根据使用情况选择最新的数据库

2 年 ago

科, 颖

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数据库可以让多个用户快速、安全且高效地管理、更新和编辑保存的信息。因此，数据库在许多实际情况下都非常有用，比如企业会计记录管理、存储来自物联网设备网络的大量数据、追踪企业库存系统、构建Web应用程序等。

最新的数据库有多种类型，每种都有优点和缺点。本文将综合比较最受欢迎的最新数据库类型，并进行介绍。

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SQL和NoSQL基于的比较

在讨论最常用的最新数据库选项之前，重要的是要理解关系数据库管理系统（RDBMS，即SQL数据库）和非关系数据库管理系统（NoSQL数据库）之间的区别。

相关文章：SQL和NoSQL有何不同？

在过去的40年里，企业长期以来一直在使用编程语言SQL来管理关系数据库系统（RDBMS）。

※图片来源：scalegrid.io.

然而，基于NoSQL的非关系型数据库管理系统正在变得越来越普遍，特别是数据科学家希望将机器学习业务分析工具应用于更多的非结构化数据。让我们来看一下这些数据库的区别。

关系数据库管理系统（基于SQL）

关系数据库管理系统（RDBMS）使用数据库管理语言SQL，实现高度组织化和结构化的信息管理系统。就像电话簿根据每行数据有不同的类别（如姓名、号码、地址）一样，关系数据库通过严格的按类别划分的参数，让数据库用户可以轻松地整理、访问和维护信息。

SQL基于的RDBMS持续占据优势的主要原因如下：

我们已经使用它超过40年了。

关系型数据库的优点：

ACIDに準拠していること：データベースシステムが「ACID準拠」である場合、データベースシステムの「原子性、一貫性、分離性、耐久性」を測定する一連の優先順位を満たしていることを意味します。ACIDに準拠しているデータベースほど、データベーストランザクションの正当性を保証し、異常を減らし、データの完全性を保護、そして安定したデータベースシステムを構築する役割を果たします。一般的に、SQLベースのRDBMSは高いレベルのACID準拠を達成していますが、NoSQLデータベースは、非構造化データを扱う際のスピードと柔軟性を得るために、この区別をなくしています。

理想的な一貫性のあるデータシステム：SQLベースのRDBMSでは、情報は最初に作成した構造で残し、大量のデータを扱う動的な情報システムを必要としない場合、また多くのデータタイプを扱わない場合だと、RDBMSは優れたスピードと安定性を提供してくれます。

サポートが充実：RDBMSデータベースは40年以上の歴史があるため、サポートやアドオン製品の入手、他のシステムからのデータ統合しやすくなっています。

数据管理系统的缺点：

スケーラビリティ問題とシャーディングの難しさ：RDBMSは、NoSQLデータベースと比較して、大規模な成長に対応するためのスケーラビリティが困難です。また、これらのデータベースは、シャーディングに関しても課題があります。
シャーディングとは、大きなデータベースをより小さく分割して管理しやすくすることであり、今後何年も大きな変化がないと思われる保守的なデータベースを扱っている場合、RDBMSソリューションに関連するシャーディングやスケーリングの課題は適用されない可能性があります。
一方、今後数年のうちにスケールアップして成長する予定がある場合だと、非リレーショナルデータベースシステム（NoSQLベース）の方がニーズにマッチしている可能性もあります。

非効率：ほとんどのRDBMSはNoSQLデータ形式と互換性がありますが、非リレーショナルデータベースほど効率的に作業することはできません。

以下是三个最常用的RDBMS/SQL数据库引擎（下面会详细解释）：

Microsoft SQL Server

非关系型数据库系统（基于NoSQL）

请想象一下，您被委托管理大量的非结构化数据，例如电子邮件和客户调查文本、通过移动应用程序网络收集的数据以及各种社交媒体信息。

这些信息没有被整理，也没有像关系型数据库管理系统（RDBMS）那样明确定义的模式。因此，无法将这种信息存储在关系型数据库中。然而，使用非关系型（或NoSQL）数据库系统，可以存储大量的信息。

在非关系型数据库中，可以以一种更加轻松的方式整理信息。也就是说，可以将信息放在各种文件夹中，就像把它们放在文件夹中一样。这有两个原因：

可以存储尚未结构化的数据，并计划在之后进行结构化。

非关系型数据库还支持NoSQL格式，像JSON一样，并且对于基于Web的应用程序来说，它是不可或缺的存在，可以在“实时”更新网站时不需要刷新页面。

非关系型数据库管理系统的好处：

「ビッグデータ」解析の処理に優れている点：NoSQLデータベースが普及した最大の理由は、大量の情報を分類し、厳密な構造を適用する必要があるというボトルネックを取り除いたことにあります。HBase、Cassandra、CouchDBなどのNoSQLデータベースは、大量のデータを扱う能力を提供しながら、サーバー運用のスピードと効率化をサポートします。

保存できるデータの種類に制限がない点：NoSQLデータベースは、多様な種類のデータを同じ場所に無制限に格納することができます。そのため、いつでも新しいデータをデータベースに追加することができます。

拡張が容易な点：NoSQLデータベースは拡張が容易で、複数のデータセンターに分散させても、問題なく拡張できるように設計されています。

データ準備が不要な点：複雑なモデルを設計する時間がなく、データベースを迅速に稼働させる必要がある場合、非リレーショナル・データベースは多くの時間を節約できます。

非关系型数据库管理系统的弊端

サポートを見つけるのがより困難な点：NoSQLコミュニティには40年にわたる歴史と開発がないため、トラブルシューティングが必要なときに経験豊富なユーザーを見つけるのがより困難になる可能性があります。

ツールの不足：SQLベースのRDBMSソリューションと比較して比較的新しいシステムであるため、パフォーマンステストや分析を支援するツールもそれほど多くありません。

互換性と標準化の課題がある点：新しいNoSQLデータベースシステムは、SQLベースの代替データベースに比べ、高い互換性と標準化を欠いている。非リレーショナルデータベース管理システム内のデータは、他の製品やサービスと容易に統合できないことがあります。

非关系型数据库的类型

总的来说，非关系型数据库可以分为四种类型。

1. 图数据库是一种能够方便可视化数据的数据库。它擅长利用节点保存多样数据之间的关系。尽管图数据库可能不是最具扩展性的数据库，但在防止欺诈等用例中非常有效。Neo4j和JanusGraph是常见的图数据库示例。

2. 列式存储

有一种不受模式限制的数据库，可以实时查询非连续的数据。这种类型的数据库常用于web分析和传感器数据分析。Apache Cassandra和HBase是最常用的两种列式存储。

键值存储数据库是在速度最为重要的情况下采用的。它是一个非常简单的数据库管理系统，用于存储键值对，并且其最终目标是快速检索基本数据。这种类型的数据库通常用于排行榜和购物车数据等常见情况，最著名的键值存储数据库有Redis和Couchbase Server。

4. 文档存储
文档存储是一种具有灵活模式的数据库。这种类型的数据库最适合存储半结构化数据，并能处理动态查询。文档存储的常见使用案例包括客户数据、用户生成内容和订单数据等。MongoDB和PostgreSQL是文档存储的两个例子。

现在，像Oracle、MySQL、Microsoft SQL Server这样的大多数关系型数据库管理系统都提供了NoSQL功能，但是像PostgreSQL这样的非关系型数据库管理系统通常更适合使用这些NoSQL格式。

为了正确选择数据库类型，需要做出合适的选择。

在数据库中有各种各样的类型，以至于人们在选择时可能会感到迷茫。在这里，我们将介绍选择数据库管理系统时应记住的一些重要点：

如果重视原子性，那么选择关系型数据库是个不错的选择。在数据库管理中，原子性有助于促进数据库的一致性。这基于原子事务的原理，即将一系列操作视为一个复合操作。换句话说，原子事务的所有操作要么全部发生，要么完全不发生。例如，在从账户A向账户B转账的情况下，需要从账户A中扣除余额，同时向账户B添加所需金额。

如果数据策略取决于垂直扩展还是水平扩展，那么在关系型数据库中是没有问题的。垂直扩展是在系统中添加服务器的计算能力，而不是添加服务器本身。它适用于用户数量有限且查询量不太大的情况。从这个意义上说，垂直扩展可能适合专注于业务的初创公司。垂直扩展的基本优点是速度和简单性。

如果预计会面临更高的负载，比如用户数量和查询数量增加等情况，水平扩展将成为更经济的解决方案。在NoSQL数据库中，采用了水平扩展的方法。它不是通过增加服务器的计算能力，而是通过在服务器之间分散负载来实现，因此得名。水平扩展或NoSQL数据库可以为业务带来更大的灵活性。然而，在这样的系统中进行协同工作可能会很困难。

如果重视速度而不是严格遵守ACID准则的话，非关系型数据库如文档数据库会更适合。例如，在处理实时数据（如传感器数据）时，可以优先考虑速度，即使数据的完整性有所损失也可以接受。在非关系型数据库中，每条记录都是独立的实体，因此无论数据库的大小如何，都可以同时执行多个查询。

介绍最受欢迎、最新的数据库系统。

在购买DBMS时，请考虑从以下五个数据库引擎中选择。这些数据库支持SQL和NoSQL两种数据格式。然而，像PostgreSQL和MongoDB这样的非关系型数据库更适合与NoSQL格式搭配使用。而像Oracle、Microsoft SQL Server和MySQL这样的关系型数据库在纯SQL格式下表现更好。

Oracle数据库

微軟 SQL Server是一個支援本地伺服器和雲端伺服器的資料庫引擎。此外，微軟 SQL Server也分有Windows和Linux版本。在2016年，微軟還新增了對臨時資料的支援。這個功能非常方便用來查詢可能會有狀態變化的歷史資料。

Microsoft SQL Server支持动态数据脱敏，并通过脱敏敏感信息来加强安全性，即使是非特权用户也无法获取机密信息。

Oracle数据库的优点

優れたモバイル性：このデータベースエンジンにより、モバイルデバイスからダッシュボードのグラフィックやビジュアルにアクセスすることができます。

Microsoftとの統合：Microsoft製品を多く利用されている企業では、SQL Serverがこれらのアプリケーションと容易に統合できることを享受できます。

高速性：Microsoft SQL Serverは高速かつ安定した動作で高い評価を得ています。

Oracle Database的缺点

ソリューションが高価：Oracle は高コストなソリューションであるため、企業レベルでない小規模な組織には手が出せない可能性があります。

システムのアップグレードが必要：現在のシステムスペックでは、Oracleを導入することができない可能性があります。多くの企業は、Oracleのソリューションを使用する前に、ハードウェアをアップグレードする必要があります。

Oracleの最適な使用例：大量のデータを管理する必要がある大規模な組織では、Oracle が理想的な選択肢になりえるでしょう。

MySQL是一个开源的关系型数据库管理系统。

MySQL是由Oracle所有和管理的免费开源关系型数据库管理系统（RDBMS）解决方案。尽管是免费的软件，但MySQL提供了频繁的安全和功能更新。在大型企业中，可以通过将MySQL升级到付费版本，享受额外功能和用户支持等优势。过去，MySQL不支持NoSQL，但从版本8开始，为了与其他解决方案如PostgreSQL竞争，提供了NoSQL的支持。有关MySQL和PostgreSQL的区别，请点击这里。

MySQL的优点

無料：オープンソースのRDBMSソリューションとして、MySQLは自由に使用することができます。

他のシステムとの高い互換性：MySQLは、他の多くのデータベース・システムとの互換性に定評があります。

MySQL的缺点

他のRDBMSに共通する機能の欠落： MySQLは機能よりもスピードと俊敏性を優先しているため、他のソリューションに見られる標準的な機能の一部が欠落していることがあります。例えば、増分バックアップの作成機能などが挙げられます。

質の高いサポートを受けるための課題：MySQLの無償版には、オンデマンドサポートがありません。しかし、MySQLには活発なボランティアやコミュニティ、ユーザー、フォーラム、および有用なドキュメントが多数用意されています。

MySQL是一种非常有价值的RDBMS解决方案，特别适用于在预算有限的企业中运营时需要具备企业级功能的情况。MySQL是一种功能强大且可靠性高的最新RDBMS，并且还提供免费的使用层级。

微软SQL Server

微软SQL服务器支持动态数据遮蔽，通过对非特权用户进行数据遮蔽，从而增强安全性。

Microsoft SQL Server的优点是：

Microsoftとの統合：Microsoft製品を多く利用されている企業では、SQL Serverがこれらのアプリケーションと容易に統合できることを享受できます。

高速性：Microsoft SQL Serverは高速かつ安定した動作で高い評価を得ています。

微软SQL Server的缺点：

高い価格：無料のデータベースエンジンがたくさんあることを考えると、Microsoft SQL Serverのコストは高価に感じますし、1コアあたりエンタープライズレベルのライセンスでは14,000ドル以上です。しかし、3,700ドルや900ドルといった低価格のライセンスもあり、また無料版も用意されているのでテスト的に利用することも可能です。

多くのリソースが必要：このリソースが多いRDBMSは、より良いハードウェアを購入する必要があるかもしれません。Microsoft SQL Server のレビューにおいては、この問題に関して書かれていることが多いです。

Microsoft SQL Server的最佳使用案例：對於那些使用許多微軟產品的企業來說，Microsoft SQL Server在速度、靈活性和可靠性方面是一個優秀的選擇。

PostgreSQL 用中文怎么说

作为从1990年代初开始存在的可靠性较高的DBMS，PostgreSQL拥有热情的用户群体，并荣获了权威的年度数据库奖项两次。

PostgreSQL的有趣之处在于它具有处理结构化数据（SQL）和非结构化数据（NoSQL）的历史。PostgreSQL采用了目录驱动的方法，因此非常具有扩展性。它不仅仅存储用于识别表和列的信息，还可以定义数据类型、索引类型和函数类型语言。
此外，PostgreSQL与包括Linux在内的大多数操作系统兼容，并且可以很好地整合各种数据库的数据。此外，PostgreSQL可以在本地服务器和基于云的服务器上运行。

PostgreSQL的优点：

充実した機能：PostgreSQLは他のDBMSと比較して、より多くの機能を持っています。これらの追加機能には、テーブル継承、豊富なデータ型セット（JSONのネイティブサポートを含む）、列を列型の「配列」として定義する機能などがあります。

高度なACIDコンプライアンス：PostgreSQLは常に最もACIDに準拠したDBMSとしてランク付けされています。データの完全性が最優先事項である場合、PostgreSQLは理想的な選択肢になりえます。

大規模なスケーラビリティ：PostgreSQLは巨大なデータベーステーブルを扱うことができます。

PostgreSQL的缺点：

ドキュメントの不足：PostgreSQLは、他のデータベースエンジンと比較して、最高のドキュメントを備えているわけではありません。もし問題にぶつかったら、民間のPostgreSQLサポート会社に助けを求めるか、コミュニティのサポートフォーラムで運試しをする必要があるかもしれません。

読み取り専用操作での速度の問題：PostgreSQLは、検証を必要とするデータの読み書き操作に優れていますが、読み取り専用操作では速度低下が発生する可能性があります。

PostgreSQL在以下是最佳应用场景：PostgreSQL完全免费且可扩展，因此对于任何规模的企业来说都是最佳解决方案。更重要的是，如果您可以从原生支持JSON的数据库管理系统中获得好处，那么PostgreSQL正适合您。

关于选择使用PostgreSQL还是MySQL进行比较的情况，请参考下述内容。

MongoDB is a database management system.

MongoDB是一款专门为使用非结构化数据的应用程序而设计的免费开源数据库引擎。由于大多数DBMS都是为结构化数据构建的，即使通过插件能够处理非关系型数据，MongoDB仍擅长处理其他DBMS处理失败的部分。虽然MongoDB也可以处理结构化数据，但由于这个数据库引擎并非为关系型数据设计，因此可能导致性能下降。

MongoDB可以通过使用各种驱动程序（基于应用程序的编程语言）来连接非关系型数据库和应用程序。最新版本的MongoDB包含可插拔的存储引擎。还具备升级的文本搜索功能，以及部分索引功能，可以提高性能。

MongoDB 的优点

NoSQLをサポート：このDBMSは特にJSONとNoSQLのデータをサポートするために作られました。

柔軟性の高さ：MongoDBはあらゆる情報を保存、管理するため、開発者がMongoDBデータベースにデータを取り込むときの制約が少ないです。

Webベースのアプリケーションを含むアプリケーションへの最適性：MongoDBはWebベースのアプリケーションのためのDBMSとして人気があります。

MongoDB的缺点

SQLクエリが使用不可：MongoDBは SQLクエリーを受け付けませんが、追加のツールを使用し、SQLクエリをこのデータベースエンジンで動作するように翻訳することができます。しかし、この回避策は不便なこともあります。

セットアップの難しさ：MongoDBは、他のソリューションに比べて、適切にセットアップするのに時間と経験が必要です。

セキュリティの欠如：MongoDBのネイティブ設定は、あまり安全でない傾向があります。このデータベースを保護するためには、追加の手順が必要です。

MongoDB的最佳使用场景：如果您需要在运营中的数据库之上构建应用程序，并且需要真正快速的响应时间，那么MongoDB可能是正确的选择。然而，如果要构建用于分析的数据仓库，则可能最好使用另一个平台。

MongoDB的缺点

セットアップの難しさ：MongoDBは、他のソリューションに比べて、適切にセットアップするのに時間と経験が必要です。

MongoDB的最佳使用场景：如果在运营中的数据库之上构建应用程序，并且需要真正快速的响应，则可能选择MongoDB是正确的选择。然而，如果要构建用于分析的数据仓库，则可能最好使用其他平台。

整合.io的应用

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