Apakah Pangkalan Data NoSQL dan Bilakah Anda Harus Menggunakannya?

Pangkalan data SQL dan NoSQL masing-masing mempunyai ciri dan kes penggunaan tersendiri. Memahami struktur, kebolehskalaan dan skop aplikasi masing-masing boleh membantu anda memilih penyelesaian pangkalan data yang sesuai dengan keperluan khusus anda.

Terdapat dua jenis pangkalan data utama yang digunakan untuk menyimpan maklumat digital: SQL (pangkalan data perhubungan) dan NoSQL (pangkalan data bukan perhubungan). Walaupun kedua-dua kaedah boleh menyimpan data dengan berkesan, ia berbeza dari segi seni bina, skalabiliti, pemprosesan perhubungan data, bahasa pertanyaan dan senario yang disokong.

Dalam artikel ini, kami akan meneroka setiap jenis pangkalan data, persamaan dan perbezaannya serta cara memilih jenis pangkalan data terbaik untuk aplikasi data khusus anda.

Apakah SQL?

Bahasa Pertanyaan Berstruktur (SQL) ialah bahasa pengaturcaraan yang membolehkan pengguna teknikal dan bukan teknikal membuat pertanyaan, memanipulasi dan mengubah suai data dalam pangkalan data hubungan.

Pangkalan data SQL menyusun data dalam format jadual, di mana data dibentangkan dalam baris dan lajur dan mengikut model hubungan. Model ini berfungsi paling baik dengan data yang tersusun dengan jelas, ditakrifkan dengan baik, seperti nama dan kuantiti, di mana terdapat hubungan yang diketahui antara entiti yang berbeza. Dalam pangkalan data SQL, jadual disambungkan oleh "kunci asing", yang mewujudkan hubungan antara jadual dan medan yang berbeza, seperti antara pelanggan dan pesanan atau antara pekerja dan jabatan.

Pangkalan data SQL menyokong kebolehskalaan menegak, yang bermaksud kuasa pemprosesannya boleh ditingkatkan dengan menambahkan lebih banyak sumber storan, seperti RAM atau SSD. Walaupun dalam beberapa kes ini boleh mengehadkan pengembangan pangkalan data SQL kepada sumber fizikal pelayan, pembangunan pengkomputeran awan dan teknologi lain telah menyediakan pangkalan data SQL dengan skalabiliti yang lebih besar.

Apa itu NoSQL?

Pangkalan data NoSQL ialah pangkalan data bukan perhubungan yang menyimpan data dengan cara yang berbeza daripada perhubungan jadual yang digunakan dalam pangkalan data SQL. Pangkalan data SQL paling sesuai untuk mengendalikan data berstruktur, manakala pangkalan data NoSQL sesuai untuk data berstruktur, separa berstruktur dan tidak berstruktur. Oleh itu, pangkalan data NoSQL tidak mengikut skema tetap, sebaliknya menggunakan struktur yang lebih fleksibel untuk menampung pelbagai jenis data. Selain itu, pangkalan data NoSQL tidak menggunakan bahasa SQL untuk melakukan pertanyaan, sebaliknya menggunakan bahasa pertanyaan lain (sesetengahnya tidak mempunyai bahasa pertanyaan khusus). Pangkalan data NoSQL menyokong kebolehskalaan mendatar, yang bermaksud bahawa ia boleh mengendalikan beban kerja yang lebih besar dengan menambahkan nod dalam kelompok.

Pangkalan data bukan perhubungan NoSQL sangat sesuai untuk mengendalikan data tidak berstruktur dan biasanya mempunyai ciri-ciri berikut:

• Pangkalan data NoSQL adalah tanpa skema, bermakna ia tidak mempunyai model data tetap.
• Pangkalan data NoSQL menyokong skema dinamik untuk data tidak berstruktur, yang menjadikannya lebih mudah dan pantas untuk menyepadukan data dalam jenis aplikasi tertentu.
• NoSQL menggunakan model data bukan jadual yang boleh berorientasikan dokumen, nilai kunci atau berasaskan graf. Beberapa pangkalan data NoSQL biasa termasuk MongoDB, Cassandra, HBase, Redis, Neo4j dan CouchDB.

Pangkalan data NoSQL mampu menangani skala dan cabaran fleksibiliti yang dihadapi dalam aplikasi moden, terutamanya apabila berurusan dengan sejumlah besar data yang berubah dengan pantas. Keperluan ini wujud merentas pelbagai industri menegak dan kawasan aplikasi, seperti Internet of Things, analitis pengguna, perkhidmatan pemperibadian, teknologi iklan, e-dagang, permainan dan rangkaian sosial.

Perbezaan utama antara NoSQL dan SQL

Pada tahap yang tinggi, pangkalan data NoSQL dan SQL mempunyai banyak persamaan.

Semuanya menyokong penyimpanan data dan pertanyaan, serta menyediakan fungsi mendapatkan semula, mengemas kini dan memadam data yang disimpan. Walau bagaimanapun, di bawah permukaan, terdapat beberapa perbezaan ketara yang memberi kesan kepada prestasi, kebolehskalaan dan fleksibiliti NoSQL berbanding pangkalan data SQL.

Berikut ialah beberapa perbezaan utama antara pangkalan data SQL dan NoSQL:

Struktur

Pangkalan data SQL adalah berdasarkan struktur jadual, manakala pangkalan data NoSQL boleh berasaskan dokumen, nilai kunci atau berasaskan graf. Dalam pangkalan data NoSQL, dokumen boleh mengandungi pasangan nilai kunci dan boleh diisih serta bersarang.

Kebolehskalaan

Pangkalan data SQL biasanya diskalakan secara menegak dengan menambahkan sumber pada pelayan tunggal dan pengguna perlu menambah perkakasan fizikal untuk mengembangkan kapasiti storan. Walaupun pilihan storan awan boleh digunakan, kos pangkalan data SQL boleh menjadi tinggi untuk perusahaan apabila memproses sejumlah besar data.

Sebaliknya, pangkalan data NoSQL menyediakan keupayaan untuk menskala secara mendatar, yang bermaksud kapasiti pemprosesan data boleh ditingkatkan dengan hanya menambah lebih banyak pelayan. Oleh itu, pangkalan data NoSQL lebih sesuai untuk infrastruktur teragih berasaskan awan moden.

Sintaks

Pangkalan data SQL menggunakan bahasa pertanyaan berstruktur (SQL). Pangkalan data NoSQL menggunakan format JSON (JavaScript Object Notation), XML, YAML atau binari untuk memudahkan pemprosesan data tidak berstruktur. SQL mempunyai skema yang ditetapkan tetap, manakala pangkalan data NoSQL lebih fleksibel.

Sokongan

SQL ialah bahasa standard popular yang disokong secara meluas oleh banyak sistem pangkalan data yang berbeza. Sebaliknya, pangkalan data NoSQL mempunyai tahap sokongan yang berbeza dalam sistem yang berbeza.

Dari segi sokongan, anda biasanya akan mendapati bahawa pangkalan data SQL menawarkan lebih banyak bantuan daripada pangkalan data NoSQL. Ini kerana SQL, sebagai teknologi yang lebih matang, mempunyai pengguna yang lebih besar dan komuniti pembangun dengan lebih banyak sumber sokongan. NoSQL, sebaliknya, agak baru dan mungkin kurang membantu dalam forum atau komuniti. Jika anda menghadapi masalah sepanjang perjalanan, pilihan sokongan mungkin terhad.

Kelebihan dan Kekurangan SQL

SQL ialah bahasa yang digunakan secara meluas untuk menanyakan pangkalan data dan memindahkan data berstruktur antara aplikasi tradisional. Ia adalah bahasa yang berkuasa yang boleh menyelesaikan banyak tugas berkaitan data, tetapi ia juga mempunyai beberapa had.

Kelebihan SQL:

• SQL ialah bahasa pertanyaan yang digunakan secara meluas dan diiktiraf yang biasa digunakan oleh kebanyakan pembangun.

• SQL sangat sesuai untuk operasi pengagregatan mudah pada set data yang besar, seperti mengira purata.

• Apabila kedua-dua input dan output adalah pangkalan data hubungan, SQL berfungsi dengan baik dalam menyediakan kerja ETL (ekstrak, ubah, muat) mudah.

• SQL didokumentasikan dengan baik dan mempunyai keluk pembelajaran yang agak rata, menjadikannya mudah untuk dikuasai.

Kelemahan SQL:

• Apabila berurusan dengan set data yang besar, prestasi SQL mungkin merosot, terutamanya apabila melakukan beberapa hantaran ke atas data dan operasi gabungan yang kompleks.

• Mesej ralat SQL selalunya tidak intuitif, menjadikan proses penyahpepijatan menjadi rumit.

• Berbanding dengan bahasa pengaturcaraan seperti Python atau R, sintaks SQL lebih verbose, menjadikannya lebih sukar untuk menulis skrip atau fungsi transformasi yang kompleks.

Kebaikan dan Keburukan NoSQL

Kelebihan utama NoSQL ialah tidak perlu mentakrifkan struktur pangkalan data tetap (atau skema). Ini bermakna anda boleh menambah lajur baharu dengan mudah tanpa perlu risau tentang komplikasi yang datang dengan mengubah suai jadual data berskala besar dalam pangkalan data hubungan tradisional. Selain itu, jika aplikasi anda tidak bergantung pada SQL untuk pertanyaan, anda boleh mengelakkan overhed penghuraian dan penyusunan SQL. Ini boleh membawa peningkatan prestasi yang ketara apabila memproses sejumlah besar data.

Namun, teknologi NoSQL masih belum matang berbanding pangkalan data SQL. Berikut ialah kebaikan dan keburukan NoSQL.

Kelebihan NoSQL:

• Reka bentuk skema yang fleksibel: tidak perlu mentakrifkan struktur jadual, tindak balas yang fleksibel terhadap perubahan permintaan.
• Sokongan seni bina teragih: mudah dikembangkan pada platform teragih berskala besar.
• Kos rendah: NoSQL biasanya boleh mengawal kos dengan lebih baik dari segi infrastruktur.
• Ketersediaan tinggi dan daya pemprosesan tinggi: mampu mengendalikan sejumlah besar permintaan serentak dan menyediakan ketersediaan sistem yang lebih tinggi.

Kelemahan NoSQL:

• Teknologi ini belum matang sepenuhnya: pengurusan dan penyelenggaraan yang kompleks, kekurangan ekosistem SQL yang matang.
• Keupayaan pertanyaan terhad: Dalam senario pertanyaan kompleks, keupayaan pertanyaan NoSQL adalah lebih lemah daripada SQL.
• Isu ketekalan dan prestasi: Dalam sesetengah senario yang rumit, ketekalan data dan prestasi mungkin tidak sesuai.

Bila hendak digunakan: SQL lwn. NoSQL

Memilih masa untuk menggunakan NoSQL vs. SQL adalah penting kerana ia berbeza dalam struktur data, kefungsian dan senario aplikasi. Jika aplikasi anda bergantung pada hubungan antara jadual data, pangkalan data hubungan SQL adalah ideal, terutamanya apabila ketekalan data perlu dipastikan. Walau bagaimanapun, pangkalan data hubungan tidak selalu merupakan penyelesaian terbaik dalam hal fleksibiliti dan skalabiliti.

Pangkalan data NoSQL tidak menggunakan jadual berstruktur tradisional, sebaliknya menggunakan seni bina yang lebih fleksibel untuk menyimpan data tidak berstruktur, yang menjadikannya lebih sesuai untuk projek yang perlu skala. Sebaliknya, ini juga bermakna kawalan ke atas ketekalan data dan perhubungan adalah agak lemah.

Berikut ialah beberapa senario biasa di mana NoSQL sesuai:

• Keperluan prestasi tinggi, terutamanya prestasi baca: Sistem NoSQL yang diedarkan seperti Cassandra dan Riak meningkatkan prestasi baca dengan menambahkan lebih banyak peranti. Selain itu, banyak pangkalan data NoSQL boleh mereplikasi data secara automatik merentas nod untuk memastikan salinan data tersedia pada bila-bila masa, dengan itu meningkatkan kecekapan membaca.
• Keperluan ketersediaan tinggi: Sistem NoSQL biasanya mencapai ketersediaan tinggi dengan mereplikasi data merentas nod. Walaupun nod gagal, data masih boleh diakses dari nod lain, memastikan operasi normal aplikasi. Selain itu, nod dalam gugusan NoSQL boleh ditingkatkan atau dikurangkan secara fleksibel tanpa menjejaskan ketersediaan keseluruhan sistem.

Bermula dengan Chat2DB

Jika anda sedang mencari alat pengurusan pangkalan data yang intuitif, berkuasa dan dipacu AI, cuba Chat2DB! Sama ada anda pentadbir pangkalan data, pembangun atau penganalisis data, Chat2DB memudahkan kerja anda dengan kuasa AI.

---

Komuniti

Pergi ke tapak web Chat2DB
? Sertai Komuniti Chat2DB
? Ikuti kami di X
? Cari kami di Discord

Atas ialah kandungan terperinci Apakah Pangkalan Data NoSQL dan Bilakah Anda Harus Menggunakannya?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!