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PostgreSQL 与 MySQL:为您的项目选择合适的数据库

探索 PostgreSQL 与 MySQL 的关键差异与相似之处,帮助您为项目需求找到最佳数据库解决方案。

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关系型数据库已有悠久历史。事实上,关系型数据库管理系统(RDBMS)在数据仓库兴起之初便站在前线,在数据科学革命中也始终屹立不倒。即便在 AI 和大语言模型的时代,关系型数据库仍是几乎所有企业数据生态的核心。

关系型数据库以“矩形”的方式存储数据;表由列与行组成,并在数据库中进行组织。关系型数据库使用 SQL(结构化查询语言)来存储、管理和检索数据。

随着数据领域工具日益增多,选择合适的工具比以往任何时候都更重要。最新技术所带来的复杂功能催生了新的权衡:既要满足特定用例的需求,又要确保性能与成本在可接受范围内。

接下来,我们将一起探讨 PostgreSQL 与 MySQL,它们的相似点与差异点,以及在为您的下一个项目选择关系型数据库管理系统时需要牢记的要点。

PostgreSQL vs. MySQL:概览

先用简短的定义来熟悉这两种关系型数据库管理系统:PostgreSQL 与 MySQL。

什么是 PostgreSQL?

PostgreSQL(或 Postgres)是一种关系型数据库管理系统(RDBMS),常用于在数据库与数据表中存储和检索表格数据。凭借其可扩展框架与可靠性,它是业界使用最广泛的 RDBMS 之一。Postgres 为开源工具,可免费下载与使用。它兼容所有主流操作系统,并支持众多扩展与插件。除了用于存储数据,Postgres 还提供一套 SQL 方言,用于与其持久化的数据交互与管理。

若想了解如何开始使用 Postgres,请参阅《PostgreSQL 初学者指南》。

什么是 MySQL?

与 Postgres 类似,MySQL 是一种 RDBMS,利用数据库与数据表来组织、存储与检索表格数据。MySQL 也是开源的,但受到 Oracle 的大力支持。虽然 MySQL 具备广泛功能,但提供的特性少于 Postgres,因此更为“轻量”。

MySQL 最常用于构建 Web 应用程序,并且与 Postgres 一样,采用其自有的 SQL 变体来管理与查询数据。此MySQL 教程为初学者提供了全面的入门指南,其中包含大量动手练习与示例。

在继续深入之前,以下是关于 PostgreSQL 与 MySQL 的更多简要信息。

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图片信息来源:PostgreSQL 与 Oracle

PostgreSQL vs. MySQL:关键相似点与差异

相似点

Postgres 与 MySQL 的相似点不难发现。首先,两者都以关系型方式存储数据。数据库包含数据表,数据表由行与列组成。一个表中的数据可以通过主键与外键等结构与另一个表“关联”。无论使用 Postgres 还是 MySQL,在数据筛选、连接与操作时,数据的行为方式都非常相似且易于上手。

除了这些相似点,Postgres 与 MySQL 还共享多项特性与功能。请查看下方列表!

  • Postgres 与 MySQL 都符合 ANSI SQL 标准,这意味着大多数基础查询的语法是相同的。
  • Postgres 与 MySQL 被广泛采用,并与多种第三方工具和编程语言库(如 Python 与 R)集成。
  • AWS、Azure、GCP 等云服务提供商都为 Postgres 与 MySQL 提供平台即服务(PaaS),便于在任何数据项目中使用这些工具。

如果数据从业者希望使用 Python 与 Postgres、MySQL 进行交互,请参阅《在 Python 中使用 PostgreSQL》与《在 Python 中使用 MySQL》教程。

关键差异

虽然 Postgres 与 MySQL 有诸多相似之处,但也存在不少差异使二者区分开来。下面,我们将从性能与可扩展性、特性与可扩展性、生态与使用情况三个方面进行拆解。

性能与可扩展性

关系型数据库的性能通常通过多种指标进行衡量,包括每秒事务(或查询)数、延迟、吞吐量以及资源消耗。不同于性能,可扩展性指数据库处理并发事务与海量数据的能力。

在此,我们将分别识别 Postgres 与 MySQL 在性能与可扩展性上的差异。

对于读取密集型工作负载,MySQL 相比 Postgres 具有显著的性能优势。MySQL 的默认引擎(InnoDB)采用行级锁定,这意味着仅事务(或查询)访问的行会被“锁定”,从而允许并发查询在同一表的其他行上运行。这使得从 MySQL 数据库读取数据时的查询执行更快。

尽管 MySQL 在只读操作上有优势,但在对数据库执行并发读写操作时,Postgres 表现更为出色。Postgres 实现了多版本并发控制(MVCC),通过并行查询策略来避免使用读写锁。

随着数据库中存储数据量的增长,Postgres 通过稳健的索引技术与数据分区来提升查询性能与洞察时效。这使得 Postgres 能够随数据量增长而良好扩展。

在运行可比工作负载时,Postgres 通常比 MySQL 消耗更多资源(CPU 与内存)。Postgres 功能丰富,采用更复杂的查询执行策略,因而相较 MySQL 资源占用更高。如果通过托管服务提供商(如 AWS 或 Azure)使用任一工具,便于预估您即将运行的工作负载成本。

特性与可扩展性

迄今为止,我们一直将 Postgres 与 MySQL 称为关系型数据库管理系统。从严格意义上说,这并不完全准确。

Postgres 的严格定义是面向对象的关系型数据库管理系统(ORDBMS)。

面向对象的关系型数据库管理系统在实现传统关系型数据库管理系统原生功能的同时,支持面向对象的构造,如继承、抽象与封装。

除了 RDBMS 支持的传统数据类型之外,Postgres 还能以 JSON 与 XML 格式存储与检索数据。这项功能让其能够存储更广泛的数据类型,在诸多应用场景中颇为实用。作为 RDBMS,MySQL 支持更传统的数据类型,并未实现与 Postgres 相同的面向对象功能。

Postgres 的可扩展性也非常强。其中最知名的扩展之一是 PostGIS,可用于存储与检索地理空间数据。hstore 是另一个由 Postgres 活跃的开源社区开发的常用工具。通过单个值,hstore 允许在 Postgres 中存储一组键值对。尽管原生功能丰富,MySQL 的模块与插件较少,但由此保障了核心平台的一致性与可靠性。

生态与工具

PostgreSQL 与 MySQL 均拥有丰富的生态系统,得到大量工具、扩展与第三方集成的支持,因而能灵活适配不同用例。以下是各自生态中一些常见工具概览:

PostgreSQL 生态:

  • pgAdmin:最广泛使用的 PostgreSQL 管理工具之一,提供强大的图形界面用于数据库管理、运行查询与用户管理。其可扩展性强,支持 PostgreSQL 的全部功能。
  • PostGIS:功能强大的扩展,为 PostgreSQL 提供地理空间数据支持,非常适合需要 GIS(地理信息系统)的应用。PostGIS 广泛应用于物流、城市规划与环境监测等行业。
  • TimescaleDB:构建在 PostgreSQL 之上,增强了 PostgreSQL 处理时序数据的能力。广泛应用于 IoT、金融与监控系统等领域。
  • pgBackRest:为 PostgreSQL 设计的备份与恢复工具,提供并行备份与恢复、压缩与加密等高级特性。

MySQL 生态:

  • MySQL Workbench:综合性工具,提供统一界面用于设计、开发与管理 MySQL 数据库,支持数据建模、SQL 开发与迁移任务。
  • Percona Server for MySQL:免费、增强且完全兼容的 MySQL 版本,具备更佳的性能与可扩展性。Percona Server 还包含高级性能调优与可观测性特性,适合生产环境。
  • Oracle Enterprise Manager:Oracle 通过其 Enterprise Manager 工具为 MySQL 提供广泛支持,涵盖企业级监控、管理与安全功能。
  • phpMyAdmin:流行的基于 Web 的 MySQL 管理界面,简化数据库管理,尤其适合需要快速执行查询与查看库表结构的小型项目或个人开发者。

云集成

包括 AWS RDS、Google Cloud SQL 与 Azure Database 在内的所有主流云平台都支持 PostgreSQL 与 MySQL。这些云服务简化了数据库的部署与管理,提供自动备份、伸缩与安全等功能,是现代云端应用的理想之选。

社区

虽然 Postgres 与 MySQL 都是开源工具,但其社区形态有所不同。MySQL 得到 Oracle 的强力背书,后者为入门开发者提供了大量贡献、文档与资源。这些文档中也包含 Oracle 提供的付费 MySQL 产品的参考与信息。Oracle 还为 MySQL 提供 24/7 支持,但价格不菲。

Postgres 则由一个繁荣的架构师、开发者、用户与其他群体组成的社区所支持。该社区由一个核心团队领导,负责开发、文档编写与发布,并协调更广泛开源社区的贡献,确保对外发布产品的标准化与质量。

在 PostgreSQL 与 MySQL 间做出选择

好的!我们已经全面了解了 Postgres 与 MySQL 的基础知识,厘清了它们的相似点与差异,并探索了更复杂的特性与功能。现在,是时候选择合适的工具来应对您的数据项目了。

以下是若干典型场景,以及更适合应对每项挑战的工具:

用例PostgreSQLMySQL
大规模企业级应用卓越,具备强劲的可扩展性与复杂查询支持良好,但更适合轻量化任务
需要地理空间数据支持的应用理想(支持 PostGIS)基础支持
JSON 与类 NoSQL 数据支持强(支持 JSON 与 JSONB 类型)有限(基础 JSON 支持)
高读取性能(如 Web 应用)尚可,但对读取未高度优化优秀(InnoDB 引擎、行级锁)
复杂的并发读写操作出色(多版本并发控制)良好,但可能出现锁竞争
小型 Web 项目的快速搭建配置耗时更久安装配置快捷易用
数据仓库与分析处理卓越,具备强大的索引与并行查询能力尚可,但缺乏高级特性

若想进一步了解为何上述场景中分别选择对应的关系型数据库管理系统,请牢记以下几点。

应用需求

若您计划构建稳健的企业级方案,PostgreSQL 是不二之选。它在丰富功能与可扩展性之间实现平衡,并能根据组织需求进行扩展。

随着数据量与用户数量的增加,Postgres 相较于 MySQL 等其他关系型数据库常能带来更好的性能。在采用“数据集市”架构的场景中,Postgres 常被用于支撑海量数据与复杂查询。

对于小规模的个人项目设计与开发,MySQL 则是快速易用的最佳选择。从个人项目到概念验证,MySQL 的轻量框架让端到端流程更加顺畅。MySQL 在读取数据时也具备性能优势,有助于降低数据工作流的延迟。

可扩展性需求

上文我们讨论了应用或用例扩展的多种方式。在为下一个项目选择 Postgres 或 MySQL 时,务必思考扩展将如何体现。

数据会被高频写入数据库吗?读取频率如何?会有多少用户/连接访问数据库?持久化的数据量是否会非常大?

请记住,MySQL 最适合读取密集型工作负载;而 Postgres 在处理大型数据集、复杂查询与大量并发会话方面更具优势。对于小规模任务与项目,可扩展性可能并非主要考量,在选择关系型数据库时优先级也相对较低。

开发者体验

在 Postgres 与 MySQL 等工具之间进行选择时,开发者体验同样重要。幸运的是,这两种数据库都能提供成熟而舒适的开发体验。

MySQL 的轻量特性有助于减少安装与配置时间,使开发者能够快速原型设计并交付解决方案。然而,Postgres 功能更为丰富,可能更契合某些应用或用例的需求,从而减少为实现类似功能而构建自定义方案的依赖。正如上文所述,两者都拥有活跃的开源社区与完善的文档,进一步提升了本就舒适的开发者体验。

结语

在每周似乎都有新工具涌现的领域中,PostgreSQL 与 MySQL 依旧是最受欢迎的两大关系型数据库管理系统。广泛的采用带来了各自社区的大力支持,助力每种工具的持续发展与完善。

如果您希望在不折腾安装与配置的情况下,获得更多操作 Postgres 与 MySQL 数据库的实践体验,不妨试试DataLab。在 DataLab 中,您可以连接 PostgreSQL 或 MySQL 数据库,使用示例数据进行操作,也可加载并处理您自己的数据。这个低风险环境是提升与打磨 SQL(及其他数据技能)的最佳场所。

在探索 PostgreSQL 与 MySQL 以满足下个项目需求的过程中,别忘了查看 DataCamp 的《创建 PostgreSQL 数据库》与《在 PostgreSQL 中用于数据处理的函数》课程。若想进一步了解 MySQL,不妨看看这份优秀的《MySQL 基础速查表》,发掘 MySQL 更细致的特性与功能。祝您编码顺利!

FAQs

从 MySQL 迁移到 PostgreSQL(或反之)是否容易?

在 MySQL 与 PostgreSQL 之间迁移是可行的,但需要周密规划。尽管两种数据库都支持 SQL,但在语法、数据类型与函数方面存在差异,迁移时需要加以处理。例如:

  • 数据类型:PostgreSQL 支持额外的数据类型,如数组、UUID 与 JSONB,这些在 MySQL 中可能没有直接等价物。
  • 工具:有多种工具可协助迁移,例如用于从 MySQL 迁移到 PostgreSQL 的 pgLoader,以及可辅助从 PostgreSQL 迁移到 MySQL 的 MySQL Workbench。务必进行充分测试,尤其是在迁移生产数据库时。
PostgreSQL 与 MySQL 在索引处理上有何差异?

是的,PostgreSQL 提供了更为复杂的索引选项,这对于优化查询性能至关重要:

  • PostgreSQL 支持 B-tree、hash、GIN(广义倒排索引)与 GiST(广义搜索树)索引。此灵活性使 PostgreSQL 能够优化多种查询类型,从全文搜索到复杂数据结构皆可覆盖。
  • MySQL 主要使用 B-tree 与 hash 索引。虽然足以应对许多常见用例,但缺少 PostgreSQL 中的一些高级索引选项,在复杂应用中可能限制优化空间。
PostgreSQL 的安全性与 MySQL 相比如何?

PostgreSQL 与 MySQL 都提供了稳健的安全功能,包括用户认证、SSL 加密与基于角色的访问控制。然而,PostgreSQL 通常被认为在访问权限与角色方面具有更细粒度的控制,更适合拥有多类用户的复杂环境。

  • MySQL 广泛用于 Web 应用,并可与 LDAP 与 PAM 等认证系统无缝集成。不过,Oracle 为 MySQL 提供的企业级安全增强与支持,在高安全场景中也可能具有优势。
PostgreSQL 与 MySQL 都能处理地理数据吗?

PostgreSQL 拥有名为 PostGIS 的内置扩展,被广泛认为是处理地理空间数据的最佳工具。PostGIS 增加了对地理对象的支持,使您能够执行复杂的空间查询,非常适用于地图、地理定位与地理分析等应用。

  • MySQL 也通过空间扩展支持地理数据类型,但其功能不及 PostgreSQL 的 PostGIS。若项目大量使用地理数据,通常 PostgreSQL 搭配 PostGIS 是更优选择。
哪种数据库更擅长处理 JSON 与 NoSQL 数据类型?

在处理 JSON 与其他半结构化数据类型方面,PostgreSQL 具有显著优势。它同时支持 JSON 与更高效的二进制 JSON 格式 JSONB,便于开发者轻松存储与查询 JSON 数据,非常适合既需关系型又需 NoSQL 能力的混合型应用。虽然 MySQL 也支持 JSON 数据类型,但与 PostgreSQL 相比,在索引与查询 JSON 数据方面的功能更为有限。

PostgreSQL 与 MySQL 如何实现 ACID 合规?

PostgreSQL 与 MySQL 均符合 ACID(原子性、一致性、隔离性、持久性)原则,但其实现依赖各自的存储引擎而有所不同:

  • PostgreSQL:默认始终符合 ACID,无论何种操作。PostgreSQL 确保事务安全,对涉及大型数据集的复杂操作尤为可靠。
  • MySQL:是否符合 ACID 取决于所用的存储引擎。默认的 InnoDB 引擎符合 ACID,但早期的 MyISAM 不支持事务或外键约束,因此不符合 ACID。使用 MySQL 时务必确认所用引擎以确保合规。

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