数据库是几乎每个现代应用程序中都至关重要的软件组件。使用的数据库种类繁多，数量还在不断增加。了解主要数据库类型将帮助您选择适合您的数据库。
在本篇文章中，我们将“数据库”和“数据库管理系统”（DBMS：允许用户访问数据和与数据库交互的软件）这两个术语互换使用。
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什么是数据库？
数据库管理系统是一种用于存储、组织、管理和检索数据的软件。可以将其想象成一个由大量电子表格组成的组织信息集合。存在多种类型的数据库管理系统，每种都位于服务器上，无论是在数据中心还是在虚拟的云基础设施（云数据库）上。
数据库管理系统有多种形状、大小和风味，每种都旨在以不同方式处理不同类型的数据。MongoDB是一个通用型、文档型、分布式数据库管理系统，专为现代应用程序开发者构建。
数据库中存储了哪些类型的信息？
数据库在大多数现代应用程序中都会使用，无论是在您个人的手机、电脑还是互联网上。一个操作数据库系统将存储应用程序运行所需的大部分数据，保持数据组织，并允许用户访问数据。
如果您正在构建一个电子商务应用程序，您可能在操作数据库系统中访问和存储以下数据：
客户数据，如用户名、电子邮件地址和偏好。
业务数据，如产品颜色、价格和评分。
关系数据，如特定产品有库存的商店位置。
有多少种类型的数据库？
大约有十种类型的数据库。一些更常用的数据库类别包括
层次数据库
20世纪60年代开发出来的层次数据库看起来像一棵家谱树。一个对象（“父对象”）下面可以有一个或多个对象（“子对象”）。任何子对象都不能有超过一个父对象。为了换取父-子结构严格的复杂导航，层次数据库提供了高性能，因为易于访问和快速查询时间。Windows注册表就是这种系统的例子。
关系型数据库
关系型数据库是在20世纪70年代设计的一种系统。这种数据库通常使用结构化查询语言（SQL）进行数据创建、读取、更新和删除（CRUD）等操作。
该数据库将数据存储在离散的表中，这些表可以通过称为外键的字段进行连接。例如，您可能有一个包含用户信息的用户表，并将其与包含用户购买信息的购买表连接起来。MySQL、Microsoft SQL Server和Oracle都是例子。
非关系型数据库
非关系型管理系统通常被称为NoSQL数据库。这种类型的数据库由于现代网络应用的日益复杂而逐渐成熟。在过去十年中，这些数据库的种类急剧增加。例如，MongoDB和Redis。
面向对象数据库
面向对象数据库在数据库服务器的磁盘上存储和管理对象。面向对象数据库的独特之处在于对象之间的关联可以持久存在。这意味着面向对象编程和跨复杂关系的查询既快速又强大。
文档数据库
一个文档数据库以JSON、BSON或XML文档的形式存储数据。数据库中的文档可以是嵌套的。特定的元素可以建立索引以实现更快的查询。
您可以通过与应用程序中使用的类似的数据对象形式访问、存储和检索网络中的文档，这意味着在使用和访问应用程序中的数据时需要更少的转换。SQL数据在移动到应用程序、存储或多个网络时通常需要组装和拆解。
文档数据库受到开发者的青睐，因为它们提供了按需重构文档结构以适应应用程序的灵活性。这种数据库的灵活性加速了开发过程——数据就像代码一样，受开发者控制。他们可以更容易地访问和使用它。在SQL数据库中，更改数据库结构可能需要数据库管理员的干预。
文档数据库通常采用横向扩展架构，提供了一条通往数据量和流量可扩展性的路径。用例包括电子商务平台、交易平台和移动应用开发。
比较MongoDB与PostgreSQL提供了对领先的分布式NoSQL数据库MongoDB和开源数据库管理系统PostgreSQL的分析。与集中式数据库不同，它存在于多个数据库中，但呈现为一个整体。
键值存储
这是最简单的NoSQL数据库类型。每个元素都存储为一个键值对，包括一个属性名（“键”）和一个值。这个数据库就像一个有两个列的关系型数据库管理系统：属性名（如“州”）和值（如“阿拉斯加”）。
NoSQL数据库的用例包括购物车、用户偏好和用户档案。
列式数据库
虽然关系型数据库管理系统（RDBMS）以行存储数据并逐行读取，但列式数据库以列集的形式组织。当您想在网络中对少量列进行数据分析时，可以直接读取这些列，而无需使用不必要的数据消耗内存。列具有相同的类型，并受益于更有效的压缩，使读取速度更快。列式数据库可以聚合给定列的值（例如，计算一年的销售额）。列式数据库的用例包括数据分析。
尽管列式数据库非常适合数据分析，但它们写入数据的方式使它们难以保持一致性，因为列式数据库中所有列的写入都需要在磁盘上多次写事件。关系型数据库不会出现这个问题，因为行数据是连续写入磁盘的。
图数据库
图数据库专注于数据元素之间的关系。每个元素都包含在一个节点中。数据库中元素之间的连接称为链接或关系。连接是数据库的一级元素，直接存储。
图数据库针对捕获和搜索元素之间的连接进行了优化，克服了与SQL中多个表的连接相关的开销。在现实世界中，几乎没有商业系统可以仅依靠图数据库生存。因此，图数据库通常与更传统的数据库一起运行。
用例包括欺诈检测和社交网络。
这些数据库在数据格式和应用方面各不相同。此外，系统以不同的方式存储数据
数据可以以类似JSON（JavaScript对象表示法）的结构化文档形式存储。MongoDB是一个流行的文档分布式数据库。
数据可以以键值格式存储，将单个属性（键）映射到其值。Redis和Riak KV是示例。它们通常用于简单的单一到单一关系，如将用户与偏好关联。
图数据存储使用节点表示对象，使用边描述它们之间的关系。Neo4j是一个例子。
这些与RDBMS的不同之处在于，它们可以是模式无关的，允许网络中的非结构化和半结构化数据存储和处理。
关系型数据库与非关系型数据库
您应该在何时使用NoSQL数据库？不同类型的数据库具有不同的优点和缺点。由于RDBMS系统很受欢迎，因此值得探讨非关系型数据库（如NoSQL数据库）相对于它们的优势。（了解更多关于RDBMS和NoSQL数据库之间的差异。）
RDBMS优点
它们无处不在，自20世纪70年代以来一直拥有稳定的用户基础。
它们针对处理结构化数据进行了优化。
它们提供了更强的数据归一化保证。
它们使用众所周知的查询语言SQL。
关系型数据库网络已成为一个有吸引力的替代品，它拥有以下优势
关系型数据库更灵活，更容易管理。许多RDBMS难以处理半结构和非结构化数据。对于分析、物联网有效载荷和不断发展的应用程序需求，RDBMS对严格模式的遵循使它们缺乏灵活性。此外，流量规模和零停机时间的需求无法由SQL处理。
数据库具有容错性，数据最终是一致的（尽管它可以根据每个数据库的配置设置而变化）。
非关系型数据库对于大量数据集表现优异，并且更适合扩展以满足需求。关系型数据库管理系统（RDBMS）通常不是为了水平扩展而设计的，在大量数据面前可能会出现问题。在应用程序中，数据的数量在NoSQL数据库中比在RDBMS中更经济地提供服务。
了解更多关于这两种数据库类型的区别。
MongoDB与其他类型的数据库有何不同？
MongoDB是一个NoSQL分布式数据库程序。由于数据不需要适应严格的关系限制，MongoDB可以作为通用数据存储器运行。这个数据库提供了许多优势。
在这种类型的数据库中，数据存储在MongoDB中，并映射到一个灵活的模式。如果您的应用程序需求发生变化，您可以重新构建数据存储结构。由于MongoDB提供了模式验证，您可以像需要的那样锁定或解锁您的模式。这意味着数据库可以处理各种数据结构需求。
在关系型数据库中，可以通过连接操作在不同的表中实现数据之间的关系，而在层次数据库中，节点之间的关系是不可能的。MongoDB通过匹配各种需求的操作，如$lookup以及通过引用，提供了联合文档的能力。
此外，与集中式数据库（或个人数据库）不同，MongoDB没有单点故障。
最后，MongoDB支持事务，这保证了读取和写入多个文档的原子性。当您需要从多个文档中查询数据时，您可以知道这些查询可以组合成一个单一的事务。
MongoDB被设计来支持互联网时代的应用程序，用户可以从任何数量不同的地方操作数据。其开箱即用的复制、负载均衡和聚合支持使其成为现代软件架构中多才多艺的部分。它可以提供模式建议，帮助您做出针对MongoDB分布式数据库/文档数据模型的优化选择。
了解更多关于使用NoSQL数据库MongoDB的一些优势。
MongoDB Atlas的优势是什么？
MongoDB Atlas是一个多云文档数据库服务。这是一个由MongoDB系统管理员团队运行的需求驱动型完全托管服务，这样您可以专注于自己应用程序的相关事务。MongoDB Atlas数据库托管可在各种云提供商上使用，例如AWS、Microsoft Azure和Google Cloud Platform，这确保了无论您身处何地，它都可以满足您的需求。
MongoDB Atlas数据库托管可在各种云提供商上使用，例如AWS（亚马逊云）、Microsoft Azure云和Google Cloud Platform。
结论
有各种不同类型的数据库可供选择，每种都有其优缺点。在决定哪种数据库适合您之前，了解您的数据如何与您的应用程序相关联，以及您预计数据和应用程序流程将如何发展，这是至关重要的。
使用MongoDB（分布式数据库）满足了对传统、结构化数据集以及需要灵活模式以允许应用程序流程变化的数据集的需求。