在构建任何软件应用程序时,选择合适的数据库至关重要。所有数据库在性能方面都有不同的优势和劣势,因此,针对您的特定用例和数据模型,决定哪个数据库的优势最多,缺点最少,是一项重要的决策。下面您将找到 MongoDB 和 PostgreSQL 的关键概念、架构、功能、用例和定价模型的概述,以便您可以快速了解它们之间的比较。
本文的主要目的是比较 MongoDB 和 PostgreSQL 在涉及时序数据的工作负载方面的性能,而不是针对所有可能的用例。时序数据通常在数据库性能方面提出了独特的挑战。这是因为数据写入量大以及访问这些数据的查询模式。本文并非旨在说明哪个数据库更好;它只是提供了每个数据库的概述,以便您可以做出明智的决定。
MongoDB 与 PostgreSQL 细分
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数据库模型 | 文档数据库 |
关系数据库 |
架构 | MongoDB 使用灵活的、类似 JSON 的文档模型来存储数据,这允许动态模式更改而无需停机。它支持即席查询、索引和实时聚合。MongoDB 可以部署为独立服务器、副本集配置(用于高可用性)或分片集群(用于水平扩展)。它也可以作为名为 MongoDB Atlas 的托管云服务提供,该服务提供自动化备份、监控和全球分发等附加功能。 |
PostgreSQL 可以部署在各种平台上,例如本地部署、虚拟机或托管云服务(如 Amazon RDS、Google Cloud SQL 或 Azure Database for PostgreSQL)。 |
许可证 | 社区版的 SSPL 许可证,其他版本的商业许可证 |
PostgreSQL 许可证(类似于 MIT 或 BSD) |
用例 | 内容管理系统、移动应用程序、实时分析、物联网数据管理、电子商务平台 |
Web 应用程序、地理空间数据、商业智能、分析、内容管理系统、金融应用程序、科学应用程序 |
可扩展性 | 水平可扩展,支持数据分片、复制和自动负载均衡 |
支持垂直扩展,通过分区、分片和复制以及可用工具实现水平扩展 |
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MongoDB 概览
MongoDB 是一款流行的开源 NoSQL 数据库,于 2009 年推出。MongoDB 旨在处理大量非结构化和半结构化数据,提供灵活的、无模式的数据模型、水平可扩展性和高性能。其易用性、基于 JSON 的文档存储以及对各种编程语言的支持,促成了其在各个行业和应用程序中的广泛采用。
PostgreSQL 概览
PostgreSQL,也称为 Postgres,是一款开源关系数据库管理系统,于 1996 年首次发布。它长期以来一直是一款强大、可靠且功能丰富的数据库系统,广泛应用于各个行业和应用程序。PostgreSQL 以其对 SQL 标准的坚持和可扩展性而闻名,这允许用户定义自己的数据类型、运算符和函数。它由一个由贡献者组成的专门社区开发和维护,并且可在包括 Windows、Linux 和 macOS 在内的多个平台上使用。
MongoDB 用于时序数据
尽管 MongoDB 是一款通用 NoSQL 数据库,但它可以用于存储和处理时序数据。MongoDB 灵活的数据模型允许轻松适应时序数据不断演变的结构,例如添加新指标或修改现有指标。MongoDB 提供对生存时间 (TTL) 索引的内置支持,该索引在指定时间段后自动过期旧数据,使其适用于管理具有有限存储容量的大量时序数据。MongoDB 最近还为时序用例添加了自定义列式存储引擎和时序集合,旨在提高数据压缩和查询性能方面优于默认 MongoDB 存储引擎的性能。
PostgreSQL 用于时序数据
PostgreSQL 可用于时序数据存储和分析,尽管它并非专门为此用例而设计。凭借其丰富的数据类型、索引选项和窗口函数支持,PostgreSQL 可以处理时序数据。但是,在数据压缩、写入吞吐量和查询速度等方面,Postgres 不会像专门的时序数据库那样针对时序数据进行优化。PostgreSQL 还缺少许多对于处理时序数据有用的功能,例如降采样、保留策略和用于时序数据分析的自定义 SQL 函数。
MongoDB 关键概念
MongoDB 特有的一些关键术语和概念包括
- 数据库:MongoDB 数据库是集合的容器,集合是相关文档的组。
- 集合:MongoDB 中的集合类似于关系数据库中的表,用于保存一组文档。
- 文档:MongoDB 中的文档是单个记录,以称为 BSON(二进制 JSON)的类似 JSON 的格式存储。集合中的文档可以具有不同的结构。
- 字段:字段是文档中的键值对,类似于关系数据库中的属性或列。
- 索引:MongoDB 中的索引是一种数据结构,可提高集合中特定字段的查询性能。
PostgreSQL 关键概念
- MVCC:多版本并发控制是 PostgreSQL 使用的一种技术,允许多个事务并发执行,而不会发生冲突或锁定。
- WAL:预写式日志是一种用于确保数据持久性的方法,通过在将更改写入主数据文件之前将其记录到日志中。
- TOAST:超尺寸属性存储技术是一种用于将大型数据值存储在单独表中的机制,以减少主表的磁盘空间消耗。
MongoDB 架构
MongoDB 的架构以其灵活的、基于文档的数据模型为中心。作为 NoSQL 数据库,MongoDB 支持无模式结构,这允许存储和查询各种数据类型,例如嵌套数组和文档。MongoDB 可以部署为独立服务器、副本集或分片集群。副本集通过自动故障转移和数据冗余提供高可用性,而分片集群通过基于分片键在多台服务器之间分发数据来实现水平扩展和负载均衡。
PostgreSQL 架构
PostgreSQL 是一种客户端-服务器关系数据库系统,它使用 SQL 语言进行查询和操作。它采用基于进程的架构,与数据库的每个连接都由单独的服务器进程处理。这种架构在不同用户和会话之间提供隔离。PostgreSQL 支持 ACID 事务,并使用 MVCC、WAL 和其他技术的组合来确保数据一致性、持久性和性能。它还支持各种扩展和外部模块以增强其功能。
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MongoDB 功能
灵活的数据模型
MongoDB 的无模式数据模型允许存储和查询各种数据类型,使其非常适合处理复杂且不断演变的数据结构。
高可用性
MongoDB 的副本集功能通过自动故障转移和数据冗余确保高可用性。
水平可扩展性
MongoDB 的分片集群架构支持水平扩展和负载均衡,使其能够处理大规模数据处理和查询。
PostgreSQL 功能
可扩展性
PostgreSQL 允许用户定义自定义数据类型、运算符和函数,使其高度适应特定的应用程序需求。
全文搜索
PostgreSQL 内置了对全文搜索的支持,使用户能够执行复杂的基于文本的查询和分析。
地理空间支持
借助 PostGIS 扩展,PostgreSQL 可以存储和操作地理空间数据,使其适用于 GIS 应用程序。
MongoDB 用例
内容管理系统
MongoDB 灵活的数据模型使其成为内容管理系统的理想选择,内容管理系统通常需要存储和管理各种内容类型(例如文章、图像和视频)的能力。MongoDB 的无模式特性允许轻松适应不断变化的内容结构和需求。
物联网数据存储和分析
MongoDB 对高数据量和水平可扩展性的支持使其适用于存储和处理物联网设备生成的数据,例如传感器读数和设备日志。其高效索引和查询数据的能力允许对物联网设备进行实时分析和监控。
电子商务平台
MongoDB 的灵活性和性能特性使其成为电子商务平台的绝佳选择,在电子商务平台中,需要高效地存储和查询各种产品信息、客户数据和交易记录。灵活的数据模型可以轻松适应产品属性和客户偏好的变化,而高可用性和可扩展性特性可确保流畅且响应迅速的用户体验。
PostgreSQL 用例
企业应用程序
PostgreSQL 因其可靠性、性能和功能集而成为大型企业应用程序的流行选择。
GIS 应用程序
借助 PostGIS 扩展,PostgreSQL 可用于存储和分析映射、路由和地理编码等应用程序中的地理空间数据。
OLTP 工作负载
作为关系数据库,PostgreSQL 非常适合几乎任何涉及事务性工作负载的应用程序。
MongoDB 定价模型
MongoDB 提供各种定价选项,包括免费的开源社区版和商业企业版,其中包括高级功能、管理工具和支持。MongoDB Inc. 还提供完全托管的基于云的数据库即服务 MongoDB Atlas,采用按需付费定价模式,具体取决于存储、数据传输和计算资源。MongoDB Atlas 为想要试用该服务而无需承担成本的用户提供资源有限的免费层。
PostgreSQL 定价模型
PostgreSQL 是开源软件,其使用不收取许可费。但是,在部署自托管 PostgreSQL 服务器时,可能会产生硬件、托管和运营费用。一些基于云的托管 PostgreSQL 服务(例如 Amazon RDS、Google Cloud SQL 和 Azure Database for PostgreSQL)提供不同的定价模型,具体取决于存储、计算资源和支持等因素。
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