1. 索引与写入性能
索引的优点
索引的缺点
实际示例：
// Creating an index
db.users.createIndex({ email: 1 })
// Performance trade-off
// Read: O(log n) -> Very fast
// Write: O(log n) -> Slower due to index maintenance
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2. 标准化数据与非标准化数据
标准化数据
优点：
- 数据完整性
- 减少数据冗余
- 更轻松的数据维护
- 较小的存储空间
缺点：
非规范化数据
优点：
- 更快的读取操作
- 更简单的查询
- 降低连接复杂性
- 更好的阅读性能
缺点：
- 数据冗余
- 存储要求增加
- 潜在的数据不一致
- 更难维护
示例比较：
// Normalized Approach
// Users Collection
{ _id: 1, name: "John" }
// Orders Collection
{
_id: 101,
user_id: 1,
total: 100
}
// Denormalized Approach
{
_id: 1,
name: "John",
orders: [
{ total: 100 },
{ total: 200 }
]
}
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3. 一致性与可用性
一致性强
优点：
缺点：
- 潜在的性能瓶颈
- 更高的延迟
- 网络问题期间可用性降低
最终一致性
优点：
缺点：
- 临时数据不一致
- 复杂的冲突解决
- 潜在的读自己写的挑战
4. 垂直缩放与水平缩放
垂直缩放（放大）
优点：
缺点：
水平扩展（横向扩展）
优点：
- 几乎无限的缩放
- 性价比高
- 更好的容错能力
- 分布式处理
缺点：
- 复杂的数据分布
- 网络开销增加
- 更难保持一致性
- 更复杂的架构
5. 内存存储与基于磁盘的存储
内存存储
优点：
缺点：
- 受 RAM 限制
- 贵
- 断电数据丢失
- 每 GB 成本更高
基于磁盘的存储
优点：
- 更便宜的存储空间
- 持久数据
- 更大的存储容量
- 断电后仍能幸存
缺点：
- 读/写速度较慢
- 更高的延迟
- I/O 瓶颈
- 性能取决于磁盘类型
6.关系数据库与文档数据库
关系数据库
优点：
- 强大的数据完整性
- ACID 交易
- 复杂的连接功能
- 标准化查询语言（SQL）
缺点：
- 架构不太灵活
- 垂直扩展挑战
- 复杂的水平缩放
- 复杂查询的性能开销
文档数据库
优点：
缺点：
- 有限的加入能力
- 潜在的数据不一致
- 不太强大的交易支持
- 复杂查询优化
7. 缓存策略
直写式缓存
优点：
缺点：
回写式缓存
优点：
缺点：
决策框架
权衡考虑
-
性能要求
- 读取密集型与写入密集型工作负载
- 延迟敏感度
- 吞吐量需求
-
数据特征
-
一致性要求
-
可扩展性
实用推荐
- 从最简单的解决方案开始
- 测量和轮廓
- 迭代和优化
- 使用基准测试工具
- 考虑混合方法
新兴趋势
- 多语言持久性
- 多模型数据库
- 无服务器数据库
- 边缘计算数据库
以上是数据库设计权衡的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！
