SQLite, MySQL и PostgreSQL: сравниваем популярные реляционные СУБД

Реляционные базы данных используются уже очень давно. Они стали популярными благодаря успешным реализациям реляционных моделей в системах управления, оказавшимся весьма удобными для работы с данными. В этой статье мы сравним три самые популярные реляционные системы управления базами данных (РСУБД): SQLite, MySQL и PostgreSQL. 

Системы управления базами данных

Базы данных — это логически смоделированные хранилища любых типов данных. Каждая база данных, не являющаяся бессхемной, следует модели, которая задаёт определённую структуру обработки данных. СУБД — это приложения (или библиотеки), управляющие базами данных различных форм, размеров и типов.

Чтобы лучше разобраться в СУБД, ознакомьтесь с этой статьёй.

Реляционные системы управления базами данных

Реляционные системы реализуют реляционную модель работы с данными, которая определяет всю хранимую информацию как набор связанных записей и атрибутов в таблице.

СУБД такого типа используют структуры (таблицы) для хранения и работы с данными. Каждый столбец (атрибут) содержит свой тип информации. Каждая запись в базе данных, обладающая уникальным ключом, передаётся в строку таблицы, и её атрибуты отображаются в столбцах таблицы.

Отношения и типы данных

Отношения можно определить как математические множества, содержащие наборы атрибутов, отображающие хранящуюся информацию.

Каждый элемент, формирующий запись, должен удовлетворять определённому типу данных (целое число, дата и т.д.). Различные РСУБД используют разные типы данные, которые не всегда взаимозаменяемы.

Такого рода ограничения обычны для реляционных баз данных. Фактически, они и формируют суть отношений.

Популярные РСУБД

В этой статье мы расскажем о 3 наиболее популярных РСУБД:

• SQLite: очень мощная встраиваемая РСУБД.
• MySQL: самая популярная и часто используемая РСУБД.
• PostgreSQL: самая продвинутая и гибкая РСУБД.

SQLite

SQLite — это изумительная библиотека, встраиваемая в приложение, которое её использует. Будучи файловой БД, она предоставляет отличный набор инструментов для более простой (в сравнении с серверными БД) обработки любых видов данных.

Когда приложение использует SQLite, их связь производится с помощью функциональных и прямых вызовов файлов, содержащих данные (например, баз данных SQLite), а не какого-то интерфейса, что повышает скорость и производительность операций.

Поддерживаемые типы данных

• NULL: NULL-значение.

• INTEGER: целое со знаком, хранящееся в 1, 2, 3, 4, 6, или 8 байтах.

• REAL: число с плавающей запятой, хранящееся в 8-байтовом формате IEEE.

• TEXT: текстовая строка с кодировкойUTF-8, UTF-16BE или UTF-16LE.

• BLOB: тип данных, хранящийся точно в таком же виде, в каком и был получен.

Note: для получения более подробной информации ознакомьтесь с документацией.

Преимущества

• Файловая: вся база данных хранится в одном файле, что облегчает перемещение.

• Стандартизированная: SQLite использует SQL; некоторые функции опущены (RIGHT OUTER JOIN или FOR EACH STATEMENT), однако, есть и некоторые новые.

• Отлично подходит для разработки и даже тестирования: во время этапа разработки большинству требуется масштабируемое решение. SQLite, со своим богатым набором функций, может предоставить более чем достаточный функционал, при этом будучи достаточно простой для работы с одним файлом и связанной сишной библиотекой.

Недостатки

• Отсутствие пользовательского управления: продвинутые БД предоставляют пользователям возможность управлять связями в таблицах в соответствии с привилегиями, но у SQLite такой функции нет.

• Невозможность дополнительной настройки: опять-таки, SQLite нельзя сделать более производительной, поковырявшись в настройках — так уж она устроена.

Когда стоит использовать SQLite

• Встроенные приложения: все портируемые не предназначенные для масштабирования приложения — например, локальные однопользовательские приложения, мобильные приложения или игры.

• Система доступа к дисковой памяти: в большинстве случаев приложения, часто производящие прямые операции чтения/записи на диск, можно перевести на SQLite для повышения производительности.

• Тестирование: отлично подойдёт для большинства приложений, частью функционала которых является тестирование бизнес-логики.

Когда не стоит использовать SQLite

• Многопользовательские приложения: если вы работаете над приложением, доступом к БД в котором будут одновременно пользоваться несколько человек, лучше выбрать полнофункциональную РСУБД — например, MySQL.

• Приложения, записывающие большие объёмы данных: одним из ограничений SQLite являются операции записи. Эта РСУБД допускает единовременное исполнение лишь одной операции записи.

MySQL

MySQL — это самая популярная из всех крупных серверных БД. Разобраться в ней очень просто, да и в сети о ней можно найти большое количество информации. Хотя MySQL и не пытается полностью реализовать SQL-стандарты, она предлагает широкий функционал. Приложения общаются с базой данных через процесс-демон.

Поддерживаемые типы данных

• TINYINT: очень маленькое целое.

• SMALLINT: маленькое целое.

• MEDIUMINT: целое среднего размера.

• INT или INTEGER: целое нормального размера.

• BIGINT: большое целое.

• FLOAT: знаковое число с плавающей запятой одинарной точности.

• DOUBLE, DOUBLE PRECISION, REAL: знаковое число с плавающей запятой двойной точности.

• DECIMAL, NUMERIC: знаковое число с плавающей запятой.

• DATE: дата.

• DATETIME: комбинация даты и времени.

• TIMESTAMP: отметка времени.

• TIME: время.

• YEAR: год в формате YY или YYYY.

• CHAR: строка фиксированного размера, дополняемая справа пробелами до максимальной длины.

• VARCHAR: строка переменной длины.

• TINYBLOB, TINYTEXT: BLOB- или TEXT-столбец длиной максимум 255 (2^8 – 1) символов.

• BLOB, TEXT: BLOB- или TEXT-столбец длиной максимум 65535 (2^16 – 1) символов.

• MEDIUMBLOB, MEDIUMTEXT: BLOB- или TEXT-столбец длиной максимум 16777215 (2^24 – 1) символов.

• LONGBLOB, LONGTEXT: BLOB- или TEXT-столбец длиной максимум 4294967295 (2^32 – 1) символов.

• ENUM: перечисление.

• SET: множества.

Преимущества

• Простота: MySQL легко устанавливается. Существует много сторонних инструментов, включая визуальные, облегчающих начало работы с БД.

• Много функций: MySQL поддерживает большую часть функционала SQL.

• Безопасность: в MySQL встроено много функций безопасности.

• Мощность и масштабируемость: MySQL может работать с действительно большими объёмами данных, и неплохо походит для масштабируемых приложений.

• Скорость: пренебрежение некоторыми стандартами позволяет MySQL работать производительнее, местами срезая на поворотах.

Недостатки

• Известные ограничения: по определению, MySQL не может сделать всё, что угодно, и в ней присутствуют определённые ограничения функциональности.

• Вопросы надёжности: некоторые операции реализованы менее надёжно, чем в других РСУБД.

• Застой в разработке: хотя MySQL и является open-source продуктом, работа над ней сильно заторможена. Тем не менее, существует несколько БД, полностью основанных на MySQL (например, MariaDB). Кстати, подробнее о родстве MariaDB и MySQL можно из нашего интервью с создателем обеих РСУБД — Джеймсом Боттомли.

Когда стоит использовать MySQL

• Распределённые операции: когда вам нужен функционал бо́льший, чем может предоставить SQLite, стоит использовать MySQL.

• Высокая безопасность: функции безопасности MySQL предоставляют надёжную защиту доступа и использования данных.

• Веб-сайты и приложения: большая часть веб-ресурсов вполне может работать с MySQL, несмотря на ограничения. Этот инструмент весьма гибок и прост в обращении, что только на руку в длительной перспективе.

• Кастомные решения: если вы работаете над очень специфичным продуктом, MySQL подстроится под ваши потребности благодаря широкому спектру настроек и режимов работы.

Когда не стоит использовать MySQL

• SQL-совместимость: поскольку MySQL не пытается полностью реализовать стандарты SQL, она не является полностью совместимой с SQL. Из-за этого могут возникнуть проблемы при интеграции с другими РСУБД.

• Конкурентность: хотя MySQL неплохо справляется с операциями чтения, одновременные операции чтения-записи могут вызвать проблемы.

• Недостаток функций: в зависимости от выбора движка MySQL может недоставать некоторых функций.

PostgreSQL

PostgreSQL — это самая продвинутая РСУБД, ориентирующаяся в первую очередь на полное соответствие стандартам и расширяемость. PostgreSQL, или Postgres, пытается полностью соответствовать SQL-стандартам ANSI/ISO.

PostgreSQL отличается от других РСУБД тем, что обладает объектно-ориентированным функционалом, в том числе полной поддержкой концепта ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability).

Будучи основанным на мощной технологии Postgres отлично справляется с одновременной обработкой нескольких заданий. Поддержка конкурентности реализована с использованием MVCC (Multiversion Concurrency Control), что также обеспечивает совместимость с ACID.

Хотя эта РСУБД не так популярна, как MySQL, существует много сторонних инструментов и библиотек для облегчения работы с PostgreSQL.

Поддерживаемые типы данных

• bigint: знаковое 8-байтное целое.

• bigserial: автоматически инкрементируемое 8-битное целое.

• bit [(n)]: битовая строка фиксированной длины.

• bit varying [(n)]: битовая строка переменной длины.

• boolean: булевская величина.

• box: прямоугольник на плоскости.

• bytea: бинарные данные.

• character varying [(n)]: строка символов фиксированной длины.

• character [(n)]: строка символов переменной длины.

• cidr: сетевой адрес IPv4 или IPv6.

• circle: круг на плоскости.

• date: календарная дата.

• double precision: число с плавающей запятой двойной точности.

• inet: адрес хоста IPv4 или IPv6.

• integer: знаковое 4-байтное целое.

• interval [fields] [(p)]: временной промежуток.

• line: бесконечная прямая на плоскости.

• lseg: отрезок на плоскости.

• macaddr: MAC-адрес.

• money: денежная величина.

• path: геометрический путь на плоскости.

• point: геометрическая точка на плоскости.

• polygon: многоугольник на плоскости.

• real: число с плавающей запятой одинарной точности.

• smallint: знаковое 2-байтное целое.

• serial: автоматически инкрементируемое 4-битное целое.

• text: строка символов переменной длины.

• time [(p)] [without time zone]: время суток (без часового пояса).

• time [(p)] with time zone: время суток (с часовым поясом).

• timestamp [(p)] [without time zone]: дата и время (без часового пояса).

• timestamp [(p)] with time zone: дата и время (с часовым поясом).

• tsquery: запрос текстового поиска.

• tsvector: документ текстового поиска.

• txid_snapshot: снэпшот ID пользовательской транзакции.

• uuid: уникальный идентификатор.

• xml: XML-данные.

Преимущества

• Полная SQL-совместимость.

• Сообщество: PostgreSQL поддерживается опытным сообществом 24/7.

• Поддержка сторонними организациями: несмотря на очень продвинутые функции, PostgreSQL используется в многих инструментах, связанных с РСУБД.

• Расширяемость: PostgreSQL можно программно расширить за счёт хранимых процедур.

• Объектно-ориентированность: PostgreSQL — не только реляционная, но и объектно-ориентированная СУБД.

Недостатки

• Производительность: В простых операциях чтения PostgreSQL может уступать своим соперникам.

• Популярность: из-за своей сложности инструмент не очень популярен.

• Хостинг: из-за вышеперечисленных факторов проблематично найти подходящего провайдера.

Когда стоит использовать PostgreSQL

• Целостность данных: если приоритет стоит на надёжность и целостность данных, PostgreSQL — лучший выбор.

• Сложные процедуры: если ваша БД должна выполнять сложные процедуры, стоит выбрать PostgreSQL в силу её расширяемости.

• Интеграция: если в будущем вам предстоит перемещать всю базу на другое решение, меньше всего проблем возникнет с PostgreSQL.

Когда не стоит использовать PostgreSQL

• Скорость: если всё, что нужно — это быстрые операции чтения, не стоит использовать PostgreSQL.

• Простые ситуации: если вам не требуется повышенная надёжность, поддержка ACID и всё такое, использование PostgreSQL — это стрельба из пушки по мухам.