SQL در برابر NoSQL — طراحی سیستم نرم‌افزاری

فرض کن دفتر یک بانک را می‌چینی. پول را نمی‌شود در پوشه شل‌وول گذاشت: هر برداشت باید به یک حساب وصل باشد، و دو نفر همزمان نتوانند همان موجودی را دوبار بردارند. برای این کار یک دفتر ستونی با قاعده می‌سازی. اسم این دفتر در نرم‌افزار RDBMS است — همان خانواده SQL.

اما همه چیز پول نیست. آخرین جای پیک را فقط با شماره پیک برمی‌داری. کاتالوگ کالا هر هفته فیلد تازه می‌گیرد. پیام‌ها مثل سیل می‌آیند و فقط با کلید گفتگو خوانده می‌شوند. برای این‌ها دفتر ستونی دست‌وپاگیر است. خانواده‌شان را NoSQL می‌نامند.

دفتر بانک در برابر کمدهای جدا — چپ: دفتر ستونی با قاعده — هر ردیف به ردیف دیگر وصل است. راست: کمد قفل‌دار، پوشه آزاد، نقشه رابطه. SQL یک شغل دارد؛ NoSQL چند کمد جدا با شغل جدا.

پیش‌فرض، و وقتی از آن جدا می‌شوی

قاعده ساده است: اول SQL. NoSQL را وقتی می‌آوری که یک دلیل مشخص داشته باشی — مقیاس نوشتن عظیم، مدل داده خاص، یا Schema که مدام عوض می‌شود. محبوبیت ابزار دلیل نیست. اگر قاطی کنی، یا JOIN را جایی می‌خواهی که وجود ندارد، یا تراکنش پول را به جایی می‌سپاری که قولش را نمی‌دهد.

RDBMS — PostgreSQL, MySQL

شغلش نگه داشتن داده با رابطه و قاعده است. JOIN بلدی، تراکنش ACID مفت است، کوئری قدرتمند. تا مقیاس‌های بزرگ — با Replica و شاید بعداً Shard — جواب می‌دهد.

ACID

چهار قول همان دفتر. Atomicity یعنی همه یا هیچ. Isolation یعنی دو تراکنش همزمان اثر نیمه‌کاره هم را نبینند. Durability یعنی نوشته با قطع برق گم نشود. قواعد داده را هم همین دفتر نگه می‌دارد.

چهار خانواده NoSQL — هر کدام یک شغل

NoSQL یک ابزار نیست. چهار جور کمد جداست. کمد را از روی کاری که داده انجام می‌دهد انتخاب می‌کنی، نه از روی اسم مد روز.

نوع	نمونه	شغلش
Key-Value	Redis, DynamoDB	جعبه را فقط با شماره قفل برمی‌داری: Cache، session، شمارنده، آخرین وضعیت.
Document	MongoDB	یک پوشه خودکفا با برگه‌های متغیر: پروفایل، کاتالوگ. Schema سفت نمی‌خواهد.
Wide-Column	Cassandra, HBase	نوشتن سیل‌آسا و سری‌زمانی: پیام، لاگ، لوکیشن. Horizontal Scaling بومی است.
Graph	Neo4j	نقشه رابطه: چه کسی که را می‌شناسد، تقلب، پیشنهادگر. پیمایش عمیق، نه جدول پهن.

چطور انتخاب می‌کنی؟

سؤال این نیست «کدام دیتابیس بهتر است؟» سؤال این است این داده چه قولی می‌خواهد، و با چه کلیدی خوانده می‌شود.

سفارش، پرداخت، موجودی → SQL. ACID را مفت می‌گیری؛ این‌جا آزمایشگاه NoSQL نیست.
نوشتن بی‌امان، کوئری ساده و ازپیش‌معلوم → Wide-Column.
دسترسی فقط-با-کلید و Latency زیر میلی‌ثانیه → Key-Value در RAM.
الگوی رایج سیستم بزرگ: Polyglot — هر داده در ابزار خودش: سفارش در PostgreSQL، session در Redis، پیام در Cassandra، جستجو در Elasticsearch.

به زبان ساده

دفتر بانک برای پول SQL است؛ کمدهای دیگر برای کار دیگر. NoSQL را با دلیل می‌آوری، نه با مد.

مثال واقعی

سفارش و پرداخت در SQL می‌روند چون تراکنش مهم است؛ آخرین جای پیک در Redis می‌رود چون فقط با شماره پیک خوانده می‌شود.