В процессе создания программного обеспечения подбор подходящей базы данных – знаковое решение. Особенности работы системы управления базами данных могут оказать значительное влияние на такие параметры приложения, как производительность, масштабируемость и простота использования. В ситуации, когда на рынке представлено множество СУБД, подобрать наиболее соответствующую вашим потребностям, бывает непросто. Рассказывает Роман Дамбуев, старший Java-разработчик компании IBS.
Среди часто используемых СУБД – реляционные. И сегодня я хочу представить сравнительный анализ трех наиболее популярных из них: MySQL, PostgreSQL, SQLite.
Роман Дамбуев, старший Java-разработчик компании IBS
Что такое реляционная СУБД?
Но сначала поговорим о том, что такое реляционная СУБД.
Реляционные базы данных структурируют данные в таблицы со строками и столбцами: строки являются записями, а столбцы – полями. Зачастую эти данные имеют отношения друг с другом или зависимости.
Поскольку реляционные СУБД представляют собой традиционный способ хранения данных в табличной форме, большинство людей знакомы с вариантами их использования. Это добавляет им популярности и среди разработчиков.
Сама таблица будет состоять из одной переменной или объекта, который мы просматриваем, а строка хранит данные для каждой колонки. Например, если вы хотите отсортировать данные о покупателях по имени фамилии и потраченных средствах, они будут структурированы следующим образом:
- Таблица: покупатели
- Колонки: идентификатор, имя, фамилия, потраченные средства
- Строки: данные
В этой структуре все запросы будут связаны с этой таблицей, а структура таблицы позволит легко сортировать, фильтровать, выполнять вычисления и т. д.
Если нам когда-нибудь понадобится установить связь между таблицами – допустим, вы захотите узнать, какое количество заказов, и связать это с нашими покупателями – нужно будет создать ключ. Этот ключ (customer_id) позволяет устанавливать соединения между двумя или более таблицами для закрепления связей между ними.
Когда подойдет реляционная СУБД?
Реляционная СУБД подойдет в случае, если в вашей задаче:
- Структурированные данные.
Если ваши данные можно представить в виде таблиц с полями и типами, РСУБД – хорошее решение.
- Сложные отношения между данными.
Реляционные СУБД обеспечивают возможность создания сложных отношений между таблицами, что позволяет эффективно представлять и обрабатывать связанные данные.
- Есть стандартизация.
Реляционные СУБД используют стандартный язык запросов SQL, что облегчает создание приложений и обучение персонала.
- Требуется безопасность.
Интегрированная структура и система хранения данных в реляционных СУБД позволяет обеспечивать им надежную защиту без привлечения существенных инженерных усилий. Такие СУБД подходят для сложных программных решений, в которых каждое взаимодействие влечет за собой ряд последствий. Одним из основных принципов SQL является соответствие требованиям ACID (от англ. atomicity – атомарность, consistency – согласованность, isolation – изоляция, durability – долговечность). Такой подход применим в создании приложений, в которых решающее значение имеет целостность базы – к примеру, финансовых.
Примечание: свойства ACID в совокупности предоставляют механизм для обеспечения правильности и согласованности базы данных таким образом, что каждая транзакция представляет собой группу операций, которые действуют как единое целое, хранят согласованные данные и действуют изолированно от других операций. А также обеспечивает хранение.
Когда не подойдет реляционная СУБД?
Использование реляционной СУБД не будет правильным решением в случае, если в вашем проекте:
- Большие объемы неструктурированных или полуструктурированных данных.
Эффективность РСУБД значительно снижается во взаимодействии с неструктурированными или полуструктурированными данными, такими как текст, изображения, видео и документы.
- Требуется гибкость схемы
Когда структура данных требует гибкости или ей свойственны частые изменения, РСУБД может не подойти. В этом случае приемлемым решением в силу большей гибкости и более легкой адаптации к изменениям, скорее, будет нереляционная база данных – например, NoSQL.
- Предполагается масштабируемость.
Специфическая черта РСУБД заключается в том, что они хранят данные на одном сервере, а масштабирование производится по вертикали посредством присоединения дополнительных вычислительных мощностей (ЦП, ГП и ОЗУ) к серверу. Но переход с небольших машин на более крупные часто приводит к простоям. Масштабирование реляционных баз данных между несколькими серверами (горизонтальное масштабирование) может быть сложной задачей, поскольку требует изменения структуры данных и дополнительных инженерных усилий.
- Требуется высокая производительность.
РСУБД подвластны операции чтения/записи в случае небольших и средних наборов данных. Они успешно справляются и с поиском данных при помощи добавления индексов к полям данных для запроса и объединения таблиц. Но их производительность может снижаться в случае роста объема данных и роста количества пользовательских запросов.
SQLite, MySQL и PostgreSQL: в чем различия
SQLite — это система управления реляционными базами данных с открытым исходным кодом.
SQLite, как следует из названия, прост в настройке, администрировании и хранении.
Как правило, базам данных необходим сервер, но SQLite является бессерверным: приложение имеет возможность считывать и записывать данные напрямую без архитектуры “клиент-сервер”. Кроме того, бессерверному SQLite не нужна установка или настройка, он является автономным и менее зависимым от операционной системы.
Зачастую в SQLite встроены поддержка пользователей или управляемые соединения с предопределенными привилегиями доступа к базе данных и таблицам. Но SQLite читает и записывает данные на обычный файл диска: единственное применимое разрешение на доступ – типичное разрешение на доступ базовой операционной системы. Если нужно обеспечить доступ сразу нескольким пользователям со специальными разрешениями, SQLite не подойдет.
MySQL использует многоуровневую клиент-серверную архитектуру, состоящую из клиента, сервера и хранилища. Клиентский уровень обрабатывает пользовательские запросы и команды с помощью графического интерфейса пользователя или интерфейса командной строки. Уровень сервера обрабатывает логику команд, создавая новый поток для каждого запроса. Наконец, уровень хранения отвечает за хранение таблиц данных. Но здесь могут возникнуть трудности в настройке и управлении, что может потребовать дополнительных ресурсов для достижения высокой производительности.
PostgreSQL – это объектно-реляционная база данных. Помимо стандартных функций РСУБД, она дополнена такими, как наследование таблиц и перегрузка функций, относящимися к объектным базам данных.
PostgresSQL обладает параллелизмом – возможностью одновременно решать ряд задач. Кроме того, PostgreSQL поддерживает числовые, строковые, даты и время типов данных, такие как MySQL. Также он поддерживает типы данных для геометрических фигур, сетевых адресов, битовых строк, текстового поиска и записей JSON и еще нескольких своеобразных типов данных.
Ограничения PostgreSQL связаны с производительностью памяти: каждое новое клиентское подключение влечет за собой создание нового процесса, которому выделяется около 10 МБ памяти. Таким образом, для простых операций чтения PostgreSQL, как правило, менее производителен, чем другие СУБД, такие как MySQL.
Подводя итог, стоит отметить, что выбор между SQLite, MySQL и PostgreSQL должен определяться требованиями приложения. Небольшое приложение с отсутствием необходимости высокой производительности и масштабируемости делает привлекательным SQLite. А большой объем данных и высокая нагрузка – MySQL или PostgreSQL. Однако, в процессе подбора СУБД необходимо учитывать не только требования приложения, но и доступные ресурсы и опыт в управлении базами данных.
- Microsoft готовится к радикальным переменам в стратегии Xbox - 02/05/2024 16:02
- Биткойн рухнул ниже $60 000. Что будет дальше? - 01/05/2024 18:27
- Аспирин усиливает иммунный ответ при колоректальном раке - 01/05/2024 17:57
