MySQL同PostgreSQL + PostGIS对比

MySQL同PostgreSQL对比

1. MySQL

   相对来说比较年轻，首度出现在1994年。它声称自己是最流行的开源数据库。MySQL就是LAMP（用于Web开发的软件包，包括Linux、Apache及Perl/PHP/Python）中的M。构建在LAMP栈之上的大多数应用都会使用MySQL，包括那些知名的应用，如 WordPress、Drupal、Zend及phpBB等。

   开始，MySQL的设计目标是成为一个快速的Web服务器后端，使用快速的索引序列访问方法（ISAM），不支持ACID。经过早期快速的发展之 后，MySQL开始支持更多的存储引擎，并通过InnoDB引擎实现了ACID。MySQL还支持其他存储引擎，提供了临时表的功能（使用MEMORY存 储引擎），通过MyISAM引擎实现了高速读的数据库，此外还有其他的核心存储引擎与第三方引擎。

   现在，基于最初的MySQL代码还有更多的数据库可供选择，因为几个核心的MySQL开发者已经发布了MySQL分支。最初的MySQL创建者之一 Michael “Monty” Widenius貌似后悔将MySQL卖给了Sun公司，于是又开发了他自己的MySQL分支MariaDB，它是免费的，基于GPL许可。知名的 MySQL开发者Brian Aker所创建的分支Drizzle对其进行了大量的改写，特别针对多CPU、云、网络应用与高并发进行了优化。

   当前只有MyISAM引擎的数据表支持地理空间数据的存储。MySQL对于空间数据库本身是支持的,只是支持的不太全面,实际上专业空间数据库非postgis莫属,而且对于地图方面的功能并不是要求很高，如果对分析能力没有很高的要求，选择Mysql进行空间数据的存储是可以达到在读取上的要求的。同时MyISAM引擎拥有较高的插入，查询速度，但不支持事务，这也是其一大缺点。

2. PostgreSQL

   PostgreSQL标榜自己是世界上最先进的开源数据库。PostgreSQL的一些粉丝说它能与Oracle相媲美，而且没有那么昂贵的价格和傲慢的客服。它拥有很长的历史，最初是1985年在加利福尼亚大学伯克利分校开发的，作为Ingres数据库的后继。

   PostgreSQL是完全由社区驱动的开源项目，由全世界超过1000名贡献者所维护。它提供了单个完整功能的版本，而不像MySQL那样提供了 多个不同的社区版、商业版与企业版。PostgreSQL基于自由的BSD/MIT许可，组织可以使用、复制、修改和重新分发代码，只需要提供一个版权声 明即可。

   可靠性是PostgreSQL的最高优先级。它以坚如磐石的品质和良好的工程化而闻名，支持高事务、任务关键型应用。PostgreSQL的文档非 常精良，提供了大量免费的在线手册，还针对旧版本提供了归档的参考手册。PostgreSQL的社区支持是非常棒的，还有来自于独立厂商的商业支持。

   数据一致性与完整性也是PostgreSQL的高优先级特性。PostgreSQL是完全支持ACID特性的，它对于数据库访问提供了强大的安全性 保证，充分利用了企业安全工具，如Kerberos与OpenSSL等。你可以定义自己的检查，根据自己的业务规则确保数据质量。在众多的管理特性 中，point-in-time recovery（PITR）是非常棒的特性，这是个灵活的高可用特性，提供了诸如针对失败恢复创建热备份以及快照与恢复的能力。但这并不是 PostgreSQL的全部，项目还提供了几个方法来管理PostgreSQL以实现高可用、负载均衡与复制等，这样你就可以使用适合自己特定需求的功能 了。

3. 平台对比
   MySQL与PostgreSQL都出现在一些高流量的Web站点
   MySQL：Slashdot、Twitter、Facebook
   PostgreSQL：Yahoo使用了一个修改的PostgreSQL数据库来处理每天数以亿计的事件，还有Reddit和Disqus

   MySQL与PostgreSQL都能运行在多个操作系统上，如Linux、Unix、Mac OS X与Windows。他们都是开源、免费的，因此测试他们时的唯一代价就是你的时间与硬件。他们都很灵活且具有可伸缩性，可用在小型系统和大型分布式系统 上。MySQL在一个领域上要比PostgreSQL更进一步，那就是它的触角延伸到了嵌入式领域，这是通过libmysqld实现的。 PostgreSQL不支持嵌入式应用，依然坚守在传统的客户端/服务器架构上。

   MySQL通常被认为是针对网站与应用的快速数据库后端，能够进行快速的读取和大量的查询操作，不过在复杂特性与数据完整性检查方面不太尽如人意。 PostgreSQL是针对事务型企业应用的严肃、功能完善的数据库，支持强ACID特性和很多数据完整性检查。他们二者都在某些任务上具有很快的速 度，MySQL不同存储引擎的行为有较大差别。MyISAM引擎是最快的，因为它只执行很少的数据完整性检查，适合于后端读操作较多的站点，不过对于包含 敏感数据的读/写数据库来说就是个灾难了，因为MyISAM表最终可能会损坏。MySQL提供了修复MySQL表的工具，不过对于敏感数据来说，支持 ACID特性的InnoDB则是个更好的选择。

   与之相反，PostgreSQL则是个只有单一存储引擎的完全集成的数据库。你可以通过调整postgresql.conf文件的参数来改进性能，也可以调整查询与事务。PostgreSQL文档对于性能调优提供了非常详尽的介绍。

   MySQL与PostgreSQL都是高可配置的，并且可以针对不同的任务进行相应的优化。他们都支持通过扩展来添加额外的功能。

4. 小结
   PostgreSQL， 它的可靠性好，在保护数据方面很擅长，而且是个社区项目，不会陷入厂商的牢笼之中。MySQL更加灵活，提供了更多选项来针对不同的任务进行裁剪，上手比较快。

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空间数据存储管理现状

由于空间数据具有空间位置、非结构化、空间关系、分类编码、海量数据等特征，一般的商用数据库管理系统难以满足要求。

为了提高数据库管理系统（DBMS）对空间数据的管理能力，国内外先后出现过:文件与关系数据库混合管理系统、全关系型空间数据库管理系统、关系型数据库+空间数据引擎、扩展对象关系型数据库管理系统，以及面向对象空间数据库管理系统等多种解决方案。目前，国内外较为流行的主要集中在“关系型数据库+空间数据引擎”、“扩展对象关系型数据库”两方面。

因此，关系型数据库仅仅是存放空间数据的容器，而空间数据引擎则是空间数据进出该容器的转换通道。这类系统的典型代表有ESRI的ArcSDE和MapInfo的SpatialWare。其优点是，访问速度快，支持通用的关系数据库管理系统，空间数据按BLOB存取，可跨数据库平台，与特定GIS平台结合紧密，应用灵活。其缺点主要表现为，空间操作和处理无法在数据库内核中实现，数据模型较为复杂，扩展SQL比较困难，不易实现数据共享与互操作。

扩展对象关系型数据库管理系统是由数据库厂商研发的管理空间数据一种解决方案。由于关系型数据库难以管理非结构化数据（也包括空间数据），数据库厂商借鉴面向对象技术，发展了对象关系型数据库管理系统。

此系统支持抽象的数据类型（ADT）及其相关操作的定义;用户利用这种能力可以增加空间数据类型及相关函数，从而将空间数据类型与函数就从中间件（空间数据引擎）转移到了数据库管理系统中，客户也不必采用空间数据引擎的专用接口进行编程，而是使用增加了的空间数据类型和函数的标准扩展型SQL语言来操作空间数据。

这类支持空间扩展的产品有Oracle的Oracle Spatial, IBM的DB2 Spatial Extender, Informix 的Spatial DataBlade。其优点是，空间数据的管理与通用数据库系统融为一体，空间数据按对象存取，可在数据库内核中实现空间操作和处理，扩展SQL比较方便，较易实现数据共享与互操作。其缺点主要表现为，实现难度大，压缩数据比较困难，目前的功能和性能与第一类系统尚存在差距。

目前开源空间信息软件领域最性能优秀的数据库软件当属PostgreSQL数据库，而构建在其上的空间对象扩展模块PostGIS则使得其成为一个真正的大型空间数据库。PostGIS在对象关系型数据库PostgreSQL上增加了存储管理空间数据的能力，相当于Oracle的spatial部分。PostGIS最大的特点是符合并且实现了OpenGIS的一些规范，是最著名的开源GIS数据库。

PostgreSQL + PostGIS ： 扩展对象关系型数据库管理系统

在PostgreSQL中已经定义了一些基本的集合实体类型，这些类型包括:点（POINT）、线（LINE）、线段（LSEG）、方形（BOX）、多边形（POLYGON）和圆（CIRCLE）等;另外，PostgreSQL定义了一系列的函数和操作符来实现几何类型的操作和运算;同时，PostgreSQL引入空间数据索引R-tree。

尽管在PostgreSQL提供了上述几项支持空间数据的特性，但其提供的空间特性很难达到GIS的要求，主要表现在:缺乏复杂的空间类型;没有提供空间分析;没有提供投影变换功能。为了使得PostgreSQL更好的提供空间信息服务，PostGIS应运而生。

1. PostGIS 的 作用
   PostGIS是对象关系型数据库系统PostgreSQL的一个扩展，PostGIS提供如下空间信息服务功能:空间对象、空间索引、空间操作函数和空间操作符。同时，PostGIS遵循OpenGIS的规范。

2. PostGIS 的特性
   PostGIS支持所有的空间数据类型，这些类型包括:点（POINT）、线（LINESTRING）、多边形（POLYGON）、多点（MULTIPOINT）、多线（MULTILINESTRING）、多多边形（MULTIPOLYGON）和集合对象集（GEOMETRYCOLLECTION）等。PostGIS支持所有的对象表达方法，比如WKT和WKB。

   PostGIS支持所有的数据存取和构造方法，如GeomFromText()、AsBinary()，以及GeometryN()等。

   PostGIS提供简单的空间分析函数（如Area和Length）同时也提供其他一些具有复杂分析功能的函数，比如Distance。

   PostGIS提供了对于元数据的支持，如GEOMETRY_COLUMNS和SPATIAL_REF_SYS，同时，PostGIS也提供了相应的支持函数，如AddGeometryColumn和DropGeometryColumn。

   PostGIS提供了一系列的二元谓词（如Contains、Within、Overlaps和Touches）用于检测空间对象之间的空间关系，同时返回布尔值来表征对象之间符合这个关系。

   PostGIS提供了空间操作符（如Union和Difference）用于空间数据操作。比如，Union操作符融合多边形之间的边界。两个交迭的多边形通过Union运算就会形成一个新的多边形，这个新的多边形的边界为两个多边形中最大边界。

3. PostGIS的额外功能
   数据库坐标变换：
   数据库中的几何类型可以通过Transform函数从一种投影系变换到另一种投影系中。

   球体长度运算：
   存储在普通地理坐标系中的集合类型如果不进行坐标变换是无法进行程度运算的，OpenGIS所提供的坐标变换使得积累类型的程度计算变成可能。

   三维的几何类型：
   SFSQL规范只是针对二维集合类型。OpenGIS提供了对三维集合类型的支持，具体是利用输入的集合类型维数来决定输出的表现方式。例如，即便所有几何对象内部都以三维形式存储，纯粹的二维交叉点通常还是以二维的形式返回。此外，还提供几何对象在不同维度间转换的功能。

   空间聚集函数：
   在数据库中，聚集函数是一个执行某一属性列所有数据操作的函数。比如Sum和Average，Sum是求某一关系属性列的数据总和，Average则是求取某一关系属性列的数据平均值。与此对应，空间聚集函数也是执行相同的操作，不过操作的对象是空间数据。例如聚集函数Extent返回一系列要素中的最大的包裹矩形框，如“SELECT EXTENT(GEOM) FROM ROADS”这条SQL语句的执行结果是返回ROADS这个数据表中所有的包裹矩形框。

   栅格数据类型：
   PostGIS通过一种新的数据类型片，提供对于大的栅格数据对象的存储。片由以下几个部分组成:包裹矩形框、SRID、类型和一个字节序列。通过将片的大小控制在数据库页值（32×32）以下，使得快速的随即访问变成可能。一般大的图片也是通过将其切成32×32像素的片然后再存储在数据库中的。

总结：

MySQL和PostgreSQL同属开源关系型数据库，同时都支持标准的SQL，在学习成本上都差不多。 在灵活性上MySQL略占上风，在作为单纯地属性数据的查询读取上MySQL 速度很快，对空间数据的读取支持也很友好， 但如果对空间数据进行其他操作，MySQL在这一点上是很难做到的。

PostgreSQL是完全免费，同时有很多社区在对其进行维护，PostgreSQL在很多方面都比MySQL强，如复杂SQL的执行、存储过程、触发器、索引。同时PostgreSQL是多进程的， 而MySQL是线程的，虽然并发不高时，MySQL处理速度快，但当并发高的时候，对于现在多核的单台机器上， MySQL的线程无法充分利用CPU的能力，导致MySQL的总体处理性能不如PostgreSQL， 所以综合来看PostgreSQL在稳定性和性能上是优于MySQL的。同时有PostGIS作为 PostgreSQL单独的扩展对象，对空间数据有很强大的支持能力，同时对空间数据的分析能力也十分出色，也十分符合当前 采用‘扩展对象关系型数据库管理系统’的方式来进行空间数据管理的趋势。