MongoDB 和 MySQL 都是不錯的數(shù)據(jù)庫，都具有優(yōu)良的性能。然而，它們是否成功取決于應(yīng)用場景。首先應(yīng)當(dāng)了解它們各自不同的運行環(huán)境，而不能只比較各自的優(yōu)點和缺點。因此，在本文中，我們將探討 MongoDB 和 MySQL 各自的關(guān)鍵特性、差別和優(yōu)勢。

堅持把本文看完，你就能更深入了解兩種數(shù)據(jù)庫的差異（有很大的不同），從而作出合適的選擇。

什么是 MySQL？

MySQL 是一個開源的 RDBMS，即關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。更確切地說，關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個用于更新、管理和設(shè)計關(guān)系數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序，它很有用，也有利于程序的編碼。關(guān)系數(shù)據(jù)庫是一種數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)通常以表格形式呈現(xiàn)），它支持在同一個數(shù)據(jù)庫中根據(jù)數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系來查詢數(shù)據(jù)。MySQL、PostgreSQL 和 SQL 都屬于關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它們都有各自的 SQL（結(jié)構(gòu)化查詢語言） 標(biāo)準(zhǔn)。

MySQL 是最常用的開源 RDBMS 之一，它于 1995 年面世，因其可靠性持續(xù)受到業(yè)界的好評。而且它使用很方便。由于數(shù)據(jù)庫模式是根據(jù)某種規(guī)則預(yù)先定義的，數(shù)據(jù)以行和列的形式存在，還能體現(xiàn)不同表的字段間的關(guān)系。

什么是 MongoDB？

MongoDB 也是開源的，但它是一種基于文件存儲的數(shù)據(jù)庫，這點跟 MySQL 不同。它把文檔存儲在數(shù)據(jù)集合中，而不是存儲于關(guān)系表中。

使用 MongoDB 時，數(shù)據(jù)模式不是固定的。在一個集合內(nèi)部刪除或修改文檔的某些屬性是可行的，這就提供了很大的靈活性。而且，同一集合內(nèi)的文檔，其結(jié)構(gòu)可以是完全不同的。

MongoDB 與 MySQL 的差異

正如前文所述，這兩種開源數(shù)據(jù)庫的主要差別在于，MySQL 是關(guān)系型的，MongoDB 是基于文件存儲的。在本章中，我們將研究這種差異代表什么，包括數(shù)據(jù)模式和容量、性能和速度、安全性和查詢語言等方面。

數(shù)據(jù)模式和容量

在 MongoDB 中，數(shù)據(jù)是以類似于 JSON 文件的名值對形式存在的，因其模式設(shè)計，它對數(shù)據(jù)的約束條件較少。因此如果數(shù)據(jù)是快速變化的，MongoDB 就很有優(yōu)勢。另外，MongoDB 還提供了預(yù)定義的結(jié)構(gòu)，如果需要也可以使用。

關(guān)于數(shù)據(jù)模式，MySQL 就不一樣了。在 MySQL 中雖然可以改變模式，但是其靈活性和動態(tài)性比基于文件存儲的數(shù)據(jù)庫差。在存入任何數(shù)據(jù)之前，MySQL 都會強制進(jìn)行檢查，如果存入數(shù)據(jù)后表和列符合預(yù)先定義的規(guī)則，才會真正執(zhí)行。更改數(shù)據(jù)模式也需要重新設(shè)計數(shù)據(jù)庫的 DDL（數(shù)據(jù)定義語言）和 DML（數(shù)據(jù)建模語言）。

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和文檔型數(shù)據(jù)庫都使用了 DDL 和 DML 的概念。然而，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，DDL 和 DML 的定義很重要。反之，MongoDB 的數(shù)據(jù)模式的擴(kuò)展性較強，不像 MySQL 那樣關(guān)注數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。雖然這似乎是一個很大的缺點，但這種一致性實際上是 MySQL 最大的優(yōu)勢，因為它確保了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，維持了數(shù)據(jù)的清潔性。

每個 MongoDB 數(shù)據(jù)庫都包含了若干個集合，或者更準(zhǔn)確的說，是由一些文檔組成的。這些文檔可能包含各種各樣的信息字段和類型，并支持存儲各種內(nèi)容和大小的數(shù)據(jù)。在 MySQL 中，由于數(shù)據(jù)模式比較具有約束力，一個表中的每條數(shù)據(jù)都有同樣的列，因此當(dāng)數(shù)據(jù)庫體量很大時，就很難對它進(jìn)行管理。所以，如果數(shù)據(jù)庫太大且很復(fù)雜的情況下，MySQL 處理能力就不如 MongoDB 了。

換句話說，基于文件存儲的 MongoDB 比 關(guān)系型的 MySQL 更適合處理大量的、結(jié)構(gòu)多變的復(fù)雜數(shù)據(jù)。

性能和速度

MongoDB 接收任何數(shù)據(jù)都比 MySQL 快，而且能接收的數(shù)據(jù)量也比 MySQL 多。然而，猜想這樣一種業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)量很小，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也不那么多變，因此不必過于追求快速，那么其他特性（像可靠性和一致性）就成為優(yōu)先考慮的因素了。

我們需要比較每一種數(shù)據(jù)庫的速度，但更重要的是了解在業(yè)務(wù)或項目的需求約束下，哪種數(shù)據(jù)庫更合適或性能更優(yōu)。

如果項目需求側(cè)重于數(shù)據(jù)的隱私性和完整性，MySQL 就是成熟且合理的方案。由于數(shù)據(jù)模式是明確的，MySQL 憑借數(shù)據(jù)表使數(shù)據(jù)類型系統(tǒng)化，使數(shù)據(jù)中各自的值都能充分查詢并且容易搜索，所以使用 MySQL 意味著數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定不變的。但是，對于非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，它就不適合。MySQL 最大的優(yōu)點（也可以說是缺點）在于需要事先定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這就避免了很多技術(shù)債務(wù)。但是，在某些情況下，數(shù)據(jù)太復(fù)雜，就難以設(shè)計一套合適的模式。

另一方面，MongoDB 在處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)時更靈活，速度也快。在數(shù)據(jù)模式難以預(yù)先定義的情況下，基于文件存儲的數(shù)據(jù)庫就比較適合。然而，如果數(shù)據(jù)是多樣化的，在數(shù)據(jù)的某個屬性上添加索引是難以實現(xiàn)的。因此數(shù)據(jù)模式需要不斷優(yōu)化。此時如果片面追求一致性，反而會帶來風(fēng)險。

安全性

MySQL 利用一套基于權(quán)限的安全模型，即用戶對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作需要身份認(rèn)證，系統(tǒng)也可以授予或禁止用戶對某個數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作的權(quán)限。而且如果應(yīng)用程序需要從數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)，就需要使用 SSL 這種安全協(xié)議建立加密連接。

MongoDB 的安全體系是由基于角色的訪問控制組成的，包括身份認(rèn)證、授權(quán)和審計。另外，如果有加密的需要，也會使用 TLS 和 SSL。

雖然 MongoDB 和 MySQL 都提供了安全模型，在項目需要一定的可靠性和數(shù)據(jù)一致性的情況下都可以使用，但 MySQL 是最適合的選項。

事務(wù)的特性：原子性、一致性、隔離性和持久性

在計算機(jī)科學(xué)中，ACID 是指數(shù)據(jù)庫事務(wù)應(yīng)當(dāng)具有的屬性，滿足了這些屬性，數(shù)據(jù)才是有效的。它們分別是：原子性、一致性、隔離性和持久性。

人們通常認(rèn)為 MySQL 是符合 ACID 標(biāo)準(zhǔn)的，但對于 MongoDB 來說，一味地去滿足 ACID 標(biāo)準(zhǔn)就不是最優(yōu)策略了，因為它會犧牲速度和可用性。MongoDB 于 2018 年開始支持 ACID 多文檔事務(wù)。但是，默認(rèn)情況下，此選項處于關(guān)閉狀態(tài)。另一方面，MySQL 的事務(wù)符合 ACID 標(biāo)準(zhǔn)，就事務(wù)的屬性而言，它可以確保數(shù)據(jù)有效性。

查詢

MySQL 使用 SQL 語句從一個或幾個數(shù)據(jù)表中獲取數(shù)據(jù)。SQL 是最流行的查詢語言，只需要與 DDL 和 DML 相結(jié)合，就可以跟數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通信。

相反，MongoDB 使用的是非結(jié)構(gòu)化查詢語言。從基于 JSON 的文件型數(shù)據(jù)庫中查詢數(shù)據(jù)，第一要務(wù)是使用與結(jié)果匹配的屬性來搜索文檔。

換句話說，為了獲取 MongoDB 中的數(shù)據(jù)，需要執(zhí)行查詢操作。應(yīng)當(dāng)執(zhí)行這個函數(shù)：db.collection.find()。MongoDB 支持多種語言（類似于 Python, Java, C##, Perl, PHP, Ruby, 以及JavaScript），只要在該語言中查詢可以構(gòu)建，MongoDB 都支持使用。復(fù)合查詢可以使用查詢操作符為集合文檔中的各個字段建立特定的條件。查詢操作符（$and, $or, $type, $eq等）用于定義條件和過濾器。通過查詢獲取到的數(shù)據(jù)是由查詢條件決定的，進(jìn)一步來說，查詢、更新、刪除的對象都是查詢條件決定的。

然而，MongoDB 不支持連接查詢，也沒有與它等同的替代方案。MySQL 支持 JOIN 操作符（包括內(nèi)連接、外連接、左連接、右連接、全連接），它用于從兩個或更多的表中獲取數(shù)據(jù)。簡單地說，這些操作允許使用單個 SQL 語句來關(guān)聯(lián)多個表中的數(shù)據(jù)。

MongoDB vs. MySQL：分別在什么情況下使用

因為使用環(huán)境不同，很難說哪種數(shù)據(jù)庫更好。實際上，MySQL 和 MongoDB 的運行原理完全不同，都是很好用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。所以，即使其中一種對某些業(yè)務(wù)或項目很適合，對其他不同的需求來說就未必是最好的選擇。公司會根據(jù)不同的項目需求來選擇合適的數(shù)據(jù)庫。

它們之間為數(shù)不多的共同點之一就是開源和易于訪問。此外，兩種系統(tǒng)都提供了有附加功能的商業(yè)版。除了這些相似性，它們最關(guān)鍵的不同點在于一個是關(guān)系型的，而另一個不是。

MongoDB 是一種文檔型數(shù)據(jù)庫，由于它不限制數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)類型，它是高容量環(huán)境下最合適的解決方案。由于 MongoDB 具備云服務(wù)需要的水平可伸縮性和靈活性，它非常適合云計算服務(wù)的開發(fā)。另外，它降低了負(fù)載，簡化了業(yè)務(wù)或項目內(nèi)部的擴(kuò)展，實現(xiàn)了高可用和數(shù)據(jù)的快速恢復(fù)。

盡管 MongoDB 有那么多優(yōu)點，但 MySQL 也在某些方面優(yōu)于 MongoDB，例如可靠性和數(shù)據(jù)一致性。另外，如果優(yōu)先考慮安全性，MySQL 就是安全性最高的 DBMS 之一。

而且，當(dāng)應(yīng)用程序需要把多個操作視為一個事務(wù)（比如會計或銀行系統(tǒng)）時，關(guān)系數(shù)據(jù)庫是最合適的選擇。除了安全性，MySQL 的事務(wù)率也很高。實際上，MongoDB 支持快速插入數(shù)據(jù)，而 MySQL 相反，它支持事務(wù)操作，并關(guān)注事務(wù)安全性。

總體上看，如果項目的數(shù)據(jù)模式是固定的，而且不需要頻繁變更，推薦使用 MySQL，因此項目維護(hù)容易，而且確保了數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。

另一方面，如果項目中的數(shù)據(jù)持續(xù)增加，而且數(shù)據(jù)模式不固定，MongoDB 是最合適的選擇。由于它屬于非關(guān)系數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)可以自由使用，不需要定義統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以對數(shù)據(jù)進(jìn)行更新和查詢也很方便。MongoDB 通常用于需要對內(nèi)容進(jìn)行管理、處理物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)、進(jìn)行實時分析等功能的項目中。

結(jié)論

MySQL 是一個開源的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，其中的數(shù)據(jù)存于表中，數(shù)據(jù)中的某些屬性可以跟其他表建立關(guān)系。MongoDB 也是開源的，但它屬于文檔型數(shù)據(jù)庫。因此，它沒有記錄的概念，它的數(shù)據(jù)模不固定，所以它是一種動態(tài)靈活的數(shù)據(jù)庫，可以插入大量數(shù)據(jù)。

在選定最佳數(shù)據(jù)庫之前，特定的業(yè)務(wù)需求和項目的優(yōu)先事項應(yīng)當(dāng)是清晰確定的，正如前文提到的，在處理大量數(shù)據(jù)方面，MongoDB 比 MySQL 更勝一籌。另外，在云計算服務(wù)和需求頻繁變化的項目上，MongoDB 也是如此。

相反，MySQL 中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和模式是固定的，因此保證了數(shù)據(jù)一致性和可靠性。使用 MySQL 還有一個好處，就是由于它支持基于 ACID 準(zhǔn)則的事務(wù)操作，數(shù)據(jù)安全性更高。所以對于看重這些因素的項目來說，MySQL 是最合適的。

簡而言之，只要使用場景跟應(yīng)用程序的需求相符，并且符合系統(tǒng)的特點，這兩種數(shù)據(jù)庫都能提供令人滿意的性能。