理大量的、結(jié)構(gòu)多變的復(fù)雜數(shù)據(jù)。

性能和速度

MongoDB 接收任何數(shù)據(jù)都比 MySQL 快，而且能接收的數(shù)據(jù)量也比 MySQL 多。然而，猜想這樣一種業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)量很小，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也不那么多變，因此不必過(guò)于追求快速，那么其他特性（像可靠性和一致性）就成為優(yōu)先考慮的因素了。

我們需要比較每一種數(shù)據(jù)庫(kù)的速度，但更重要的是了解在業(yè)務(wù)或項(xiàng)目的需求約束下，哪種數(shù)據(jù)庫(kù)更合適或性能更優(yōu)。

如果項(xiàng)目需求側(cè)重于數(shù)據(jù)的隱私性和完整性，MySQL 就是成熟且合理的方案。由于數(shù)據(jù)模式是明確的，MySQL 憑借數(shù)據(jù)表使數(shù)據(jù)類型系統(tǒng)化，使數(shù)據(jù)中各自的值都能充分查詢并且容易搜索，所以使用 MySQL 意味著數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定不變的。但是，對(duì)于非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，它就不適合。MySQL 最大的優(yōu)點(diǎn)（也可以說(shuō)是缺點(diǎn)）在于需要事先定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這就避免了很多技術(shù)債務(wù)。但是，在某些情況下，數(shù)據(jù)太復(fù)雜，就難以設(shè)計(jì)一套合適的模式。

另一方面，MongoDB 在處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)時(shí)更靈活，速度也快。在數(shù)據(jù)模式難以預(yù)先定義的情況下，基于文件存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)就比較適合。然而，如果數(shù)據(jù)是多樣化的，在數(shù)據(jù)的某個(gè)屬性上添加索引是難以實(shí)現(xiàn)的。因此數(shù)據(jù)模式需要不斷優(yōu)化。此時(shí)如果片面追求一致性，反而會(huì)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。

安全性

MySQL 利用一套基于權(quán)限的安全模型，即用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作需要身份認(rèn)證，系統(tǒng)也可以授予或禁止用戶對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作的權(quán)限。而且如果應(yīng)用程序需要從數(shù)據(jù)庫(kù)獲取數(shù)據(jù)，就需要使用 SSL 這種安全協(xié)議建立加密連接。

MongoDB 的安全體系是由基于角色的訪問(wèn)控制組成的，包括身份認(rèn)證、授權(quán)和審計(jì)。另外，如果有加密的需要，也會(huì)使用 TLS 和 SSL。

雖然 MongoDB 和 MySQL 都提供了安全模型，在項(xiàng)目需要一定的可靠性和數(shù)據(jù)一致性的情況下都可以使用，但 MySQL 是最適合的選項(xiàng)。

事務(wù)的特性：原子性、一致性、隔離性和持久性

在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，ACID 是指數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)應(yīng)當(dāng)具有的屬性，滿足了這些屬性，數(shù)據(jù)才是有效的。它們分別是：原子性、一致性、隔離性和持久性。

人們通常認(rèn)為 MySQL 是符合 ACID 標(biāo)準(zhǔn)的，但對(duì)于 MongoDB 來(lái)說(shuō)，一味地去滿足 ACID 標(biāo)準(zhǔn)就不是最優(yōu)策略了，因?yàn)樗鼤?huì)犧牲速度和可用性。MongoDB 于 2018 年開(kāi)始支持 ACID 多文檔事務(wù)。但是，默認(rèn)情況下，此選項(xiàng)處于關(guān)閉狀態(tài)。另一方面，MySQL 的事務(wù)符合 ACID 標(biāo)準(zhǔn)，就事務(wù)的屬性而言，它可以確保數(shù)據(jù)有效性。

查詢

MySQL 使用 SQL 語(yǔ)句從一個(gè)或幾個(gè)數(shù)據(jù)表中獲取數(shù)據(jù)。SQL 是最流行的查詢語(yǔ)言，只需要與 DDL 和 DML 相結(jié)合，就可以跟數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通信。

相反，MongoDB 使用的是非結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言。從基于 JSON 的文件型數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢數(shù)據(jù)，第一要?jiǎng)?wù)是使用與結(jié)果匹配的屬性來(lái)搜索文檔。

換句話說(shuō)，為了獲取 MongoDB 中的數(shù)據(jù)，需要執(zhí)行查詢操作。應(yīng)當(dāng)執(zhí)行這個(gè)函數(shù)：db.collection.find()。MongoDB 支持多種語(yǔ)言（類似于 Python, Java, C##, Perl, PHP, Ruby, 以及JavaScript），只要在該語(yǔ)言中查詢可以構(gòu)建，MongoDB 都支持使用。復(fù)合查詢可以使用查詢操作符為集合文檔中的各個(gè)字段建立特定的條件。查詢操作符（$and, $or, $type, $eq等）用于定義條件和過(guò)濾器。通過(guò)查詢獲取到的數(shù)據(jù)是由查詢條件決定的，進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，查詢、更新、刪除的對(duì)象都是查詢條件決定的。

然而，MongoDB 不支持連接查詢，也沒(méi)有與它等同的替代方案。MySQL 支持 JOIN 操作符（包括內(nèi)連接、外連接、左連接、右連接、全連接），它用于從兩個(gè)或更多的表中獲取數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，這些操作允許使用單個(gè) SQL 語(yǔ)句來(lái)關(guān)聯(lián)多個(gè)表中的數(shù)據(jù)。

MongoDB vs. MySQL：分別在什么情況下使用

因?yàn)槭褂铆h(huán)境不同，很難說(shuō)哪種數(shù)據(jù)庫(kù)更好。實(shí)際上，MySQL 和 MongoDB 的運(yùn)行原理完全不同，都是很好用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。所以，即使其中一種對(duì)某些業(yè)務(wù)或項(xiàng)目很適合，對(duì)其他不同的需求來(lái)說(shuō)就未必是最好的選擇。公司會(huì)根據(jù)不同的項(xiàng)目需求來(lái)選擇合適的數(shù)據(jù)庫(kù)。

它們之間為數(shù)不多的共同點(diǎn)之一就是開(kāi)源和易于訪問(wèn)。此外，兩種系統(tǒng)都提供了有附加功能的商業(yè)版。除了這些相似性，它們最關(guān)鍵的不同點(diǎn)在于一個(gè)是關(guān)系型的，而另一個(gè)不是。

MongoDB 是一種文檔型數(shù)據(jù)庫(kù)，由于它不限制數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)類型，它是高容量環(huán)境下最合適的解決方案。由于 MongoDB 具備云服務(wù)需要的水平可伸縮性和靈活性，它非常適合云計(jì)算服務(wù)的開(kāi)發(fā)。另外，它降低了負(fù)載，簡(jiǎn)化了業(yè)務(wù)或項(xiàng)目?jī)?nèi)部的擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)了高可用和數(shù)據(jù)的快速恢復(fù)。

盡管 MongoDB 有那么多優(yōu)點(diǎn)，但 MySQL 也在某些方面優(yōu)于 MongoDB，例如可靠性和數(shù)據(jù)一致性。另外，如果優(yōu)先考慮安全性，MySQL 就是安全性最高的 DBMS 之一。

而且，當(dāng)應(yīng)用程序需要把多個(gè)操作視為一個(gè)事務(wù)（比如會(huì)計(jì)或銀行系統(tǒng)）時(shí)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是最合適的選擇。除了安全性，MySQL 的事務(wù)率也很高。實(shí)際上，MongoDB 支持快速插入數(shù)據(jù)，而 MySQL 相反，它支持事務(wù)操作，并關(guān)注事務(wù)安全性。

總體上看，如果項(xiàng)目的數(shù)據(jù)模式是固定的，而且不需要頻繁變更，推薦使用 MySQL，因此項(xiàng)目維護(hù)容易，而且確保了數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。

另一方面，如果項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)持續(xù)增加，而且數(shù)據(jù)模式不固定，MongoDB 是最合適的選擇。由于它屬于非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)可以自由使用，不需要定義統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新和查詢也很方便。MongoDB 通常用于需要對(duì)內(nèi)容進(jìn)行管理、處理物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)、進(jìn)行實(shí)時(shí)分析等功能的項(xiàng)目中。

結(jié)論

MySQL 是一個(gè)開(kāi)源的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，其中的數(shù)據(jù)存于表中，數(shù)據(jù)中的某些屬性可以跟其他表建立關(guān)系。MongoDB 也是開(kāi)源的，但它屬于文檔型數(shù)據(jù)庫(kù)。因此，它沒(méi)有記錄的概念，它的數(shù)據(jù)模不固定，所以它是一種動(dòng)態(tài)靈活的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以插入大量數(shù)據(jù)。

在選定最佳數(shù)據(jù)庫(kù)之前，特定的業(yè)務(wù)需求和項(xiàng)目的優(yōu)先事項(xiàng)應(yīng)當(dāng)是清晰確定的，正如前文提到的，在處理大量數(shù)據(jù)方面，MongoDB 比 MySQL 更勝一籌。另外，在云計(jì)算服務(wù)和需求頻繁變化的項(xiàng)目上，MongoDB 也是如此。

相反，MySQL 中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和模式是固定的，因此保證了數(shù)據(jù)一致性和可靠性。使用 MySQL 還有一個(gè)好處，就是由于它支持基于 ACID 準(zhǔn)則的事務(wù)操作，數(shù)據(jù)安全性更高。所以對(duì)于看重這些因素的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，MySQL 是最合適的。

簡(jiǎn)而言之，只要使用場(chǎng)景跟應(yīng)用程序的需求相符，并且符合系統(tǒng)的特點(diǎn)，這兩種數(shù)據(jù)庫(kù)都能提供令人滿意的性能。