360°全方位比較PostgreSQL和MySQL

一、原文

https://www.enterprisedb.com/blog/postgresql-vs-mysql-360-degree-comparison

二、摘要

本文對MySQL和PostgreSQL進行詳細的比較，方便選擇。

1、為什麼使用PostgreSQL

2、為什麼使用MySQL

3、易用性

4、語法

5、資料型別

6、複製與叢集

7、檢視

8、觸發器

9、儲存過程

10、查詢

11、分割槽

12、表的可伸縮性

13、NoSQL能力

14、安全

15、分析函式

16、GUI工具

17、效能

18、Adoption

19、最佳環境

三、PG vs MySQL：選擇哪個？

PostgreSQL和MySQL都是最流行的開源資料庫。MySQL被認為是世界上最流行的資料庫，而PostgreSQL被認為是世界上最先進的資料庫。MySQL並不完全符合SQL標準，並且很多PG上的特性並不支援。這就是為什麼PG受到大量開發者喜歡的原因，並且現在PG越來越流行。

前幾年，Oracle收購了MySQL，導致MySQL的出現兩個版本：商業版和社群版。對於後者，由於Oracle控制了MySQL的開發，受到了廣大使用者的批評。

PostgreSQL是世界上最受歡迎的資料庫：他支援大量企業級特性和功能。PG由postgresql全球社群開發，該社群由一批優秀的開發人員組成，幾十年來一直努力確保PG具有豐富的功能，並與其他開源、商業資料庫競爭。社群也從世界各地的公司得到巨大貢獻。

1、為什麼使用PG

PG作為開源、功能豐富的資料庫，可與Oracle展開競爭。開發者也會將PG當做NoSQL資料庫來使用。在雲中和本地部署使用PG非常簡單，也可以在docker容器等各個平臺使用。

PG完全支援ACID，對開發人員和DBA非常友好，是跨任何域的高併發事務、複雜應用程式最佳選擇，可以滿足基於WEB和移動的各種應用程式服務。PG也是一個非常好的資料倉儲，用於大資料上執行復雜的報告查詢。

2 、為什麼使用 MySQL

MySQL具有社群版和商業版。商業版由Oracle管理。作為關係型資料庫，部署和使用非常簡單。但是對於SQL標準要求很高的應用不太合適。MySQL的整合能力也有限，很難成為異構資料庫環境的一部分。

MySQL適用於簡單web應用程式或者需要簡單schema、SQL執行資料庫操作的應用。對於處理大量資料的複雜應用來說，MySQL並不是一個很好的選擇。

3 、 易用性

PG能夠處理結構化和非結構化的資料、具備關係型資料庫所有的特性。MySQL在SQL和特性方面的侷限性可能會為其構建高效的RDBMS應用程式帶來挑戰。

4 、 語法

大部分資料庫的SQL語法都比較相似。然而，MySQL並不支援所有的SQL。對於支援的SQL和其他資料庫都比較相似。例如查詢，PG和MySQL都是：

SELECT * FROM employees;

5 、 資料型別

MySQL和PG都支援許多資料型別，從傳統的資料型別（integer、date、timestamp）到複雜型別（json、xml、text）。然而，在複雜實時資料查詢下又有所不同。

PG不止支援傳統資料型別：numeric、strings、date、decimal等，還支援非結構的資料型別：json、xml、hstore等以及網路資料型別、bit字串，還有ARRAYS，地理資料型別。

MySQL不支援地理資料型別。

從9.2開始，PG支援json資料型別。相對於MySQL來說，PG對json的支援比較先進。他有一些json指定的運算子和函式，是的搜尋json文字非常高效。9.4開始，可以以二進位制的格式儲存json資料，支援在該列上進行全文索引（GIN索引），從而在json文件中進行快速搜尋。

從5.7開始，MySQL支援json資料型別，比PG晚。也可以在json列上建立索引。然而對json相關的函式的支援比較有限。不支援在json列上全文索引。由於MySQL對SQL支援的限制，在儲存和處理json資料方面，MySQL不是一個很好的選擇。

6 、 複製和叢集

MySQL和PG都具有複製和叢集的能力，能夠確保資料操作水平分佈。

MySQL支援主-備、一主多備的複製機制，透過SQLs即binlog保證將所有的資料傳輸到備機上。這也是複製只能是非同步、半同步的原因。

優點：備機可以寫。這就意味著一旦master崩潰了，slave可以馬上接管，確保應用正常工作。DBAs需要確保slave變成主了，並且新的binlog複製到原主。當有很多長SQL時，複製會變得慢。

MySQL也支援NDB叢集，即多主的複製機制。這種型別的複製對要求水平擴充套件的事務有利。

PG的複製和MySQL不同，他是基於WAL檔案，使複製更加可靠、更快、更有利於管理。他也支援主備和一主多從的模式，包括級聯複製形式。PG的複製成為流複製或物理複製，可以非同步也可以同步。

預設情況下，複製時非同步，Slave能夠滿足讀請求。如果要求在備機上讀到的資料和主機上一樣，就需要設定同步複製。但是缺點是一旦備機上事務沒有提交，主機就會hang住。

可以使用第三方工具Slony、Bucardo、Londiste、RubyRep等對錶級別的複製進行歸檔。這些工具都是基於觸發器的複製。PG也支援邏輯複製。最初透過pglogical擴充套件支援邏輯複製，從10開始核心支援邏輯複製。

7 、 檢視

MySQL支援檢視，檢視下面透過SQL使用的表的個數限制為61。檢視不儲存物理資料，也不支援物化檢視。簡單SQL語句建立的檢視可以更新，複雜SQL建立的檢視不可以更新。

PG和MySQL類似。簡單SQL建立的檢視可更新，複雜的不行。但是可以透過RULES更新複雜的檢視。PG支援物化檢視和REFRESHED。

8 、 觸發器

MySQL支援INSERT、UPDATE、DELETE上AFTER和BEFORE事件的觸發器。觸發器不同執行動態SQL語句和儲存過程。

PG的觸發器比較先進。支援AFTER、BEFORE、INSTEAD OF事件的觸發器。如果在觸發器喚醒時執行一個複雜的SQL，可以透過函式來完成。PG中的觸發器可以動態執行函式：

CREATE TRIGGER audit

AFTER INSERT OR UPDATE OR DELETE ON employee

    FOR EACH ROW EXECUTE FUNCTION employee_audit_func();

9 、 儲存過程

MySQL和PG都支援儲存過程，但MySQL僅支援標準的SQL語法，而PG支援非常先進的儲存過程。PG以帶RETURN VOID子句的函式形式完成儲存過程。PG支援的語言有很多：Ruby、Perl、Python、TCL、PL/pgSQL、SQL和JavaScript。而MySQL則沒有這麼多。

10 、 查詢

使用MySQL時需要考慮的限制：

l  某些UPDATE SQL的返回值不符合SQL標準

mysql> select * from test;

+------+------+

| c | c1   |

+------+------+

|   10 |  100 |

+------+------+

1 row in set (0.01 sec)

 

mysql> update test set c=c+1, c1=c;

Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

 

mysql>  select * from test;

+------+------+

| c | c1   |

+------+------+

|   11 |   11 |

+------+------+

1 row in set (0.00 sec)

 

預期的標準形式：

mysql>  select * from test ;

+------+------+

| c | c1   |

+------+------+

|   11 |   10 |

+------+------+

 

l  不能執行的UPDATE或DELETE語句：

mysql> delete from test where c in (select t1.c from test t1, test t2 where t1.c=t2.c);

ERROR 1093 (HY000):

 

l  子查詢中不能使用LIMIT子句

mysql> select * from test where c in (select c from test2 where c<3 limit 1);

ERROR 1235 (42000):

 

MySQL也不支援“LIMIT & IN/ALL/ANY/SOME子句”。同樣也不支援FULL OUTER JOINS、INTERSECT、EXCEPT等。也不支援Partial索引、bitmap索引、表示式索引等。PG支援所有SQL標準的特性。對於需要寫複雜SQL的開發者來說，PG是一個很好的選擇。

11 、 分割槽

MySQL和PG都支援表分割槽，然而雙方都有一些限制。

MySQL支援的分割槽型別有RANGE、LIST、HASH、KEY和COLUMNS（RANGE和LIST），也支援SUBPARTITIONING。然而DBA在使用時可能不太易用。

l  MySQL8.0，只有innodb和NDB儲存引擎支援表分割槽，其他儲存引擎不支援。

l  如果分割槽key的列不是主鍵或者唯一鍵的一部分，那麼就不可能對錶進行分割槽。

l  從5.7.24開始，逐步取消支援將表分割槽放在表空間上，這意味著DBA無法平衡表分割槽和磁碟IO。

mysql> create table emp (id int not null, fname varchar (30), lname varchar(30), store_id int not null ) partition by range (store_id) ( partition p0 values less than (6) tablespace tbs, partition p1 values less than(20) tablespace tbs1, partition p2 values less than (40) tablespace tbs2);

ERROR 1478 (HY000): InnoDB : A partitioned table is not allowed in a shared tablespace.

mysql>

 

PG支援表分割槽繼承和宣告表分割槽。宣告表分割槽在10引入，和MySQL類似，而表分割槽繼承透過使用觸發器和規則來完成。分割槽型別支援RANGE、LIST、HASH。限制：

l  和MySQL類似，宣告表分割槽只能在主鍵和唯一鍵上

l  繼承表分割槽，子表不能繼承主鍵和唯一鍵。

l  INSERT和UPDATE不能自動恆信到字表。

12 、 表的擴充套件性

表段變得越來越大時會造成效能問題，在這個表上的查詢會佔用更多資源，花費更多時間。MySQL和PG需考慮不同因素。

MySQL支援B+tree索引和分割槽，這些可以對大表提升效能。然而，由於不支援bitmap、partial和函式索引，DBA不能更好的進行調優。而且分割槽表不能放到不同表空間上，這也造成IO不能更好平衡。

PG的表示式索引、partial索引、bitmap索引和全文索引都可以提升大表的效能。PG的表分割槽和索引可以放到不同的磁碟上，能夠更好提升表的擴充套件性。為實現水平表級別的擴充套件，可以使用citusdb、Greenplum、Netezza等。開源的PG不支援水平表分割槽，PostgresXC支援，但是他的效能不好。

13 、 儲存

資料儲存是資料庫的一個關鍵能力。PG和MySQL都提供多種選項儲存資料。

PG有一個通用的儲存特性：表空間能夠容納表、索引、物化檢視等物理物件。透過表空間，可以將物件進行分組並儲存到不同物理位置，可以提升IO能力。PG12之前版本，不支援可拔插儲存，12只支援可拔插架構。

MySQL和PG類似，未來具有表空間特性。他支援可拔插儲存引擎。這是MySQL的一個優點。

14 、 支援的資料模型

關係型資料庫的NoSQL能力能夠幫助處理非結構化的資料，例如json、xml、text等。

MySQL的NoSQL能力比較有限。5.7引入了json資料型別，需要很長時間才能變得更加成熟。

PG具有豐富的json能力，未來3年內是需要NoSQL能力的開發者的一個很好的選擇。Json和jsonb資料型別，使得PG對json操作更快更有效。同樣可以在json資料列上建立B-tree索引和GIN索引。XML和HSTORE資料型別可以處理XML格式以及其他複雜text格式的資料。對空間資料型別的支援，使得PG是一個完整的多模型資料庫。

15 、 安全性

資料庫安全在未認證即可訪問的資料庫中扮演者很重要的角色。安全包括物件級別和連線級別。

MySQL透過ROLES和PRIVILEGES將訪問許可權付給資料庫、物件和連線。每個使用者都需要賦予連線許可權。

GRANT ALL PRIVILEGES ON testdb.* TO 'testuser@'192.168.1.1’ IDENTIFIED BY 'newpassword';

GRANT ALL PRIVILEGES ON testdb.* TO 'testuser@'192.168.1.*’ IDENTIFIED BY 'newpassword';

每次賦權時都需要指定密碼，否則使用者將不能連線。

MySQL同樣支援SSL連線。可以和外部認證系統LDAP和PAM整合。是其企業版一部分。

PG使用GRANT命令透過ROLES和PRIVILEGES提供訪問許可權。連線認證比較簡單，透過pg_hba.conf認證檔案設定：

host   database  user  address  auth-method  [md5 or trust or reject]

PG開源版本同樣支援SSL連線，可以和外部認證系統整合。

解析函式對一組行資料進行聚合。有兩種型別的解析函式：視窗函式和聚合函式。聚合函式執行聚合並返回記錄集合的一個聚合值（sum,avg,min,max等）；而解析函式返回每個記錄的聚合值。MySQL和PG都支援多種聚合函式。MySQL8.0才支援視窗函式，PG很早就已經支援了。

PG支援的視窗函式：

函式名	描述
CUME_DIST	Return the relative rank of the current row.
DENSE_RANK	Rank the current row within its partition without gaps.
FIRST_VALUE	Return a value evaluated against the first row within its partition.
LAG	Return a value evaluated at the row that is at a specified physical offset row before the current row within the partition.
LAST_VALUE	Return a value evaluated against the last row within its partition.
LEAD	Return a value evaluated at the row that is offset rows after the current row within the partition.
NTILE	Divide rows in a partition as equally as possible and assign each row an integer starting from 1 to the argument value.
NTH_VALUE	Return a value evaluated against the nth row in an ordered partition.
PERCENT_RANK	Return the relative rank of the current row (rank-1) / (total rows-1)
RANK	Rank the current row within its partition with gaps.
ROW_NUMBER	Number the current row within its partition starting from 1.

 

MySQL支援PG所有的視窗函式，除了以下限制：

l  視窗函式不能出現在UPDATE和DELETE中

l  視窗函式不支援DISTINCT

l  視窗函式不支援NESTED

16 、 圖形介面工具

MySQL有Oracle的SQL Developer、MySQL workbench、dbeaver、omnidb等，監控工具有nagios、cacti、zabbix等。PG也可以使用Oracle的SQL Developer、pgAdmin、omnidb、dbeaver。監控工具有Nagios, Zabbix, and Cacti。

17 、 效能

MySQL資料庫效能調優選項比較有限，很多索引型別都不支援。寫一個高效的SQL語句具有挑戰性。對於大規模資料，MySQL也不是個很好的選擇。表空間僅支援innodb，並且無法容納表分割槽。

PG非常適合任何型別的負載：OLTP，OLAP，資料倉儲等。由於支援的索引型別比較多，可以更好的提升效能。PG也有選項採集資料庫記憶體使用，分割槽表可以放到不同表空間平衡IO。

18 、 Adoption

PG是世界上最先進的開源資料庫。 EnterpriseDB 和2ndQuadrant公司能夠保證PG在世界範圍上被更多使用者使用。

MySQL表示RDBMS和ORDBMS應用的最佳選擇。因為自從Oracle收購MySQL依賴，MySQL的採用率明顯下降，開源領域的開發進度也受到衝擊，招致MySQL使用者的批評。

19 、 最佳環境

MySQL流行於LAMP棧，PG流行於LAPP棧。LAPP棧代表Linux、Apache、Postgres和Php/Python，並且越來越流行。LAMP棧代表 Linux Apache MySQL/MongoDB and Php/Python。