Мы генерируем, передаем и обрабатываем огромные ресурсы данных каждую секунду. Делаем это неосознанно, даже когда связываемся с близкими, пользуемся приложениями или любимыми социальными сетями. Данные сопровождают нас на каждом шагу, а за их хранение отвечают базы данных. Какие из них самые популярные — базы данных SQL или NoSQL? Что они применяют? Какие из них лучше?
Первый тип баз данных называется реляционными базами (SQL), и это очень хорошо отражает их природу. Реляционность является здесь одной из особенностей и состоит она в том, что элементы основы тесно связаны друг с другом, т. е. создают отношения, которые должны быть установлены заранее. Другими важными особенностями, на которые стоит обратить внимание, являются:
- структура базы данных SQL — она замкнута на таблицы, состоящие из столбцов и строк (записей), между которыми установлены отношения. Как и в таблице, столбцы описывают содержимое отдельных ячеек, а каждая строка состоит из одних и тех же полей, заполненных данными. Именно это свойство приводит к тому, что реляционные базы данных называются структурированными или иными схемами. Схема, т. е. строго определенная структура базы данных, затрудняет попытки модифицировать отдельные строки. Например, попытка добавить одно поле в одну выбранную строку автоматически изменяет все записи в таблице;
- язык SQL — используется при построении запросов, отсюда и название этих баз данных. На самом деле правильное название — RDBMS, или система управления реляционными базами данных;
- масштабирование — выполняется по вертикали (vertical), что означает необходимость добавления дополнительных ресурсов серверу базы данных (например, оперативной памяти, мощности процессора или увеличения емкости диска). Поэтому вы не можете использовать другой сервер для увеличения вычислительной мощности или добавления места для новых ресурсов данных. Эту функцию часто считают слабым местом баз данных SQL, так как она сильно ограничивает возможности расширения базы данных.
Примеры системы управления базами данных в этой группе:
- MySQL — самая популярная локальная система с открытым исходным кодом;
- PostgreSQL — локальная база данных, тоже с открытым исходным кодом;
- Oracle — локальная и корпоративная база данных.
Вторым типом баз данных является нереляционные (NoSQL), как нетрудно догадаться, в данном случае нет предопределенной реляционной связи, что делает базы данных NoSQL более гибкими. В отличие от реляционных баз данных здесь разрешено дублирование данных и свободное изменение. Вот чем еще они характеризуются:
- структура — она динамична и очень разнообразна. Она может быть основана на документах, графиках, парах ключ-значение или столбцах. Выбор одной из них в основном определяется назначением базы данных и типом хранимых в ней данных;
- нет схемы. В отличие от баз данных SQL, нереляционные базы данных не имеют эквивалента схемы. Они не расположены сверху вниз и замкнуты в фиксированные шаблоны, благодаря чему дают большую свободу в модификации даже на уровне отдельных элементов и полей. В их случае возможно расширение отдельных записей без малейшего вмешательства в другие данные в базе данных;
- нет SQL — нереляционные базы данных не требуют SQL для запросов. Из-за большого разнообразия в структуре базы данных здесь используются разные языки, такие как JavaScript, C++ или Java;
- масштабирование — базы данных NoSQL имеют возможность масштабировать данные по горизонтали (горизонтально), разделяя их на более мелкие фрагменты и распределяя по разным серверам. Это означает, что когда вам нужно добавить новые ресурсы, вы можете увеличить количество серверов. По этой причине базы данных NoSQL используются в больших данных.
Примеры системы управления базами данных NoSQL:
- MongoDB — самая популярная в этой группе;
- Redis — распределенная база данных, основанная на ключах и значениях;
- Cassandra — база данных с открытым исходным кодом.
Большая свобода масштабирования, а также гибкая структура позволяют использовать базы данных NoSQL там, где требуется экстраординарная производительность. Они также являются хорошим выбором, когда необходимо обрабатывать огромные объемы неструктурированных и динамических данных, которые не могут содержаться в одной схеме. Примеры включают мобильные приложения, приложения IoT или большие объемы данных, обрабатываемых в режиме реального времени (например, на социальных платформах).
Однако производительность не всегда имеет первостепенное значение. Иногда согласованность и стабильная структура важнее, чем производительность, и тогда уместны базы данных SQL. Таким образом, они безраздельно господствуют в бухгалтерских, финансовых и банковских системах, а также в системах управления запасами или транзакциями.
Подведем итог: в базах данных, как и в любой другой области, нет универсальных и идеальных решений на все случаи жизни. Различия между реляционными и нереляционными базами всегда приводят к выводу, что лучше всего знать оба варианта, чтобы вы могли сознательно выбрать лучший, когда возникнет необходимость.