譯者 | 晶顏

審校 | 重樓

數(shù)據(jù)庫選擇是一個至關(guān)重要的決策，它可以影響數(shù)據(jù)平臺的性能、可擴展性和效率。想要找到最適合你特定需求的數(shù)據(jù)庫，需要仔細考慮各種因素，并花時間了解不同的數(shù)據(jù)庫類型。

本文將指導(dǎo)你完成選擇SQL數(shù)據(jù)庫的過程。我們將探討SQL數(shù)據(jù)庫的主要類型，討論在做出選擇時需要考慮的關(guān)鍵因素，并介紹市場上一些流行的選項。最終，你將更清楚地了解如何選擇符合你的項目需求和業(yè)務(wù)目標(biāo)的數(shù)據(jù)庫，以便為你提供更好的數(shù)據(jù)管理和分析能力。

了解SQL數(shù)據(jù)庫類型

SQL數(shù)據(jù)庫正隨著時間的推移不斷發(fā)展，以滿足不同的數(shù)據(jù)管理需求。我們將探討三種主要類型的SQL數(shù)據(jù)庫：關(guān)系數(shù)據(jù)庫、對象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫和NewSQL數(shù)據(jù)庫。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫

關(guān)系數(shù)據(jù)庫是SQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)。它們將數(shù)據(jù)組織成由行和列組成的表。每個表表示一個特定的實體，如客戶或訂單，列定義該實體的屬性。這種結(jié)構(gòu)化方法允許有效的數(shù)據(jù)存儲和檢索。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵特性之一是主鍵和外鍵的使用。其中，主鍵用于識別/標(biāo)識某個實體或表中唯一的記錄，而外鍵則用于建立表之間的關(guān)系。這種相互連接的結(jié)構(gòu)支持跨多個表的復(fù)雜查詢和數(shù)據(jù)分析。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫擅長通過實現(xiàn)ACID（原子性、一致性、隔離性、持久性）屬性來維護數(shù)據(jù)完整性。這些屬性確保事務(wù)得到可靠的處理，數(shù)據(jù)保持準(zhǔn)確和一致。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫的流行示例包括MySQL、Oracle數(shù)據(jù)庫和Microsoft SQL Server。這些系統(tǒng)在可靠性方面久負(fù)盛名，并廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。

對象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫

對象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫彌合了傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫和面向?qū)ο缶幊谈拍钪g的缺口。它們將關(guān)系數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲與面向?qū)ο竽Ｐ偷撵`活性結(jié)合了起來。

這些數(shù)據(jù)庫支持復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型，并允許直接在數(shù)據(jù)庫模式中存儲對象。這種功能使得它們對于處理復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或需要與面向?qū)ο缶幊陶Z言無縫集成的應(yīng)用程序特別有用。

PostgreSQL是一個對象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的典型例子。它提供關(guān)系數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點，同時支持用戶定義的對象和表繼承。這些特性的組合使得PostgreSQL成為需要處理不同數(shù)據(jù)類型和復(fù)雜關(guān)系的應(yīng)用程序的通用選擇。

NewSQL數(shù)據(jù)庫

NewSQL數(shù)據(jù)庫（如Apache Trafodion、Clustrix、谷歌Spanner、MySQL Cluster等）代表了SQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)的最新發(fā)展。它們旨在提供NoSQL數(shù)據(jù)庫的可擴展性和性能優(yōu)勢，同時保持傳統(tǒng)SQL數(shù)據(jù)庫的ACID遵從性和關(guān)系結(jié)構(gòu)。

這些數(shù)據(jù)庫旨在處理大規(guī)模的分布式環(huán)境和高并發(fā)工作負(fù)載。它們通過以下各種架構(gòu)改進來實現(xiàn)這一目標(biāo)，包括：

• 分布式架構(gòu)。NewSQL數(shù)據(jù)庫可以跨多個服務(wù)器水平擴展，從而允許它們有效地處理大量數(shù)據(jù)集和并發(fā)事務(wù)。
• 存內(nèi)存儲。通過利用主存存儲數(shù)據(jù)，NewSQL數(shù)據(jù)庫可以顯著改善讀寫操作，提高整體性能。
• ACID遵從性。盡管具有分布式特性，但NewSQL數(shù)據(jù)庫維護嚴(yán)格的ACID屬性，確保復(fù)雜事務(wù)場景中的數(shù)據(jù)完整性和一致性。

NewSQL數(shù)據(jù)庫特別適合需要實時分析、大容量事務(wù)處理和強數(shù)據(jù)一致性的應(yīng)用程序。

雖然NewSQL數(shù)據(jù)庫提供了令人印象深刻的功能，但值得注意的是，與傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫相比，它們可能具有更陡峭的學(xué)習(xí)曲線——而且由于支持NewSQL的工具和服務(wù)的生態(tài)系統(tǒng)仍在發(fā)展中，可能會影響與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的集成。

SQL數(shù)據(jù)庫選擇的關(guān)鍵考慮因素

在為項目選擇正確的SQL數(shù)據(jù)庫時，需要仔細考慮諸多關(guān)鍵因素，因為它們可能對數(shù)據(jù)平臺的性能、可擴展性和整體功效產(chǎn)生影響。接下來，我們將探討在數(shù)據(jù)庫選擇過程中需要評估的關(guān)鍵因素。

數(shù)據(jù)模型和模式

在詳細分析前，先來了解一下數(shù)據(jù)模型和模式的區(qū)別。

在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)模型很多時候指的是邏輯數(shù)據(jù)模型（Logic Data Model），是數(shù)據(jù)庫中面向用戶的一種數(shù)據(jù)抽象方法，目的在于用特定模型（例如常見的關(guān)系模型）來描述數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，繼而展現(xiàn)給用戶. 常見的數(shù)據(jù)模型有Relational、Key-Value、Graph、Document、Column-family、Array/Matrix、Hierarchical、Network、Multi-Value。

數(shù)據(jù)模式則描述在特定的數(shù)據(jù)模型下，對數(shù)據(jù)庫全體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特征、邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)、存儲方式。模式包含內(nèi)模式以及外模式，內(nèi)模式也稱存儲模式，它是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式。外模式也叫用戶模式，是指數(shù)據(jù)庫用戶所能看到或使用的局部數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和特征。可以說，模式描述了基于某種數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫在具體場景下的具體設(shè)計。

數(shù)據(jù)模型和模式在數(shù)據(jù)庫選擇中起著至關(guān)重要的作用。徹底理解數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)以及如何在數(shù)據(jù)庫中組織數(shù)據(jù)是非常重要的。以下是你需要考慮的問題：

• 分析你的數(shù)據(jù)需求，并創(chuàng)建一個全面的數(shù)據(jù)字典，定義你計劃存儲的每一列信息。
• 將數(shù)據(jù)分離到邏輯表和列中，目標(biāo)是實現(xiàn)有意義的結(jié)構(gòu)，并將表之間的冗余最小化。
• 規(guī)劃每個表的約束，包括主鍵、外鍵及其格式（單列或多列）。
• 為列選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)類型，記住具有外鍵關(guān)系的列必須與父列共享相同的數(shù)據(jù)類型。
• 考慮所選數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特定需求。例如，某些數(shù)據(jù)庫可能對與時間相關(guān)的數(shù)據(jù)類型或主鍵約束提供建議。

通過仔細設(shè)計數(shù)據(jù)模型和模式，可以確保選擇的SQL數(shù)據(jù)庫符合項目的需求，并支持高效的數(shù)據(jù)管理。

可擴展性需求

可擴展性對數(shù)據(jù)庫選擇有很大的影響——畢竟，它決定了系統(tǒng)對增長的適應(yīng)能力。以下是在評估可擴展性時需要考慮的問題：

• 評估項目的預(yù)期增長以及數(shù)據(jù)庫處理擴展的能力。
• 理解垂直和水平擴展之間的區(qū)別。垂直擴展涉及增加單個服務(wù)器的容量，而水平擴展則向系統(tǒng)中添加更多服務(wù)器。
• 評估數(shù)據(jù)庫的水平擴展能力，特別是在預(yù)期快速增長或高流量工作負(fù)載的情況下。
• 考慮不同數(shù)據(jù)庫類型之間的權(quán)衡。例如，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫可能難以實現(xiàn)水平擴展，而NewSQL數(shù)據(jù)庫通常在這方面表現(xiàn)出色。
• 探索NewSQL數(shù)據(jù)庫，它旨在將NoSQL的可擴展性與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的事務(wù)一致性結(jié)合起來。
• 在不斷增加的數(shù)據(jù)量和流量負(fù)載下評估數(shù)據(jù)庫的性能，以確保它能夠滿足你的可擴展性需求。

性能需求

性能直接影響用戶體驗，是選擇數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵因素。在評估性能時要考慮以下幾個方面：

• 分析項目的具體性能需求，包括查詢效率和讀寫操作之間的平衡。
• 評估數(shù)據(jù)庫有效處理復(fù)雜查詢、連接和聚合的能力。
• 考慮不同數(shù)據(jù)庫類型的性能特征。例如，NoSQL數(shù)據(jù)庫可能提供更快的寫入速度，而關(guān)系數(shù)據(jù)庫擅長復(fù)雜查詢。
• 評估數(shù)據(jù)庫處理大容量寫操作的能力，特別是對于生成不斷數(shù)據(jù)更新的應(yīng)用程序。
• 評估數(shù)據(jù)庫對索引和查詢優(yōu)化技術(shù)的支持，以提高性能。
• 考慮數(shù)據(jù)量對查詢性能的影響，以及隨著數(shù)據(jù)增長數(shù)據(jù)庫的擴展情況。
• 評估數(shù)據(jù)庫在高負(fù)載下處理并發(fā)操作和保持性能的能力。

通過仔細考慮上述這些關(guān)鍵因素——數(shù)據(jù)模型和模式、可擴展性需求和性能需求——你可以在選擇SQL數(shù)據(jù)庫時做出明智的決定。這可以確保你選擇的數(shù)據(jù)庫符合你項目的特定需求，并支持你的數(shù)據(jù)平臺（以及你的組織）的長期成功。

流行的SQL數(shù)據(jù)庫選項

當(dāng)涉及到數(shù)據(jù)庫選擇時，有幾個SQL數(shù)據(jù)庫選項在市場上脫穎而出。它們每個都有其獨特的特性和優(yōu)勢，使其能夠適用于不同的用例。下面，我們將探討一些最流行的SQL數(shù)據(jù)庫選項，以幫助你為組織的數(shù)據(jù)平臺做出明智的決策。

MySQL

MySQL已經(jīng)確立了自己作為一個領(lǐng)先的開源關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的地位。它的流行源于它的可靠性、易用性和可擴展性。MySQL對Web應(yīng)用程序有著重大影響，為許多世界上最大的網(wǎng)站和應(yīng)用程序提供動力，包括Twitter、Facebook、Netflix和Spotify。

MySQL的主要優(yōu)點之一是其用戶友好的特性。由于其全面的文檔和龐大的開發(fā)人員社區(qū)，MySQL入門操作相對簡單。大量與MySQL相關(guān)的在線資源進一步支持了它的易用性。

MySQL的設(shè)計重點是速度和可靠性。雖然它可能不完全遵循標(biāo)準(zhǔn)SQL，但MySQL開發(fā)人員一直在努力接近標(biāo)準(zhǔn)SQL。為了彌補這一差距，MySQL提供了各種SQL模式和擴展，使其更接近標(biāo)準(zhǔn)SQL功能。

與其他一些數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不同，MySQL通過一個單獨的守護進程運行。這種架構(gòu)允許對數(shù)據(jù)庫訪問進行更大的控制，增強安全性和管理能力。

PostgreSQL

PostgreSQL，通常被稱為Postgres，自稱是“世界上最先進的開源關(guān)系數(shù)據(jù)庫”。它的創(chuàng)建目標(biāo)是高度可擴展和標(biāo)準(zhǔn)兼容。PostgreSQL是一個對象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫，結(jié)合了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲和面向?qū)ο竽Ｐ偷撵`活性。

PostgreSQL的突出特性之一是它能夠有效地處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它支持用戶定義的對象和表繼承，因此對于處理各種數(shù)據(jù)類型和復(fù)雜關(guān)系的應(yīng)用程序特別有用。

PostgreSQL尤擅處理并發(fā)任務(wù)，由于它實現(xiàn)了多版本并發(fā)控制（Multiversion Concurrency Control， MVCC），因此可以在沒有讀鎖的情況下實現(xiàn)這一點，這也確保了ACID遵從性。

除了支持標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字、字符串和日期/時間數(shù)據(jù)類型外，PostgreSQL還支持幾何形狀、網(wǎng)絡(luò)地址、位字符串、文本搜索和JSON條目。這種多功能性使PostgreSQL成為廣泛的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的強大選擇。

結(jié)語

選擇SQL數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)平臺的成功意義深重。通過考慮數(shù)據(jù)模型和模式、可擴展性和性能需求等因素，組織可以選擇符合其項目需求和業(yè)務(wù)目標(biāo)的數(shù)據(jù)庫。這種深思熟慮的數(shù)據(jù)庫選擇方法為有效的數(shù)據(jù)管理和分析奠定了基礎(chǔ)，使企業(yè)能夠有效地利用其數(shù)據(jù)。

最后，正確的SQL數(shù)據(jù)庫使組織能夠高效、安全地處理他們的數(shù)據(jù)需求。無論是MySQL的用戶友好性、PostgreSQL的高級特性，還是SQL Server的集成能力，每個選項都提供了獨特的優(yōu)勢。通過了解這些選項并將其與特定的項目需求相匹配，企業(yè)可以為其數(shù)據(jù)驅(qū)動的計劃建立堅實的基礎(chǔ)，并在當(dāng)今以數(shù)據(jù)為中心的世界中保持競爭力。

原文標(biāo)題：Tips to Choose the Right SQL Database，作者：Pavan Belagatti