非关系型数据库和关系型数据库有哪些

非关系型数据库与关系型数据库

引言

数据库是存储和管理数据的软件工具，在现代应用程序中发挥着至关重要的作用。有两种主要类型的数据库：关系型数据库 (RDBMS) 和非关系型数据库 (NoSQL)。了解每种类型的优点和缺点对于在特定应用程序中进行明智的数据库选择至关重要。

关系型数据库 (RDBMS)

RDBMS 将数据存储在关系表中，这些表由行（元组）和列组成。表之间通过外键连接起来，这些外键强制执行数据完整性。

优点：

• 数据完整性： 外键约束确保数据的一致性和准确性。
• 事务处理： RDBMS 支持事务，这是一种将一组数据库操作原子化，以确保要么所有操作都成功，要么全部失败。
• 查询灵活性： 结构化查询语言 (SQL) 允许用户以复杂且高效的方式查询和检索数据。
• 易于扩展： RDBMS 具有良好的可伸缩性，可以处理大量数据和高负载。

缺点：

• 僵化架构： RDBMS 具有严格的模式，这意味着在创建表后很难更改数据结构。
• 垂直扩展： RDBMS 通常需要通过垂直扩展（添加更多 CPU 或内存）来提高性能。
• 成本： RDBMS 通常比 NoSQL 数据库更昂贵，因为它们需要更多的硬件和维护。

非关系型数据库 (NoSQL)

NoSQL 数据库不使用关系模型，而是采用各种其他数据模型，例如键值存储、文档存储和图数据库。

优点：

• 灵活的架构： NoSQL 数据库具有高度灵活的架构，允许用户轻松地扩展和更新数据结构。
• 水平扩展： NoSQL 数据库可以通过水平扩展（添加更多服务器）轻松地提高性能。
• 高可用性： NoSQL 数据库通常具有内置的冗余机制，以提高可用性和减少停机时间。
• 低成本： NoSQL 数据库通常比 RDBMS 更便宜，因为它们可以运行在较低维护的硬件上。

缺点：

• 数据完整性： NoSQL 数据库不强制执行数据完整性，这可能会导致不一致的或不准确的数据。
• 查询有限： NoSQL 数据库查询语言通常不如 SQL 那么强大，这可能会限制查询灵活性。
• 数据安全性： NoSQL 数据库的安全性可能不如 RDBMS，因为它缺乏事务处理和访问控制功能。

选择 RDBMS 或 NoSQL

选择 RDBMS 或 NoSQL 数据库取决于应用程序的特定需求。以下是一些需要考虑的关键因素：

• 数据结构： RDBMS 适用于具有结构化数据和复杂关系的应用程序。NoSQL 数据库适用于具有非结构化或半结构化数据和灵活架构的应用程序。
• 数据完整性： 对于需要高数据完整性的应用程序，RDBMS 是更好的选择。
• 性能要求： 对于需要高性能和横向扩展的应用程序，NoSQL 数据库是更好的选择。
• 成本： 对于预算有限的应用程序，NoSQL 数据库可能是更好的选择。

常见问答

1. 什么是反范式化，为什么它在 NoSQL 数据库中很重要？

反范式化是一种数据建模技术，它重复数据以提高查询性能。在 NoSQL 数据库中，反范式化非常重要，因为它可以减少需要多个表连接的复杂查询的数量。

2. MongoDB 是什么类型的 NoSQL 数据库？

MongoDB 是一个文档数据库，它将数据存储在称为文档的类似 JSON 的结构中。文档由键和值的集合组成，可以包含嵌套结构。

3. RDBMS 和 NoSQL 数据库可以使用相同的查询语言吗？

不，RDBMS 和 NoSQL 数据库使用不同的查询语言。RDBMS 使用 SQL，而 NoSQL 数据库使用各种专有的查询语言，例如 MongoDB 的 MQL 和 Cassandra 的 CQL。

4. NoSQL 数据库是否可以提供与 RDBMS 相同的数据安全性级别？

虽然 NoSQL 数据库在数据安全性方面不如 RDBMS，但许多 NoSQL 数据库正在实施功能以提高安全性，例如加密、访问控制和审计。

5. 未来 RDBMS 和 NoSQL 数据库的发展趋势是什么？

RDBMS 预计将继续专注于事务处理、数据完整性和 OLTP 工作负载。NoSQL 数据库预计将在分布式系统、物联网和实时应用程序中获得更多应用。