Каковы ключевые различия между реляционными (SQL) и нереляционными (NoSQL) базами данных

Ответ

Реляционные (SQL) и нереляционные (NoSQL) базы данных представляют два фундаментально разных подхода к хранению и управлению данными.

Реляционные базы данных (SQL)

Хранят данные в строго структурированных таблицах, связанных между собой отношениями (ключами). Они гарантируют целостность данных через транзакции, соответствующие принципам ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability).

  • Структура данных: Строгая, предопределенная схема (таблицы, строки, столбцы).
  • Масштабируемость: В основном вертикальная (увеличение мощности сервера: CPU, RAM).
  • Язык запросов: Стандартизированный язык SQL (Structured Query Language).
  • Примеры: PostgreSQL, MySQL, Oracle, MS SQL Server.

Нереляционные базы данных (NoSQL)

Предлагают гибкие модели данных и оптимизированы для горизонтального масштабирования и высокой доступности. Часто следуют принципам BASE (Basically Available, Soft state, Eventually consistent).

  • Структура данных: Динамическая схема. Основные типы:
    • Документные: JSON/BSON-документы (MongoDB).
    • Ключ-значение: Простые пары ключ-значение (Redis, DynamoDB).
    • Колоночные: Хранение данных по колонкам, а не по строкам (Cassandra, HBase).
    • Графовые: Узлы и ребра для хранения связей (Neo4j).
  • Масштабируемость: В основном горизонтальная (добавление новых серверов в кластер).
  • Язык запросов: Различается для каждой БД (например, MQL для MongoDB, CQL для Cassandra).

Сравнительная таблица

Критерий SQL (Реляционные) NoSQL (Нереляционные)
Схема Строгая, предопределенная Гибкая, динамическая
Масштабирование Вертикальное Горизонтальное
Консистентность ACID (сильная) BASE (в конечном счете)
Связи JOIN-операции Денормализация, вложенные структуры
Лучший сценарий Сложные транзакции, финансовые системы, аналитика Большие данные, высокая нагрузка, быстрый рост

Пример документа в MongoDB (NoSQL):

// Один документ может содержать вложенные данные, что избавляет от необходимости делать JOIN
{
  "_id": "user123",
  "username": "alice",
  "email": "alice@example.com",
  "orders": [
    { "order_id": "order456", "amount": 99.99, "date": "2023-10-27" },
    { "order_id": "order789", "amount": 42.50, "date": "2023-10-28" }
  ]
}