SQL или NoSQL: выбор базы данных для вашего следующего проекта

SQL или NoSQL База данных

Когда дело доходит до баз данных, есть два основных типа: SQL и NoSQL. Вам может быть интересно, в чем разница между ними и какие атрибуты каждого из них определяют их наилучшие варианты использования. Независимо от того, проектируете ли вы систему или просто выбираете базу данных для своего следующего проекта, понимание сильных и слабых сторон каждого подхода может стать решающим фактором в определении производительности и долговечности вашей программы. Важно подумать о типе данных, с которыми вы будете работать, а также о ваших приоритетах, когда речь идет о доступности, производительности, безопасности и ряде других факторов.

В этой статье мы рассмотрим ключевые различия между базами данных SQL и NoSQL и дадим некоторое представление о том, когда следует использовать каждую из них. В качестве бонуса мы также кратко коснемся нескольких гибридных подходов, пытающихся объединить лучшее из обоих миров.

Обзор баз данных SQL и NoSQL

Базы данных SQL (язык структурированных запросов) являются реляционными, что означает, что данные организованы в таблицы со строками и столбцами. Этот подход следует правилам формальной математики, в частности теории множеств. В SQL вы определяете отношения между различными частями данных с помощью внешних ключей, и вы можете использовать эти отношения, чтобы отвечать на вопросы о ваших данных.

Например, если вы отслеживаете клиентов и заказы в базе данных SQL, вы можете использовать внешний ключ, чтобы связать каждого клиента с его соответствующими заказами. Это позволит вам ответить на такие вопросы, как «Сколько заказов разместил клиент X?» или «Какова общая стоимость всех заказов, размещенных клиентом Y?»

Примечание. Управление реляционными базами данных осуществляется с помощью системы управления реляционными базами данных, или РСУБД. MySQL, MariaDB и SQLite — все это примеры СУБД с открытым исходным кодом. Oracle Database — это пример мультимодельной системы управления базами данных, которая поддерживает реляционные базы данных в дополнение к другим моделям данных.

С другой стороны, базы данных NoSQL (не только SQL) не являются реляционными или «документно-ориентированными». Это означает, что данные организованы в документы, которые могут содержать любую информацию. В базе данных NoSQL вам не нужно определять отношения между различными частями данных; вместо этого вы просто сохраняете всю информацию в одном документе. Это упрощает работу с неструктурированными данными, такими как журналы, данные датчиков или сообщения в социальных сетях. Одним из примеров нереляционной базы данных является Amazon DynamoDB, в которой для хранения данных используются пары «ключ-значение».

Стоит отметить, что существуют разные типы баз данных NoSQL, каждая из которых имеет свои сильные и слабые стороны. Наиболее популярным типом является база данных документов, на которой мы сосредоточимся в этой статье. Другие типы включают хранилища ключей и значений, базы данных, ориентированные на столбцы, и базы данных графов.

На что обратить внимание при выборе базы данных

Есть много факторов, которые следует учитывать при выборе базы данных для вашего проекта. Вот несколько ключевых соображений:

  • Доступность : насколько важно, чтобы ваши данные всегда были доступны? Если вы можете допустить небольшое время простоя, вы можете сэкономить деньги, используя более дешевое решение для базы данных.
  • Производительность : какой объем хранилища данных вам нужен и как быстро к ним нужно обращаться? Если вы имеете дело с большим объемом данных или запросов в реальном времени, вам понадобится база данных, которая может масштабироваться горизонтально (путем добавления дополнительных узлов в систему) и вертикально (путем добавления дополнительных ресурсов на каждый узел).
  • Безопасность : Насколько важно, чтобы ваши данные были в безопасности? Если вы храните конфиденциальную информацию, вам нужно выбрать базу данных с надежными функциями безопасности.
  • Стоимость : сколько вы готовы потратить на решение для базы данных? Если вы работаете с ограниченным бюджетом, возможно, вам придется рассмотреть менее дорогой вариант.
  • Простота использования : Насколько важно, чтобы ваша база данных была проста в использовании? Если вы работаете с командой разработчиков, вам нужно выбрать решение, которое всем будет удобно использовать.
  • Гибкость : насколько важно, чтобы вашу базу данных можно было легко модифицировать? Если вам нужно часто вносить изменения в модель данных, вам понадобится база данных, поддерживающая эволюцию схемы.

Имейте это в виду, когда будете оценивать различные доступные вам варианты. Начнем с изучения баз данных SQL.

Базы данных SQL: сильные и слабые стороны

SQL

Базы данных SQL существуют уже несколько десятилетий и до сих пор являются наиболее широко используемым типом баз данных. Они хорошо подходят для данных, которые можно легко организовать в табличном формате с помощью строк и столбцов, таких как информация о клиентах, каталоги продуктов и финансовые отчеты. Базы данных SQL также очень просты в использовании; большинство разработчиков уже знакомы с синтаксисом SQL, и существует множество инструментов для управления базами данных SQL.

У них есть несколько ключевых преимуществ, которые делают их хорошим выбором для многих приложений:

  • Реляционная модель : эта модель хорошо понятна и проста в использовании. Также легко обеспечить целостность данных в реляционной базе данных.
  • Поддержка транзакций : базы данных SQL поддерживают свойства ACID (атомарность, непротиворечивость, изоляция, устойчивость). Поддержка свойств ACID означает, что данные всегда непротиворечивы и их можно легко откатить в случае ошибки.
  • Богатый язык запросов : язык SQL очень мощный и выразительный. Легко писать сложные запросы к базе данных SQL.
  • Декларативные запросы : базы данных SQL позволяют писать декларативные запросы, которые легко понять и поддерживать.
  • Хранимые процедуры : базы данных SQL поддерживают хранимые процедуры, которые можно использовать для инкапсуляции сложной бизнес-логики.
  • Производительность : базы данных SQL работают очень быстро, и их можно масштабировать по вертикали, добавляя дополнительные ресурсы на сервер.
  • Надежность : базы данных SQL очень надежны; они обычно могут без проблем обрабатывать большие объемы данных и высокий трафик.
  • Безопасность : базы данных SQL часто имеют надежные функции безопасности, такие как аутентификация пользователя и шифрование данных. Поддержка этих функций варьируется от одной базы данных к другой, но обычно они очень хорошо реализованы. Например, PostgreSQL и Microsoft SQL Server предоставляют своим пользователям широкий спектр параметров безопасности, таких как маскирование данных и безопасность на уровне строк.
Читайте также:  Что такое Coalesce в PostgreSQL?

Эти преимущества делают базы данных SQL хорошим выбором для приложений, которым требуется высокая доступность или строгая согласованность данных.

  • Однако базы данных SQL также имеют некоторые недостатки, о которых вам следует знать:
  • Масштабируемость : базы данных SQL масштабируются хуже, чем базы данных NoSQL. Сложно добавить дополнительные узлы в базу данных SQL без простоев. Их неспособность к горизонтальному масштабированию является одной из основных причин, по которой базы данных SQL заменяются базами данных NoSQL во многих приложениях.
  • Дорогостоящее масштабирование : базы данных SQL могут быть дорогими; вам может потребоваться приобрести лицензию у коммерческого поставщика, и вам придется платить за поддержку и обслуживание. Кроме того, стоимость масштабирования базы данных SQL может быть высокой.
  • Негибкая схема. Реляционная модель требует определения схемы, которую впоследствии будет сложно изменить. Это может быть проблемой, если вам нужно часто вносить изменения в модель данных и делает базы данных SQL плохо подходящими для обработки неструктурированных данных, которые не вписываются в реляционную модель, таких как журналы, данные датчиков или сообщения в социальных сетях.
  • Скорость : они могут быть медленными. Базы данных SQL часто требуют объединения для извлечения данных из нескольких таблиц, что может занимать много времени.
  • Большие данные : базы данных SQL плохо подходят для хранения больших объемов данных, поскольку они не могут легко масштабироваться.

Другими словами, базы данных SQL — хороший выбор для приложений, которым требуется высокая производительность, строгая согласованность данных и простой в использовании язык запросов. Однако они могут быть не лучшим выбором для приложений, требующих гибкой схемы или горизонтальной масштабируемости.

Несколько примеров приложений, которые выиграют от баз данных SQL, включают финансовые приложения, приложения электронной коммерции и системы CRM.

  • Финансовые приложения требуют поддержки транзакций, которую предоставляют базы данных SQL. Они также, как правило, имеют много данных, которые легко организованы в строки и столбцы, такие как транзакции, счета-фактуры и остатки на счетах.
  • Приложения электронной коммерции должны иметь возможность обрабатывать большое количество одновременных пользователей и большие объемы данных. Например, интернет-магазину может потребоваться отслеживать уровни запасов, заказы клиентов и информацию о доставке.
  • CRM-системы должны поддерживать сложную схему со множеством взаимосвязей между различными типами данных, такими как клиенты, заказы, продукты и т. д.

Примечание. Примеры баз данных SQL включают MySQL и PostgreSQL.

Базы данных NoSQL: сильные и слабые стороны

NoSQL

В последние годы базы данных NoSQL становятся все более популярными, поскольку они предлагают ряд преимуществ по сравнению с традиционными базами данных SQL.

Вот несколько причин, по которым вы можете выбрать базу данных NoSQL:

  • Горизонтальная масштабируемость : базы данных NoSQL можно легко масштабировать горизонтально, добавляя в систему дополнительные узлы. Это делает их хорошим выбором для приложений, которым необходимо обрабатывать большой объем трафика или данных.
  • Гибкая схема. Базы данных NoSQL не требуют определения схемы, что делает их подходящими для обработки неструктурированных данных.
  • Менее дорого : базы данных NoSQL могут быть дешевле в эксплуатации, чем базы данных SQL, поскольку они часто не требуют лицензии и могут работать на обычном оборудовании.
  • Производительность. Базы данных NoSQL часто работают быстрее, чем базы данных SQL, поскольку они предназначены для обработки больших объемов данных и трафика.
  • Надежность : базы данных NoSQL могут быть такими же надежными, как базы данных SQL; они часто используют репликацию и автоматический переход на другой ресурс для обеспечения высокой доступности.
  • Большие данные : базы данных NoSQL предназначены для обработки больших данных, которые определяются как данные, которые слишком велики или сложны для обработки традиционными системами баз данных.

Однако базы данных NoSQL также имеют некоторые недостатки, о которых вам следует знать:

  • Менее зрелые : базы данных NoSQL новее, чем базы данных SQL, и, следовательно, менее зрелые. Это означает, что в них может быть больше ошибок и меньше возможностей, чем в базах данных SQL.
  • Непротиворечивость данных : базы данных NoSQL обычно не обеспечивают такой же уровень согласованности данных, как базы данных SQL. Это может быть проблемой, если вам нужна строгая согласованность данных для вашего приложения. Например, когда вам нужно обрабатывать финансовые транзакции, база данных NoSQL может быть не лучшим выбором.
  • Язык запросов. Базы данных NoSQL часто не имеют стандартного языка запросов, что может затруднить их использование некоторыми разработчиками.
  • Безопасность : базы данных NoSQL могут иметь более слабую защиту, чем базы данных SQL, поскольку они часто не имеют встроенных функций для шифрования данных и аутентификации пользователей. Один из способов обойти это — использовать базу данных NoSQL, которая поддерживает функции безопасности базы данных SQL (например, MongoDB).
Читайте также:  MySQL функция TRIM

Другими словами, базы данных NoSQL — хороший выбор для приложений, которым требуется горизонтальная масштабируемость или гибкая схема, но вам, возможно, придется пойти на некоторые компромиссы с точки зрения функций и безопасности.

Вот несколько примеров приложений, которые выиграют от баз данных NoSQL:

  • Приложения для социальных сетей должны иметь возможность обрабатывать большие объемы данных и трафика. Они также часто имеют гибкую схему, поскольку модель данных может часто меняться из-за добавления новых функций, удаления старых или даже изменений в способах взаимодействия пользователей с приложением, таких как добавление или удаление друзей.
  • Приложения для работы с большими данными должны иметь возможность быстро обрабатывать большие объемы данных. Базы данных NoSQL часто являются хорошим выбором для этого, поскольку они предназначены для обработки больших объемов данных.
  • Системы управления контентом (CMS) часто должны иметь возможность обрабатывать большие объемы данных и иметь гибкую схему. Например, веб-сайту может потребоваться возможность добавления новых типов контента без изменения схемы базы данных.
  • Приложения Интернета вещей (IoT) должны иметь возможность обрабатывать большие объемы данных, поскольку может быть много устройств, отправляющих данные в приложение. Они также часто имеют гибкую схему, поскольку типы данных, которые можно собирать с устройств, могут сильно различаться.

В целом, базы данных NoSQL могут быть хорошим выбором для приложений, которым необходимо обрабатывать большие наборы данных или трафик. Они также могут быть хорошим выбором, если вам нужна гибкая схема, поскольку они не требуют определения схемы базы данных. Однако вы должны знать о компромиссах, на которые вам, возможно, придется пойти с точки зрения функций, производительности и безопасности.

Примечание. Примеры баз данных NoSQL включают Redis и HBase.

Параметры гибридной базы данных

В этом руководстве мы узнаем, что такое схема базы данных и почему они используются

Если вы не можете решить, использовать ли систему SQL или NoSQL для своего приложения, вы не одиноки. Многие разработчики оказываются в такой ситуации, поскольку у каждого типа базы данных есть свой набор сильных и слабых сторон. Один из вариантов, который вы можете рассмотреть, — это использование гибридной базы данных, которая поддерживает как реляционные данные, так и данные документов.

Другой вариант — использовать сегментированную базу данных, которая представляет собой базу данных, состоящую из нескольких баз данных, распределенных по нескольким серверам. Это может быть хорошим вариантом, если вам нужно масштабировать базу данных по горизонтали. Вы также можете сегментировать гибридные базы данных!

Примеры гибридных баз данных :

  • MongoDB — это документно-ориентированная база данных, которая поддерживает как реляционные данные, так и данные документов.
  • ** Cassandra ** — это столбцовая база данных, которая поддерживает как реляционные данные, так и данные документов.

У каждого гибридного варианта есть свой набор сильных и слабых сторон, поэтому вам нужно будет оценить каждый из них, чтобы понять, подходит ли он для вашего приложения.

Если вы все еще не уверены, какой тип базы данных выбрать, вот краткий обзор того, что вы можете сделать, чтобы помочь принять решение:

  • Изучите различные доступные варианты базы данных. Подумайте, какой тип данных вы будете хранить в базе данных.
  • Определите требования вашего приложения и решите, какие из них не подлежат обсуждению.
  • Учитывайте требования к производительности и масштабируемости вашего приложения.
  • Оцените компромиссы, на которые вы готовы пойти с точки зрения функций, производительности и безопасности.

Сосредоточьтесь на них, и вы будете на верном пути к выбору правильной базы данных для своего приложения.

Заключение

Базы данных стали неотъемлемой частью современных приложений. Они хранят данные, используемые приложением, и обеспечивают работу функций, с которыми взаимодействуют пользователи. Таким образом, важно выбрать правильную базу данных для вашего приложения. Если вы новичок в использовании баз данных, то легко упустить из виду критические факторы, которые могут повлиять на производительность и стабильность вашего приложения.

Несмотря на то, что при выборе базы данных для вашего приложения нужно учитывать многое, мы смогли немного сузить его, взглянув на некоторые из наиболее важных факторов, таких как тип данных, которые вы будете хранить, производительность, масштабируемость и безопасность.. Теперь, когда вы рассмотрели некоторые из основных различий между базами данных SQL и NoSQL, возможно, было бы неплохо начать больше узнавать о проектировании баз данных, управлении ими и о том, как выявлять аномалии в вашей базе данных.

Оцените статью
bestprogrammer.ru
Добавить комментарий

Adblock
detector