选择合适的数据库：PostgreSQL 与 MySQL
选择合适的数据库对任何项目来说都是至关重要的决定。PostgreSQL 和 MySQL 是最流行的开源数据库管理系统，各自都有独特的优势。PostgreSQL 以其可扩展性和高级功能著称，而 MySQL 则以易用性和速度见长。但哪种数据库最适合您的具体要求呢？
PostgreSQL 和 MySQL 概述
PostgreSQL：功能强大的对象关系型数据库系统
PostgreSQL 通常被称为 Postgres，是一种对象关系型数据库系统，自 1986 年在加利福尼亚大学伯克利分校创建以来一直在不断发展。它非常重视标准、可扩展性和稳健的架构。PostgreSQL 的五级结构（包括实例、数据库、模式、表和列）为复杂的数据操作提供了灵活而强大的基础。
PostgreSQL 的突出功能包括
- 可扩展性：支持用户自定义数据类型、函数和运算符。
- 高级功能：集成了对数组、hstore 和 JSONB 的支持。
- 事务安全性：完全符合 ACID 标准，确保数据完整性。
- 扩展 SQL 函数支持复杂查询和存储过程。
MySQL：快速、可靠、易于使用
另一方面，MySQL 最初由瑞典 MySQL AB 公司开发，现在归甲骨文公司所有，自 1995 年推出以来，已成为世界上使用最广泛的数据库系统之一。它的特点是简单、可靠和快速，因此在网络应用程序和内容管理系统中特别受欢迎。
MySQL 的重要功能包括
- 易用性：安装和管理简单，是初学者的理想选择。
- 高速：针对快速读取访问和网络应用进行了优化。
- 灵活性：支持多种存储引擎，其中主要是 InnoDB。
- 广泛认可：广泛应用于网络开发，并得到许多托管服务提供商的支持。
架构比较：对象关系型与关系型
这两个系统的关键区别在于它们的架构。PostgreSQL 是一种对象关系型数据库系统，允许将数据存储为带有属性的对象。它支持父子关系和继承等概念，这通常会使数据库开发人员的工作更加直观。另一方面，MySQL 是一种纯粹的关系型数据库系统，在某些情况下更容易处理，但灵活性也较差。
性能差异：哪个更快？
就性能而言，PostgreSQL 和 MySQL 之间没有明显的优胜者。数据库性能在很大程度上取决于具体工作负载类型、硬件配置、数据库模式和优化等因素。
读写操作
一般来说，
- MySQL：读取访问速度更快，是主要读取数据的应用程序的理想选择。
- PostgreSQL：适用于写操作和复杂查询，适合事务型应用。
优化战略
这两个数据库的性能都可以通过各种优化策略来提高：
- 索引：有效利用索引加快查询速度。
- 缓存：实施缓存机制，减少数据库负荷。
- 硬件定制：根据应用要求优化服务器硬件。
数据类型和扩展
PostgreSQL 提供更广泛的数据类型，并支持数组、hstore（键值存储）和 JSONB（二进制 JSON）等高级功能。这使得 PostgreSQL 在某些需要这些数据类型的应用程序中用途更广。MySQL 的数据类型比较有限，但为地理信息系统 (GIS) 提供了空间扩展。
PostgreSQL 中的高级数据类型
- JSONB：高效存储和检索 JSON 数据，是半结构化数据的理想选择。
- hstore：用于灵活数据存储的键值对。
- 数组支持多维数组，实现扩展数据结构。
MySQL 中的地理空间功能
MySQL 提供对地理信息系统 (GIS) 非常有用的空间扩展功能。这些功能使地理数据的存储和处理成为可能，这对地图应用或定位服务等应用非常重要。
SQL 符合性和标准
另一个重要方面是 SQL 合规性。PostgreSQL 以高度符合 SQL 标准而著称，这可以在不同平台和应用中实现更可预测的行为。MySQL 传统上与严格的 SQL 标准有一些偏差，但在最近的版本中，其合规性有所提高。
PostgreSQL 中的 SQL 标准
- 合规性：高度符合 ANSI SQL 标准。
- 扩展 SQL 函数：支持复杂查询、通用表表达式（CTE）和窗口函数。
MySQL 的 SQL 标准方法
- 历史偏差：一些不严格遵守 SQL 标准的更灵活的规则。
- 符合性提高：新版本提高了 SQL 符合性，特别是在 ANSI SQL 模式方面。
可扩展性和复制
在可扩展性和复制方面，这两个系统都提供了强大的解决方案。
MySQL 中的复制
MySQL 支持主从复制，可以将数据更改从主站复制到一个或多个从站。这可以提高读取带宽并确保可靠性。
PostgreSQL 中的复制
PostgreSQL 还提供基于前写日志（WAL）文件的复制选项。这种方法通常被认为更快、更可靠，尤其适用于大量数据和复杂的复制场景。
可扩展性：横向和纵向方法
这两种数据库都支持水平和垂直缩放，但方式不同：
- PostgreSQL
- 横向扩展：通过 Citus 等扩展实现分片和分布式数据处理。
- 纵向扩展：有效利用多核系统和大量内存。
- MySQL：
- 横向扩展：使用 MySQL 集群或分片策略等技术。
- 纵向扩展：通过硬件升级和配置调整优化性能。
可扩展性和适应性
另一个重要方面是可扩展性。PostgreSQL 支持扩展，PostGIS 就是一个杰出的例子，它为 Postgres 扩展了地理空间功能。随着人工智能应用的出现，pgvector 作为矢量操作的事实标准也越来越重要。此外，还有用于查询其他数据系统的外来数据封装器（FDW）、用于跟踪计划和执行统计数据的 pg_stat_statements，甚至用于人工智能应用中矢量搜索的 pgvector。
MySQL 具有可互换存储引擎的架构，并由此产生了 InnoDB。不过，如今 InnoDB 已成为 MySQL 的主流存储引擎，因此可互换架构更多地是作为 API 的边界，而较少用于扩展目的。
用户友好性和学习曲线
就用户友好性而言，PostgreSQL 更严格，而 MySQL 则更宽松。MySQL 被认为对初学者更友好，更容易学习。它优先考虑简单和易用性，这使它更容易为初学者所接受。另一方面，PostgreSQL 提供更多高级功能，因此学习曲线更陡峭。
学习曲线和文件
- MySQL：
- 易于上手：为初学者提供直观的用户界面和全面的文档。
- 社区支持：庞大的社区和众多教程让学习更轻松。
- PostgreSQL
- 高级概念：要求对数据库概念有更深入的了解。
- 全面的文档：详细的文档支持经验丰富的开发人员实现复杂的功能。
性能要求和应用场景
性能要求在选择中起着重要作用。PostgreSQL 不使用读/写锁，因此并发写操作的速度往往更快。另一方面，MySQL 使用写锁，这减少了每个进程的并发活动数量。作为回报，MySQL 在读取密集型进程中往往显示出更好的效果。
PostgreSQL 的使用案例
- 企业应用程序：需要频繁写入和进行复杂查询的应用程序。
- 数据分析：需要进行扩展数据查询和分析的情景。
- 人工智能应用：使用 pgvector 等扩展程序进行矢量操作。
MySQL 使用案例
- 网络应用：需要高速读取的网站和网络服务。
- 内容管理系统（CMS）：受益于快速数据检索的 WordPress 等平台。
- 嵌入式系统：需要可靠、快速数据库解决方案的应用。
发展专长和社区
做出决定时需要考虑的另一个因素是开发方面的专业知识。由于 PostgreSQL 提供了许多高级功能，因此学习曲线比较陡峭。要充分利用这些功能，需要花费时间和精力，因此是一种更复杂的学习技术。另一方面，MySQL 被认为更适合初学者，也更容易学习。它将简单和易用放在首位，使初学者更容易掌握。
社区和支持
- PostgreSQL
- 活跃的社区：定期开发扩展功能并提供支持的广泛社区。
- 定期更新：不断开发和引入新功能。
- MySQL：
- 庞大的用户群：使用广泛，支持良好，有许多资源和培训材料。
- 商业支持：甲骨文公司提供的专业支持。
技术挑战和解决方案
在可用性方面，需要注意的是，由于底层存储引擎的设计，PostgreSQL 在高负载情况下可能会出现 XID 包络问题。另一方面，在谷歌云上管理大型 MySQL 集群时，会检测到一些复制错误。不过，这些问题只在极端负载下才会出现。在正常工作负载下，PostgreSQL 和 MySQL 都是成熟可靠的。
频繁的技术挑战
- PostgreSQL
- XID 封装：需要定期维护，以避免出现交易 ID 过期问题。
- 资源密集型：在进行复杂查询和处理大量数据时可能需要更多资源。
- MySQL：
- 复制问题：在重载环境中可能出现复制错误。
- 写入阻塞：对同时写入操作的限制会影响性能。
定价和总成本
这两个数据库都是开放源代码，免费提供，大大降低了入门成本。不过，支持、培训和专业扩展可能会产生额外费用。PostgreSQL 提供许多由社区开发的可扩展模块，而 MySQL 则通常受益于 Oracle 的商业支持。
成本效益
- PostgreSQL
- 无许可证费用：完全免费且开源。
- 扩展费用：如果需要商业支持，某些扩展可能会产生额外费用。
- MySQL：
- 免费社区版：是小型项目和初创企业的理想选择。
- 商业版本：提供收费的扩展支持和附加功能。
结论：哪个数据库是正确的选择？
总之，在 PostgreSQL 和 MySQL 之间做出选择取决于项目的具体要求。PostgreSQL 提供更多功能、活跃的社区和不断发展的生态系统。它尤其适合需要高级数据库功能的复杂企业应用。另一方面，MySQL 的学习曲线更简单，用户群更大。对于需要高读取速度的网络应用程序和项目来说，它通常是首选。
决定因素
- 应用程序的复杂性：PostgreSQL 通常更适合复杂的事务性应用程序。
- 性能要求：MySQL 更适合读取密集型应用，而 PostgreSQL 则更适合写入密集型和复杂查询。
- 开发能力：考虑到团队的专业技能和相应数据库的学习曲线。
- 可扩展性和可扩展性：PostgreSQL 提供更多的灵活性和扩展选项，而 MySQL 则因其简单的架构而实施起来更快。
归根结底，没有放之四海而皆准的答案。最佳选择取决于您的具体要求、团队的专业知识和应用程序的性能要求。这两种系统都功能强大、性能可靠，在不同的应用场景中各有所长。根据您的具体项目仔细权衡利弊，将有助于您做出正确的决定。
