MongoDB 和 PostgreSQL 之间有什么区别？

MongoDB 和 PostgreSQL 有几个架构差异。

基本存储单元

在 MongoDB 中，基本存储单元是序列化的 JSON 文档。文档是包含键值对的 JSON 数据结构。在这些对中，键是字符串，值是数据类型。MongoDB 支持各种数据类型，包括嵌套文档、数组、字符串、日期、布尔值和数字。

与 NoSQL 数据库不同，PostgreSQL 的基本存储单元是一行，称为元组。每个元组在该列定义的特定数据类型下保存一条记录。元组可以存储整数、字符串、日期、布尔值等。除了数据值之外，每个元组还包含主键等元数据，它标识表中的每个元组。

查询语言

MongoDB 使用 MongoDB 查询语言（MQL），该语言允许您与 MongoDB 面向文档的结构进行交互。MQL 功能丰富，支持投影、聚合框架、文档查询、聚合管道、地理空间查询和文本搜索。 

PostgreSQL 使用一种名为 Postgres SQL 的 SQL 变体作为其查询语言。尽管该语言与 SQL 类似，但它具有可扩展类型系统、函数和继承等其他功能。但是，PostgreSQL 仍然与标准 SQL 兼容，因此您也可以使用 SQL 查询。

索引

索引是一种数据结构，可将一列或多列的值映射到磁盘上相应数据的物理位置。它可以提高数据库数据检索操作的效率。

MongoDB 使用索引来优化查询性能。它支持在字段和集合级别建立索引。它提供多种索引类型，例如 B 树索引、复合索引、文本索引、地理空间索引、哈希索引和聚集索引。

PostgreSQL 还提供各种索引类型，包括 B 树、哈希、GIN、GiST 和 Sp-GiST。默认情况下，create index 命令会创建 B 树索引。 

并发

并发是数据库系统同时管理多个事务的能力。并发允许多个用户同时访问和修改数据，而不会造成不一致问题或冲突。

MongoDB 具有使用文档级原子性和乐观锁的并发控制机制。它假设大多数并发写入操作之间没有冲突，这允许人们在不获取锁的情况下同时修改数据。每一次修改都是原子性的。这意味着操作要么完全应用，要么根本不应用。它还会为文档创建新的修订版 ID，允许同时存在多个具有相同数据的文档。 

PostgreSQL 还使用多版本并发控制（MVCC）来管理数据和并发事务。当用户更改数据时，MVCC 会创建单独的行，这样可以确保事务之间没有冲突。它支持以下隔离级别：未提交读取、已提交读取、可序列化和可重复读取。PostgreSQL 还使用预写日志（WAL），会在将数据库的任何更改写入磁盘之前将其记录下来。 

可用性

可用性可确保即使在服务器停机期间，也不会出现数据停机。MongoDB 使用主节点复制，将数据复制到副本集中。单个主节点接收写入数据，然后辅助节点复制这些数据。如果主节点不可用，MongoDB 会自动触发失效转移，选举一个新的主节点。这些流程最大限度地减少了 MongoDB 的停机时间。

相比之下，PostgreSQL 使用逻辑和流复制来确保高可用性。逻辑复制有选择地复制特定的表或数据子集。流复制会创建备用副本，用于在主数据库中接收更改。此外，如果发生故障事件，PostgreSQL 会使用 PostgreSQL 自动失效转移（PAF）来分配新的主服务器。 

可扩展性

PostgreSQL 和 MongoDB 都使用负载均衡的形式在多个副本之间均匀分配读取操作，同时实现高度的可扩展性。两者的分布式架构流程均可移动数据以提高性能。在 PostgreSQL 中，数据在副本之间移动；而在 MongoDB 中，数据则在分区之间移动。 

MongoDB 还使用分片和读取可扩展性来确保高水平的水平可扩展性。分片将数据分布到多个分区，每个分区都包含一个数据子集。分片将高流量数据集的工作负载分布在多台服务器上。辅助副本可以处理读取操作，这有助于分配读取工作负载并提高性能。 

PostgreSQL 还提供分区功能，可将大型表分成更小、更易于管理的部分。您可以根据哈希、范围、列表或其他标准进行分区。 

您的数据在很大程度上决定了是选择 MongoDB 还是 PostgreSQL。

MongoDB 应用场景

MongoDB 是一个 NoSQL 数据库，具有灵活的数据模型和出色的性能，并且可实现有效的水平扩展。以下示例是 MongoDB 的应用场景。

内容管理系统

MongoDB 可以存储和检索图像、视频和文本等非结构化数据。它可以快速查询和检索内容，并处理许多并发的读取和写入操作。这使其成为高流量内容管理应用程序的理想选择。

交易数据

MongoDB 的横向可扩展性和高可用性意味着它非常适合处理金融系统中的交易数据。 

流分析

高可扩展性、水平分区和灵活的架构使 MongoDB 适用于物联网（IoT）平台和实时分析等流数据应用程序。

PostgreSQL 应用场景

PostgreSQL 结构化且功能丰富的系统有助于支持如下应用场景。

数据仓库

PostgreSQL 可以处理复杂的联接、概述关系和快速查询数据。由于该系统是结构化的，因此可以处理大量数据，并快速提供见解和高级分析。这些功能还使其能够很好地集成到商业智能工具中，并有效地用作数据仓库。

电子商务和 Web 应用程序

由于 PostgreSQL 与 SQL 数据库类似，因此可提供 ACID 合规性。它在处理交易和确保数据一致性方面非常可靠。PostgreSQL 的复杂查询和索引为需要处理订单、验证用户和管理库存的公司提供了高性能。

灵活的连接

PostgreSQL 的联合数据中心允许它连接到各种数据存储，包括非关系数据库和关系数据库。PostgreSQL 使用 JSON 支持和外部数据包装器来连接和访问其他数据库系统。这些功能使其能够与多语言数据库环境配合使用，这意味着它非常适合想要优化存储的复杂行业。

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