分析MongoDB和MySQL各自的关键特性、差别和优势_非关系型数据库

分析MongoDB和MySQL各自的关键特性、差别和优势目录

什么是 MySQL？
什么是 MongoDB？
MongoDB 与 MySQL 的差异
数据模式和容量
性能和速度
安全性
事务的特性：原子性、一致性、隔离性和持久性
查询
MongoDB vs. MySQL：分别在什么情况下使用
结论

MongoDB 和 MySQL 都是不错的数据库，都具有优良的性能。然而，它们是否成功取决于应用场景。首先应当了解它们各自不同的运行环境，而不能只比较各自的优点和缺点。因此，在本文中，我们将探讨 MongoDB 和 MySQL 各自的关键特性、差别和优势。

坚持把本文看完，你就能更深入了解两种数据库的差异（有很大的不同），从而作出合适的选择。

什么是 MySQL？

MySQL 是一个开源的 RDBMS，即关系数据库系统。更确切地说，关系数据库系统是一个用于更新、管理和设计关系数据库的应用程序，它很有用，也有利于程序的编码。关系数据库是一种数据库（数据通常以表格形式呈现），它支持在同一个数据库中根据数据间的关联关系来查询数据。MySQL、PostgreSQL 和 SQL 都属于关系数据库系统，它们都有各自的 SQL（结构化查询语言）标准。

MySQL 是最常用的开源 RDBMS 之一，它于 1995 年面世，因其可靠性持续受到业界的好评。而且它使用很方便。由于数据库模式是根据某种规则预先定义的，数据以行和列的形式存在，还能体现不同表的字段间的关系。

什么是 MongoDB？

MongoDB 也是开源的，但它是一种基于文件存储的数据库，这点跟 MySQL 不同。它把文档存储在数据集合中，而不是存储于关系表中。

使用 MongoDB 时，数据模式不是固定的。在一个集合内部删除或修改文档的某些属性是可行的，这就提供了很大的灵活性。而且，同一集合内的文档，其结构可以是完全不同的。

MongoDB 与 MySQL 的差异

正如前文所述，这两种开源数据库的主要差别在于，MySQL 是关系型的，MongoDB 是基于文件存储的。在本章中，我们将研究这种差异代表什么，包括数据模式和容量、性能和速度、安全性和查询语言等方面。

数据模式和容量

在 MongoDB 中，数据是以类似于 JSON 文件的名值对形式存在的，因其模式设计，它对数据的约束条件较少。因此如果数据是快速变化的，MongoDB 就很有优势。另外，MongoDB 还提供了预定义的结构，如果需要也可以使用。

关于数据模式，MySQL 就不一样了。在 MySQL 中虽然可以改变模式，但是其灵活性和动态性比基于文件存储的数据库差。在存入任何数据之前，MySQL 都会强制进行检查，如果存入数据后表和列符合预先定义的规则，才会真正执行。更改数据模式也需要重新设计数据库的 DDL（数据定义语言）和 DML（数据建模语言）。

关系型数据库和文档型数据库都使用了 DDL 和 DML 的概念。然而，在关系数据库中，DDL 和 DML 的定义很重要。反之，MongoDB 的数据模式的扩展性较强，不像 MySQL 那样关注数据结构。虽然这似乎是一个很大的缺点，但这种一致性实际上是 MySQL 最大的优势，因为它确保了数据的结构化，维持了数据的清洁性。

每个 MongoDB 数据库都包含了若干个集合，或者更准确的说，是由一些文档组成的。这些文档可能包含各种各样的信息字段和类型，并支持存储各种内容和大小的数据。在 MySQL 中，由于数据模式比较具有约束力，一个表中的每条数据都有同样的列，因此当数据库体量很大时，就很难对它进行管理。所以，如果数据库太大且很复杂的情况下，MySQL 处理能力就不如 MongoDB 了。

换句话说，基于文件存储的 MongoDB 比关系型的 MySQL 更适合处理大量的、结构多变的复杂数据。

性能和速度

MongoDB 接收任何数据都比 MySQL 快，而且能接收的数据量也比 MySQL 多。然而，猜想这样一种业务，数据量很小，数据结构也不那么多变，因此不必过于追求快速，那么其他特性（像可靠性和一致性）就成为优先考虑的因素了。

我们需要比较每一种数据库的速度，但更重要的是了解在业务或项目的需求约束下，哪种数据库更合适或性能更优。

如果项目需求侧重于数据的隐私性和完整性，MySQL 就是成熟且合理的方案。由于数据模式是明确的，MySQL 凭借数据表使数据类型系统化，使数据中各自的值都能充分查询并且容易搜索，所以使用 MySQL 意味着数据库结构是稳定不变的。但是，对于非结构化的数据，它就不适合。MySQL 最大的优点（也可以说是缺点）在于需要事先定义数据结构，这就避免了很多技术债务。但是，在某些情况下，数据太复杂，就难以设计一套合适的模式。

另一方面，MongoDB 在处理非结构化数据时更灵活，速度也快。在数据模式难以预先定义的情况下，基于文件存储的数据库就比较适合。然而，如果数据是多样化的，在数据的某个属性上添加索引是难以实现的。因此数据模式需要不断优化。此时如果片面追求一致性，反而会带来风险。

安全性

MySQL 利用一套基于权限的安全模型，即用户对数据库进行 *** 作需要身份认证，系统也可以授予或禁止用户对某个数据库进行 *** 作的权限。而且如果应用程序需要从数据库获取数据，就需要使用 SSL 这种安全协议建立加密连接。

MongoDB 的安全体系是由基于角色的访问控制组成的，包括身份认证、授权和审计。另外，如果有加密的需要，也会使用 TLS 和 SSL。

虽然 MongoDB 和 MySQL 都提供了安全模型，在项目需要一定的可靠性和数据一致性的情况下都可以使用，但 MySQL 是最适合的选项。

事务的特性：原子性、一致性、隔离性和持久性

在计算机科学中，ACID 是指数据库事务应当具有的属性，满足了这些属性，数据才是有效的。它们分别是：原子性、一致性、隔离性和持久性。

人们通常认为 MySQL 是符合 ACID 标准的，但对于 MongoDB 来说，一味地去满足 ACID 标准就不是最优策略了，因为它会牺牲速度和可用性。MongoDB 于 2018 年开始支持 ACID 多文档事务。但是，默认情况下，此选项处于关闭状态。另一方面，MySQL 的事务符合 ACID 标准，就事务的属性而言，它可以确保数据有效性。

查询

MySQL 使用 SQL 语句从一个或几个数据表中获取数据。SQL 是最流行的查询语言，只需要与 DDL 和 DML 相结合，就可以跟数据库系统通信。

相反，MongoDB 使用的是非结构化查询语言。从基于 JSON 的文件型数据库中查询数据，第一要务是使用与结果匹配的属性来搜索文档。

换句话说，为了获取 MongoDB 中的数据，需要执行查询 *** 作。应当执行这个函数：db.collection.find()。MongoDB 支持多种语言（类似于 Python, Java, C##, Perl, PHP, Ruby, 以及JavaScript），只要在该语言中查询可以构建，MongoDB 都支持使用。复合查询可以使用查询 *** 作符为集合文档中的各个字段建立特定的条件。查询 *** 作符（$and, $or, $type, $eq等）用于定义条件和过滤器。通过查询获取到的数据是由查询条件决定的，进一步来说，查询、更新、删除的对象都是查询条件决定的。

然而，MongoDB 不支持连接查询，也没有与它等同的替代方案。MySQL 支持 JOIN *** 作符（包括内连接、外连接、左连接、右连接、全连接），它用于从两个或更多的表中获取数据。简单地说，这些 *** 作允许使用单个 SQL 语句来关联多个表中的数据。

MongoDB vs. MySQL：分别在什么情况下使用

因为使用环境不同，很难说哪种数据库更好。实际上，MySQL 和 MongoDB 的运行原理完全不同，都是很好用的数据库管理系统。所以，即使其中一种对某些业务或项目很适合，对其他不同的需求来说就未必是最好的选择。公司会根据不同的项目需求来选择合适的数据库。

它们之间为数不多的共同点之一就是开源和易于访问。此外，两种系统都提供了有附加功能的商业版。除了这些相似性，它们最关键的不同点在于一个是关系型的，而另一个不是。

MongoDB 是一种文档型数据库，由于它不限制数据量和数据类型，它是高容量环境下最合适的解决方案。由于 MongoDB 具备云服务需要的水平可伸缩性和灵活性，它非常适合云计算服务的开发。另外，它降低了负载，简化了业务或项目内部的扩展，实现了高可用和数据的快速恢复。

尽管 MongoDB 有那么多优点，但 MySQL 也在某些方面优于 MongoDB，例如可靠性和数据一致性。另外，如果优先考虑安全性，MySQL 就是安全性最高的 DBMS 之一。

而且，当应用程序需要把多个 *** 作视为一个事务（比如会计或银行系统）时，关系数据库是最合适的选择。除了安全性，MySQL 的事务率也很高。实际上，MongoDB 支持快速插入数据，而 MySQL 相反，它支持事务 *** 作，并关注事务安全性。

总体上看，如果项目的数据模式是固定的，而且不需要频繁变更，推荐使用 MySQL，因此项目维护容易，而且确保了数据的完整性和可靠性。

另一方面，如果项目中的数据持续增加，而且数据模式不固定，MongoDB 是最合适的选择。由于它属于非关系数据库，数据可以自由使用，不需要定义统一的数据结构，所以对数据进行更新和查询也很方便。MongoDB 通常用于需要对内容进行管理、处理物联网相关业务、进行实时分析等功能的项目中。

结论

MySQL 是一个开源的关系数据库，其中的数据存于表中，数据中的某些属性可以跟其他表建立关系。MongoDB 也是开源的，但它属于文档型数据库。因此，它没有记录的概念，它的数据模不固定，所以它是一种动态灵活的数据库，可以插入大量数据。

在选定最佳数据库之前，特定的业务需求和项目的优先事项应当是清晰确定的，正如前文提到的，在处理大量数据方面，MongoDB 比 MySQL 更胜一筹。另外，在云计算服务和需求频繁变化的项目上，MongoDB 也是如此。