關(guān)系數(shù)據(jù)庫比較:SQLite vs MySQL vs PostgreSQL

簡介

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的使用已經(jīng)有相當(dāng)長的時(shí)間了。它們變得流行起來托了管理系統(tǒng)的福,關(guān)系模型被實(shí)現(xiàn)得相當(dāng)?shù)暮?,并且被證明是操作數(shù)據(jù)的好方法(特別是事務(wù)性強(qiáng)的應(yīng)用)。

在這篇DigitalOcean文章中,我們將嘗試?yán)斫庖恍┳畛S?、最流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)的內(nèi)核區(qū)別。我們將會(huì)探索最底層的區(qū)別——特性與功能,它們?nèi)绾喂ぷ?,在哪方面更出色,以幫助程序員選擇合適的RDBMS。

條目表

1. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
關(guān)系與數(shù)據(jù)類型
重要的和流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫

2. SQLite

SQLite支持的數(shù)據(jù)類型
SQLite的優(yōu)勢(shì)
SQLite的劣勢(shì)
何時(shí)使用SQLite
何時(shí)不用SQLite

3. MySQL

MySQL支持的數(shù)據(jù)類型
MySQL的優(yōu)勢(shì)
MySQL的劣勢(shì)
何時(shí)使用MySQL
何時(shí)不用MySQL

3. PostgreSQL

PostgreSQL支持的數(shù)據(jù)類型
PostgreSQL的優(yōu)勢(shì)
PostgreSQL的劣勢(shì)
何時(shí)使用PostgreSQL
何時(shí)不用PostgreSQL

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫是有組織地存儲(chǔ)模型數(shù)據(jù)的空間,存儲(chǔ)各種類型的信息(數(shù)據(jù))。每個(gè)數(shù)據(jù)庫,除了無模式型的,都有一個(gè)模型,提供數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)描述。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是管理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、大小和排序的應(yīng)用(或庫)。

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了關(guān)系模型,并用它來處理數(shù)據(jù)。關(guān)系模型在表中將信息與字段關(guān)聯(lián)起來(也就是schemas),從而存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

這種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)需要結(jié)構(gòu)(例如表)在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)之前被定義出來。有了表,每一列(字段)都存儲(chǔ)一個(gè)不同類型(數(shù)據(jù)類型)的信息。數(shù)據(jù)庫中的每個(gè)記錄,都有自己唯一的key,作為屬于某一表的一行,行中的每一個(gè)信息都對(duì)應(yīng)了表中的一列——所有的關(guān)系一起,構(gòu)成了關(guān)系模型。

關(guān)系和數(shù)據(jù)類型

關(guān)系可以被看做是包含一系列共同表示被保持?jǐn)?shù)據(jù)庫以及相關(guān)信息的屬性的數(shù)學(xué)集合. 這種類型的識(shí)別和采集方法可以讓關(guān)系型數(shù)據(jù)庫以它們自己的方式運(yùn)作.

在定義一個(gè)可以向其中插入數(shù)據(jù)的表時(shí),每一個(gè)形成一條記錄的元素(例如: 屬性)都必須同定義的數(shù)據(jù)類型相匹配(例如:一個(gè)integer, 一個(gè)date 等等.). 不同的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了不同的數(shù)據(jù)類型 — 它們不總是能直接互相轉(zhuǎn)換的.

與限制的協(xié)作,就像我們之前已經(jīng)介紹過的,在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的使用中是很普遍的。事實(shí)上,限制形成了關(guān)系的核心.

重要和流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫

本文中,我們將會(huì)介紹三種主要而且重要的開源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),是他們影響了應(yīng)用開發(fā)世界。

SQLite:

一個(gè)強(qiáng)大的嵌入式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

MySQL:

最流行的RDBMS。

PostgreSQL:

最先進(jìn)SQL型開源objective-RDBMS。

注: 開源應(yīng)用總是可以自由使用的。大多數(shù)時(shí)候,復(fù)制工程(利用代碼)創(chuàng)建新應(yīng)用也是被允許的。如果你對(duì)DBMS感興趣,你可以看看一些基于這些工程的分支項(xiàng)目,例如MariaDB。

SQLite

SQLite是非凡的數(shù)據(jù)庫,他可以進(jìn)程在使用它的應(yīng)用中。作為一個(gè)自包含、基于文件的數(shù)據(jù)庫,SQLite提供了出色的工具集,可以處理所有類型的數(shù)據(jù),沒有什么限制,而且比起服務(wù)器運(yùn)行的進(jìn)程型服務(wù)器使用起來輕松許多。

一個(gè)應(yīng)用使用SQLite時(shí),它的功能直接被集成在其中,應(yīng)用會(huì)直接訪問包含數(shù)據(jù)的文件(即SQLite數(shù)據(jù)庫),而不是通過一些端口(port, socket)來交互。感謝這種底層技術(shù),這使SQLite變得非??焖俸透咝В⑶沂謴?qiáng)大。

SQLite支持的數(shù)據(jù)類型

  • NULL:

NULL值。

  • INTEGER:

有符號(hào)整數(shù),按照設(shè)置用1、2、3、4、6或8字節(jié)存儲(chǔ)。

  • REAL:

浮點(diǎn)數(shù),使用8字節(jié)IEEE浮點(diǎn)數(shù)方式存儲(chǔ)。

  • TEXT:

文本字符串,使用數(shù)據(jù)庫編碼存儲(chǔ)(UTF-8, UTF-16BE 或 UTF-16LE)。

  • BLOB:

二進(jìn)制大對(duì)象,怎么輸入就怎么存儲(chǔ)。

SQLite 的優(yōu)點(diǎn)

  • 基于文件:

整個(gè)數(shù)據(jù)庫都包含在磁盤上的一個(gè)文件中,因此它有很好的遷移性。

  • 標(biāo)準(zhǔn)化:

盡管它看起來像個(gè)“簡化版”的數(shù)據(jù)庫,SQLite 確實(shí)支持 SQL。它略去了一些功能(RIGHT OUTER JOIN 和 FOR EACH STATEMENT),但是,又同時(shí)增加了一些其他功能。

  • 對(duì)開發(fā)乃至測(cè)試都很棒:

在絕大多數(shù)應(yīng)用的開發(fā)階段中,大部分人都非常需要解決方案能有并發(fā)的靈活性。SQLite 含有豐富功能基礎(chǔ),所能提供的超乎開發(fā)所需,并且簡潔到只需一個(gè)文件和一個(gè) C 鏈接庫。

SQLite的缺點(diǎn)

  • 沒有用戶管理:

高級(jí)數(shù)據(jù)庫都能支持用戶系統(tǒng),例如,能管理數(shù)據(jù)庫連接對(duì)數(shù)據(jù)庫和表的訪問權(quán)限。但由于 SQLite 產(chǎn)生的目的和本身性質(zhì)(沒有多用戶并發(fā)的高層設(shè)計(jì)),它沒有這個(gè)功能。

  • 缺乏額外優(yōu)化性能的靈活性:

仍然是從設(shè)計(jì)之初,SQLite 就不支持使用各種技巧來進(jìn)行額外的性能優(yōu)化。這個(gè)庫容易配置,容易使用。既然它并不復(fù)雜,理論上就無法讓它比現(xiàn)在更快,其實(shí)現(xiàn)在它已經(jīng)很快了。

何時(shí)使用 SQLite ?

  • 嵌入式應(yīng)用:

所有需要遷移性,不需要擴(kuò)展的應(yīng)用,例如,單用戶的本地應(yīng)用,移動(dòng)應(yīng)用和游戲。

  • 代替磁盤訪問:

在很多情況下,需要頻繁直接讀/寫磁盤文件的應(yīng)用,都很適合轉(zhuǎn)為使用 SQLite ,可以得益于 SQLite 使用 SQL 帶來的功能性和簡潔性。

  • 測(cè)試:

它能秒殺大部分專門針對(duì)應(yīng)用業(yè)務(wù)邏輯(也就是應(yīng)用的主要目的:能完成功能)的測(cè)試。

何時(shí)不用 SQLite ?

  • 多用戶應(yīng)用:

如果你在開發(fā)的應(yīng)用需要被多用戶訪問,而且這些用戶都用同一個(gè)數(shù)據(jù)庫,那么相比 SQLite 最好還是選擇一個(gè)功能完整的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(例如 MySQL)。

  • 需要大面積寫入數(shù)據(jù)的應(yīng)用:

SQLite 的缺陷之一是它的寫入操作。這個(gè)數(shù)據(jù)庫同一時(shí)間只允許一個(gè)寫操作,因此吞吐量有限。

MySQL

MySQL 在所有大型數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中最流行的一個(gè). 它的特性豐富,產(chǎn)品的開源性質(zhì)使得其驅(qū)動(dòng)了線上大量的網(wǎng)站和應(yīng)用程序. 要入手 MySQL 相對(duì)簡單,開發(fā)人員可以在互聯(lián)網(wǎng)上面訪問到大量有關(guān)這個(gè)數(shù)據(jù)庫的信息.

注意: 由于這個(gè)產(chǎn)品的普及性,大量的第三方應(yīng)用、工具和集成庫對(duì)于操作這個(gè)RDBCMS的方方面面大有幫助.

Mysql沒有嘗試去實(shí)現(xiàn)SQL標(biāo)準(zhǔn)的全部,而是為用戶提供了很多有用的功能. 作為一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,應(yīng)用程序同Mysql守護(hù)進(jìn)程的交互,告訴它去訪問數(shù)據(jù)庫自身 — 這一點(diǎn)不像 SQLite.

MySQL支持的數(shù)據(jù)類型

  • TINYINT:
    一個(gè)非常小的整數(shù).
  • SMALLINT:
    一個(gè)小整數(shù).
  • MEDIUMINT:
    一個(gè)中間大小的整數(shù).
  • INT or INTEGER:
    一個(gè)正常大小的整數(shù).
  • BIGINT:
    一個(gè)大的整數(shù).
  • FLOAT:一個(gè)小的 (單精度) 浮點(diǎn)數(shù),不能是無符號(hào)的那種.
  • DOUBLE, DOUBLE PRECISION, REAL:一個(gè)正常大小 (雙精度) 的浮點(diǎn)數(shù),不能使無符號(hào)的那種.
  • DECIMAL, NUMERIC:沒有被包裝的浮點(diǎn)數(shù)。不能使無符號(hào)的那種.
  • DATE:
    一個(gè)日期.
  • DATETIME:
    一個(gè)日期和時(shí)間的組合.
  • TIMESTAMP:
    一個(gè)時(shí)間戳.
  • TIME:
    一個(gè)時(shí)間.
  • YEAR:
    一個(gè)用兩位或者4位數(shù)字格式表示的年份(默認(rèn)是4位).
  • CHAR:
    一個(gè)固定長度的字符串,存儲(chǔ)時(shí)總是在其固定長度的空間里右對(duì)齊.
  • VARCHAR:
    一個(gè)可變長度的字符串.
  • TINYBLOB, TINYTEXT:
    一個(gè)BLOB或者TEXT列,最大長度255 (2^8 – 1)個(gè)字符.

BLOB, TEXT:
一個(gè)BLOB或者TEXT列,最大長度 65535 (2^16 – 1)個(gè)字符.

  • MEDIUMBLOB, MEDIUMTEXT:
    一個(gè)BLOB或者TEXT列,最大長度 16777215 (2^24 – 1)個(gè)字符.
  • LONGBLOB, LONGTEXT:
    一個(gè)BLOB或者TEXT列,最大長度4294967295 (2^32 – 1) 個(gè)字符.
  • ENUM:
    一個(gè)枚舉類型.
  • SET:
    一個(gè)集合.

MySQL的優(yōu)點(diǎn)

  • 容易使用:

安裝MySQL非常容易。第三方庫,包括可視化(也就是有GUI)的庫讓上手使用數(shù)據(jù)庫非常簡單。

  • 功能豐富:

MySQL 支持大部分關(guān)系型數(shù)據(jù)庫應(yīng)該有的 SQL 功能——有些直接支持,有些間接支持。

  • 安全:

MYSQL 有很多安全特性,其中有些相當(dāng)高級(jí)。

  • 靈活而強(qiáng)大:

MySQL 能處理很多數(shù)據(jù),此外如有需要,它還能“適應(yīng)”各種規(guī)模的數(shù)據(jù)。

  • 快速:

放棄支持某些標(biāo)準(zhǔn),讓 MySQL 效率更高并能使用捷徑,因此帶來速度的提升。

MySQL的缺點(diǎn)

  • 已知的局限:
    從設(shè)計(jì)之初,MySQL 就沒打算做到全知全能,因此它有一些功能局限,無法滿足某些頂尖水平應(yīng)用的需求。
  • 可靠性問題:
    MySQL 對(duì)于某些功能的實(shí)現(xiàn)方式(例如,引用,事務(wù),數(shù)據(jù)審核等) 使得它比其他一些關(guān)系型數(shù)據(jù)庫略少了一些可靠性。
  • 開發(fā)停滯:
    盡管 MySQL 理論上仍是開源產(chǎn)品,也有人抱怨它誕生之后更新緩慢。然而,應(yīng)該注意到有一些基于 MySQL 并完整集成的數(shù)據(jù)庫(如 MariaDB),在標(biāo)準(zhǔn)的 MySQL 基礎(chǔ)上帶來了額外價(jià)值。

何時(shí)使用 MySQL?

  • 分布式操作:
    當(dāng)SQLite所提供的不能滿足你的需要時(shí),可以把MySQL包括進(jìn)你的部署棧,就像任何一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,它會(huì)帶來大量的操作自由性和一些先進(jìn)的功能。
  • 高安全性:
    MySQL的安全功能,用一種簡單的方式為數(shù)據(jù)訪問(和使用)提供了可靠的保護(hù)。
  • Web網(wǎng)站 和 Web應(yīng)用:
    絕大多數(shù)的網(wǎng)站(和Web應(yīng)用程序)可以忽視約束性地簡單工作在MySQL上。這種靈活的和可擴(kuò)展的工具是易于使用和易于管理的——這被證明非常有助于長期運(yùn)行。
  • 定制解決方案:
    如果你工作在一個(gè)高度量身定制的解決方案上,MySQL能夠很容易地尾隨和執(zhí)行你的規(guī)則,這要感謝其豐富的配置設(shè)置和操作模式。

何時(shí)不用 MySQL?

  • SQL 服從性:
    因?yàn)?MySQL 沒有[想要]實(shí)現(xiàn) SQL 的全部標(biāo)準(zhǔn),所以這個(gè)工具不完全符合SQL。如果你需要對(duì)這樣的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行整合,從MySQL進(jìn)行切換是不容易的。
  • 并發(fā):
    即使MySQL和一些存儲(chǔ)引擎能夠真地很好執(zhí)行讀取操作,但并發(fā)讀寫還是有問題的。
  • 缺乏特色:
    再次提及,根據(jù)數(shù)據(jù)庫引擎的選擇標(biāo)準(zhǔn),MySQL會(huì)缺乏一定的特性,如全文搜索。

PostgreSQL

PostgreSQL 是一個(gè)先進(jìn)的,開放源代碼的[對(duì)象]-關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),它的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和可擴(kuò)展性. PostgreSQL, 或者說是 Postgres, 試圖把對(duì) ANSI/ISO SQL標(biāo)準(zhǔn)的采用與修正結(jié)合起來.

對(duì)比其他的RDBMS, PostgreSQL以它對(duì)于對(duì)象-關(guān)系和\或關(guān)系型數(shù)據(jù)庫功能,比如對(duì)于可靠事務(wù),例如原子性,一致性,隔離性和持久性(ACID)的完全支持,這些東西的高度需求和集合的支持,以示其獨(dú)特性.

由于強(qiáng)大的底層技術(shù), Postgres對(duì)于高效的完成許多處理任務(wù)很有一手. 得益于其多版本并發(fā)控制 (MVCC)的實(shí)現(xiàn),在沒有讀取鎖的前提下也能達(dá)成并發(fā), 這也同樣確保了ACID的實(shí)施.

PostgreSQL是高度可編程的, 因而可以使用被稱作“存儲(chǔ)過程”的自定義程序進(jìn)行擴(kuò)展. 這些功能可以被創(chuàng)建用來簡化一個(gè)寫重復(fù)、復(fù)雜并且常常需要數(shù)據(jù)庫操作的任務(wù)的執(zhí)行.

雖然特性強(qiáng)大,但這個(gè) DBMS并沒有MySQL那么流行, 可還是有許多迷人的第三方工具和庫被設(shè)計(jì)出來用于使得對(duì)PostgreSQL的操作簡化. 如今通過許多操作系統(tǒng)默認(rèn)的包管理器輕松的獲取PostgreSQL已成為可能.

PostgreSQL支持的數(shù)據(jù)類型

  • bigint:
    有符號(hào)的八位整數(shù)
  • bigserial:
    自增長的八位整數(shù)
  • bit [(n)]:
    固定長度的位串
  • bit varying [(n)]:
    可變長度的位串
  • boolean:
    邏輯布爾值(true/false)
  • box:
    在一個(gè)平面上的矩形框
  • bytea:
    二進(jìn)制數(shù)據(jù)(“位數(shù)組”)
  • character varying [(n)]:
    可變長度的字符串
  • character [(n)]:
    固定長度的字符串
  • cidr:
    IPv4 或者 IPv6 網(wǎng)絡(luò)地址
  • circle:
    平面上的一個(gè)圓
  • date:
    日歷日期 ( 年月日)
  • double precision:
    雙精度浮點(diǎn)數(shù)(8位)
  • inet:
    IPv4 或者 IPv6 主機(jī)地址
  • integer:
    有符號(hào)的四位整數(shù)
  • interval [fields] [(p)]:
    時(shí)間跨度
  • line:
    平面上的一個(gè)無限長的直線
  • lseg:
    平面上的一個(gè)線段
  • macaddr:
    MAC (媒體訪問控制)地址
  • money:
    貨幣金額
  • numeric [(p, s)]:
    可選精度的精確數(shù)字
  • path:
    一個(gè)平面上的幾何路徑
  • point:
    一個(gè)平面上的幾何點(diǎn)
  • polygon:
    一個(gè)平面上的閉合的幾何路徑
  • real:
    單精度浮點(diǎn)數(shù)(4 位)
  • smallint:有符號(hào)的兩位整數(shù)
  • serial:
    自增長4位整數(shù)
  • text:
    可變長度字符創(chuàng)
  • time [(p)] [without time zone]:
    一天中的時(shí)間(無時(shí)區(qū))
  • time [(p)] with time zone:
    一天中的時(shí)間,包含時(shí)區(qū)
  • timestamp [(p)] [without time zone]:
    日期和時(shí)間(沒有時(shí)區(qū))
  • timestamp [(p)] with time zone:
    日期和時(shí)間,包含時(shí)區(qū)
  • tsquery:
    文本搜索查詢
  • tsvector:
    文本搜索文檔
  • txid_snapshot:
    用戶級(jí)事務(wù)ID快照
  • uuid:
    通用的唯一標(biāo)識(shí)符
  • xml:
    XML 數(shù)據(jù)

PostgreSQL的優(yōu)點(diǎn)

  • 標(biāo)準(zhǔn)支持 SQL 的開源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫:
    PostgreSQL 是一個(gè)開源的,自由(free)的,同時(shí)非常強(qiáng)大的關(guān)系型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
  • 強(qiáng)大的社區(qū):
    PostgreSQL 背后有熱忱而經(jīng)驗(yàn)豐富的社區(qū),可以通過知識(shí)庫和問答網(wǎng)站獲取支持,全天候免費(fèi)。
  • 強(qiáng)大的第三方支持:
    即使其本身功能十分強(qiáng)大,PostgreSQL 仍附帶有許多強(qiáng)大的開源第三方工具來輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、管理和使用。
  • 可擴(kuò)展性:
    可以用預(yù)先存儲(chǔ)的流程來程序性擴(kuò)展 PostgreSQL ,一個(gè)高級(jí)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫理應(yīng)如此。
  • 面向?qū)ο?
    PostgreSQL 不只是一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,還是一個(gè)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫——支持嵌套,及一些其他功能。

PostgreSQL的缺點(diǎn):

  • 性能:
    對(duì)于簡單而繁重的讀取操作, PostgreSQL 會(huì)小題大作而可能會(huì)出現(xiàn)比同行(如MySQL)更低的性能。
  • 普及:
    根據(jù)該工具的性質(zhì),從普及度來說它還缺乏足夠后臺(tái)支撐,盡管有大量的部署——這可能會(huì)影響能夠獲得支持的容易程度。
  • 托管:
    由于上述因素的影響,要讓主機(jī)或服務(wù)提供商提出使用PostgreSQL實(shí)例是很難的。

何時(shí)使用PostgreSQL?

數(shù)據(jù)完整性: 當(dāng)可靠性和數(shù)據(jù)完整性是絕對(duì)必要而無需理由時(shí),PostgreSQL是更好的選擇。

復(fù)雜的自定義過程: 如果你需要你的數(shù)據(jù)庫執(zhí)行自定義過程,可擴(kuò)展的PostgreSQL是更好的選擇。

整合: 在將來,如果可能要把整個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)遷移到另一個(gè)適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案(例如Oracle)中,PostgreSQL對(duì)于這種切換將是最兼容和易于操作的。

復(fù)雜的設(shè)計(jì):
相比其他的開源和自由的 RDBMS(關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))實(shí)現(xiàn)來說,對(duì)于復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),PostgreSQL提供了大部分的功能和可能性,同時(shí)并沒放棄其他有價(jià)值的地方。

何時(shí)不用 PostgreSQL?

  • 速度:
    如果你需要的只是快速的讀取操作, PostgreSQL 不是為此而準(zhǔn)備的工具。
  • 簡化體制:
    除非你需要絕對(duì)的數(shù)據(jù)完整性,原子性,一致性,隔離性,耐久性,或復(fù)雜的設(shè)計(jì),PostgreSQL 對(duì)簡化體制來說是殺手。
  • 復(fù)制:
    除非你愿意花不少時(shí)間,精力和資源,否則對(duì)于那些缺乏數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)管理經(jīng)驗(yàn)的人來說,實(shí)現(xiàn)與MySQL的(主從)復(fù)制可能不容易。

本文轉(zhuǎn)自開源中國,參與翻譯(4人):趙亮-碧海情天, 戴倉薯, realZ, leoxu

End.

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2015-06-19
關(guān)系數(shù)據(jù)庫比較:SQLite vs MySQL vs PostgreSQL
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