簡介

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的使用已經(jīng)有相當(dāng)長的時間了。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)性強的應(yīng)用）。

在這篇DigitalOcean文章中，我們將嘗試理解一些最常用、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。我們將會探索最底層的區(qū)別——特性與功能，它們?nèi)绾喂ぷ鳎谀姆矫娓錾?，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
SQLite的劣勢
何時使用SQLite
何時不用SQLite

3. MySQL

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

3. PostgreSQL

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

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫是有組織地存儲模型數(shù)據(jù)的空間，存儲各種類型的信息（數(shù)據(jù)）。每個數(shù)據(jù)庫，除了無模式型的，都有一個模型，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）在存儲數(shù)據(jù)之前被定義出來。有了表，每一列（字段）都存儲一個不同類型（數(shù)據(jù)類型）的信息。數(shù)據(jù)庫中的每個記錄，都有自己唯一的key，作為屬于某一表的一行，行中的每一個信息都對應(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數(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作.

在定義一個可以向其中插入數(shù)據(jù)的表時，每一個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integer, 一個date 等等.). 不同的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實現(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:

一個強大的嵌入式關(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DBMS感興趣，你可以看看一些基于這些工程的分支項目，例如MariaDB。

SQLite是非凡的數(shù)據(jù)庫，他可以進程在使用它的應(yīng)用中。作為一個自包含、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)器運行的進程型服務(wù)器使用起來輕松許多。

一個應(yīng)用使用SQLite時，它的功能直接被集成在其中，應(yīng)用會直接訪問包含數(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謴姶?。

SQLite支持的數(shù)據(jù)類型

• NULL:

NULL值。

• INTEGER:

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

• REAL:

浮點數(shù)，使用8字節(jié)IEEE浮點數(shù)方式存儲。

• TEXT:

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

• BLOB:

二進制大對象，怎么輸入就怎么存儲。

SQLite 的優(yōu)點

• 基于文件:

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

• 標準化:

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

• 對開發(fā)乃至測試都很棒:

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文件和一個 C 鏈接庫。

SQLite的缺點

• 沒有用戶管理:

高級數(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），它沒有這個功能。

• 缺乏額外優(yōu)化性能的靈活性：

仍然是從設(shè)計之初，SQLite 就不支持使用各種技巧來進行額外的性能優(yōu)化。這個庫容易配置，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，其實現(xiàn)在它已經(jīng)很快了。

何時使用 SQLite ？

• 嵌入式應(yīng)用:

所有需要遷移性，不需要擴展的應(yīng)用，例如，單用戶的本地應(yīng)用，移動應(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。

• 測試:

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

何時不用 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數(shù)據(jù)庫，那么相比 SQLite 最好還是選擇一個功能完整的關(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。這個數(shù)據(jù)庫同一時間只允許一個寫操作，因此吞吐量有限。

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

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

Mysql沒有嘗試去實現(xiàn)SQL標準的全部，而是為用戶提供了很多有用的功能. 作為一個獨立的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，應(yīng)用程序同Mysql守護進程的交互，告訴它去訪問數(shù)據(jù)庫自身 — 這一點不像 SQLite.

MySQL支持的數(shù)據(jù)類型

• TINYINT:
  一個非常小的整數(shù).
• SMALLINT:
  一個小整數(shù).
• MEDIUMINT:
  一個中間大小的整數(shù).
• INT or INTEGER:
  一個正常大小的整數(shù).
• BIGINT:
  一個大的整數(shù).
• FLOAT:一個小的 (單精度) 浮點數(shù)，不能是無符號的那種.
• DOUBLE, DOUBLE PRECISION, REAL:一個正常大小 (雙精度) 的浮點數(shù)，不能使無符號的那種.
• DECIMAL, NUMERIC:沒有被包裝的浮點數(shù)。不能使無符號的那種.
• DATE:
  一個日期.
• DATETIME:
  一個日期和時間的組合.
• TIMESTAMP:
  一個時間戳.
• TIME:
  一個時間.
• YEAR:
  一個用兩位或者4位數(shù)字格式表示的年份(默認是4位).
• CHAR:
  一個固定長度的字符串，存儲時總是在其固定長度的空間里右對齊.
• VARCHAR:
  一個可變長度的字符串.
• TINYBLOB, TINYTEXT:
  一個BLOB或者TEXT列，最大長度255 (2^8 – 1)個字符.

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

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

MySQL的優(yōu)點

• 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。

• 靈活而強大:

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:

放棄支持某些標準，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

• 已知的局限:
  從設(shè)計之初，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 對于某些功能的實現(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），在標準的 MySQL 基礎(chǔ)上帶來了額外價值。

何時使用 MySQL？

• 分布式操作:
  當(dāng)SQLite所提供的不能滿足你的需要時，可以把MySQL包括進你的部署棧，就像任何一個獨立的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，它會帶來大量的操作自由性和一些先進的功能。
• 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。
• 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行。
• 定制解決方案:
  如果你工作在一個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。

何時不用 MySQL？

• SQL 服從性:
  因為 MySQL 沒有[想要]實現(xiàn) SQL 的全部標準，所以這個工具不完全符合SQL。如果你需要對這樣的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行整合，從MySQL進行切換是不容易的。
• 并發(fā):
  即使MySQL和一些存儲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)庫引擎的選擇標準，MySQL會缺乏一定的特性，如全文搜索。

PostgreSQL

PostgreSQL 是一個先進的，開放源代碼的[對象]-關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它的主要目標是實現(xiàn)標準和可擴展性. PostgreSQL, 或者說是 Postgres, 試圖把對 ANSI/ISO SQL標準的采用與修正結(jié)合起來.

對比其他的RDBMS, PostgreSQL以它對于對象-關(guān)系和\或關(guān)系型數(shù)據(jù)庫功能，比如對于可靠事務(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，以示其獨特性.

由于強大的底層技術(shù), Postgres對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)的實現(xiàn)，在沒有讀取鎖的前提下也能達成并發(fā), 這也同樣確保了ACID的實施.

PostgreSQL是高度可編程的, 因而可以使用被稱作“存儲過程”的自定義程序進行擴展. 這些功能可以被創(chuàng)建用來簡化一個寫重復(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.

雖然特性強大，但這個 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)計出來用于使得對PostgreSQL的操作簡化. 如今通過許多操作系統(tǒng)默認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:
  在一個平面上的矩形框
• bytea:
  二進制數(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:
  平面上的一個圓
• date:
  日歷日期 ( 年月日)
• double precision:
  雙精度浮點數(shù)（8位）
• inet:
  IPv4 或者 IPv6 主機地址
• integer:
  有符號的四位整數(shù)
• interval [fields] [(p)]:
  時間跨度
• line:
  平面上的一個無限長的直線
• lseg:
  平面上的一個線段
• 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:
  一個平面上的幾何路徑
• point:
  一個平面上的幾何點
• polygon:
  一個平面上的閉合的幾何路徑
• real:
  單精度浮點數(shù)(4 位)
• smallint:有符號的兩位整數(shù)
• serial:
  自增長4位整數(shù)
• text:
  可變長度字符創(chuàng)
• time [(p)] [without time zone]:
  一天中的時間(無時區(qū))
• time [(p)] with time zone:
  一天中的時間，包含時區(qū)
• timestamp [(p)] [without time zone]:
  日期和時間（沒有時區(qū)）
• timestamp [(p)] with time zone:
  日期和時間，包含時區(qū)
• tsquery:
  文本搜索查詢
• tsvector:
  文本搜索文檔
• txid_snapshot:
  用戶級事務(wù)ID快照
• uuid:
  通用的唯一標識符
• xml:
  XML 數(shù)據(jù)

PostgreSQL的優(yōu)點

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

PostgreSQL的缺點：

• 性能:
  對于簡單而繁重的讀取操作, PostgreSQL 會小題大作而可能會出現(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支撐，盡管有大量的部署——這可能會影響能夠獲得支持的容易程度。
• 托管:
  由于上述因素的影響，要讓主機或服務(wù)提供商提出使用PostgreSQL實例是很難的。

何時使用PostgreSQL？

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

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

復(fù)雜的設(shè)計:
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)）實現(xiàn)來說，對于復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫設(shè)計，PostgreSQL提供了大部分的功能和可能性，同時并沒放棄其他有價值的地方。

何時不用 PostgreSQL？

• 速度:
  如果你需要的只是快速的讀取操作, PostgreSQL 不是為此而準備的工具。
• 簡化體制:
  除非你需要絕對的數(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，PostgreSQL 對簡化體制來說是殺手。
• 復(fù)制:
  除非你愿意花不少時間，精力和資源，否則對于那些缺乏數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)管理經(jīng)驗的人來說，實現(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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