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告别 MongoDB:为什么你只需要 PostgreSQL 的 5 个理由

讨论为什么你应该在下一个项目中选择 PostgreSQL 而不是 MongoDB。

Yijun
Yijun
Developer

引言

在数据库领域,MongoDB 和 PostgreSQL 都是备受推崇的选择。MongoDB 是一种流行的 NoSQL 数据库,自 2009 年问世以来,由于其灵活的文档模型和易用性,得到了广泛关注。而 PostgreSQL 则是一个历史悠久的关系型数据库,自 1996 年首次发布以来,不断发展和创新,成为最富有功能和最先进的开源数据库之一。

随着时间的推移,数据库需求发生了显著变化。企业不仅需要处理结构化数据,还需要应对日益增长的非结构化数据。此外,数据一致性、可扩展性和性能变得越来越重要。在这种背景下,PostgreSQL 通过不断的创新和改进,逐步缩小了与 MongoDB 的差距,甚至在许多方面超越了它。让我们探讨一下 PostgreSQL 在大多数情况下为什么可能是比 MongoDB 更好的选择。

理由一:SQL 和 NoSQL 的完美结合

PostgreSQL 的最大优势之一是它能够无缝结合 SQL 和 NoSQL 特性。通过强大的 JSON 支持,PostgreSQL 允许用户在同一数据库中处理结构化和非结构化数据。

PostgreSQL 的 JSONB 数据类型提供了高效的 JSON 文档存储和查询功能,与 MongoDB 相当。事实上,根据 EnterpriseDB 的基准测试,PostgreSQL 在处理 JSON 数据时的性能甚至可以超越 MongoDB。这意味着用户可以在享受关系型数据库强大功能的同时,也能受益于 NoSQL 数据库的灵活性。

理由二:更强大和灵活的连接操作

在处理相关数据时,连接操作的性能和灵活性是关键考虑因素。PostgreSQL 在这方面明显优于 MongoDB:

  • 执行方法:PostgreSQL 使用成熟的关系型数据库连接算法,如嵌套循环连接、合并连接和哈希连接。查询优化器自动选择最佳的连接策略。相比之下,MongoDB 主要使用 $lookup 聚合操作来执行连接,本质上是一种嵌套循环连接。

  • 性能:在大多数情况下,尤其是在处理复杂的多表连接时,PostgreSQL 的性能远优于 MongoDB。MongoDB 在处理复杂的连接操作时,性能可能会显著下降,因为它只支持嵌套循环连接,而 PostgreSQL 可以选择更高效的哈希连接和合并连接。

  • 灵活性:PostgreSQL 支持各种类型的连接(内连接、外连接、交叉连接等),使其能够处理复杂的关系型查询。MongoDB 的连接能力相对有限,主要适用于简单的一对多关系。

  • 对数据模型变化的适应性:当数据模型发生变化(例如,从一对多关系变为多对多关系)时,PostgreSQL 只需要修改表结构和查询语句,对应用程序的更改相对较小。在 MongoDB 中,这种变化可能需要重新设计文档结构,并对应用程序进行广泛的修改。

虽然 MongoDB 在某些特定场景中可能更简单直接,但在处理复杂相关数据时,PostgreSQL 提供了更强大和灵活的连接能力。对于可能需要频繁处理复杂连接操作的应用程序,PostgreSQL 通常是更好的选择。

理由三:更优越的数据一致性和完整性

自 4.0 版本以来,MongoDB 在数据一致性和事务支持方面取得了显著进展,引入了跨文档的 ACID 事务,并不断改进这一功能。对于许多应用程序而言,MongoDB 现在提供了可靠的事务支持。

然而,PostgreSQL 在这一领域仍然具有显著优势。作为一种成熟的关系型数据库,PostgreSQL 一直提供全面的 ACID(原子性、一致性、隔离性、持久性)合规性,开箱即用。其强一致性模型在其架构中根深蒂固,确保数据在所有情况下(包括系统崩溃或断电)保持一致和可靠。虽然 MongoDB 的改进值得称赞,但 PostgreSQL 在数据一致性和完整性方面的久经考验的方法仍然是金标准,尤其是对于处理敏感或关键任务数据的应用程序。

理由四:出色的可扩展性和性能

随着数据量的增长,可扩展性和性能变得越来越重要。尽管 MongoDB 长期以来被认为在处理大规模数据集方面具有优势,但 PostgreSQL 在这方面也取得了显著进展。

PostgreSQL 通过表分区、并行查询执行和高效索引等功能,可以有效地处理大规模数据集。此外,PostgreSQL 的水平可扩展性也在不断改进,能够满足大多数企业级应用的需求。因此,你可以依赖 PostgreSQL 来扩展你的应用程序,随着它的发展。

理由五:丰富的功能生态系统

PostgreSQL 拥有非常丰富的功能生态系统,这是 MongoDB 无法比拟的显著优势:

  • 强大的全文搜索:PostgreSQL 的内置全文检索功能可以满足大多数应用的需求,无需额外的搜索引擎。

  • 地理空间数据支持:借助 PostGIS 扩展,PostgreSQL 提供了强大的地理信息系统(GIS)功能,便于处理地理空间数据。

  • 高级 SQL 功能:PostgreSQL 支持高级 SQL 功能,如窗口函数和公用表表达式(CTE),简化了复杂查询的编写。

  • 丰富的扩展插件:除了 PostGIS,还有许多扩展插件,如用于时间序列数据处理的 TimescaleDB 和用于向量搜索的 pgvector,大大扩展了 PostgreSQL 的应用范围。

结论

PostgreSQL 凭借其强大的 SQL 和 NoSQL 功能、卓越的数据一致性、出色的可扩展性和性能以及丰富的功能生态系统,在大多数用例中可以超越 MongoDB。尽管从 MongoDB 迁移到 PostgreSQL 可能需要一些努力,但从长远来看,这通常是值得的,因为它可以简化技术栈并提高数据管理的效率和可靠性。

可操作的建议

如果你正在考虑选择数据库,或评估你当前的数据库解决方案,建议仔细评估 PostgreSQL 是否能够满足你的需求。你可以从以下资源开始深入学习 PostgreSQL:

记住,选择正确的数据库解决方案可以为你的应用带来长期的益处,包括更高的性能、更好的可维护性和更低的总体拥有成本。