开源关系型数据库项目一览 (主流关系型数据库开源项目)

随着云计算技术的日渐普及，越来越多的企业开始选择开源数据库来搭建自己的系统。而作为数据库的核心组成——关系型数据库，也越来越多地发展出了许多开源项目。本文将从MySQL、PostgreSQL、SQLite、MariaDB和CockroachDB五大开源关系型数据库入手，一一介绍它们的特点和优缺点。

1. MySQL

MySQL是更流行的关系型数据库之一，是由瑞典MySQL AB公司开发的。2023年，该公司被Sun Microsystems（后被Oracle收购）收购。MySQL采用SQL语言作为操作界面，不仅支持多用户、多线程访问，还支持事务处理和可扩展性颇强。在Web开发中应用广泛，支持Linux、Windows、Solaris等多种操作系统。

MySQL更大的优点在于其广泛应用。由于其代码开放，用户可以轻松进行二次开发以适应自己的需求。此外，MySQL还有非常强大的优化功能，能够提高数据库的性能，适合大规模的网站应用。

当然，MySQL也存在一些缺点。例如，在大型数据库的性能和可扩展性方面，它可能不如Oracle等专业数据库系统。此外，其在多线程执行时会出现堵塞问题，需要仔细规划线程的数量和操作。

2. PostgreSQL

PostgreSQL是一个完整的关系型数据库系统，可以在各种操作系统上运行。它的代码开放，具有很高的行业声誉。对于那些需要许多安全功能的用户来说，PostgreSQL是一个非常好的选择。它支持扩展性、事务处理、复制以及热备份，还具有一个强大且完整的权限系统，可以控制用户对数据库的访问，从而提高数据的安全性。

PostgreSQL的主要优点在于其丰富的安全功能和高扩展性。此外，它擅长处理复杂的查询和大型数据集，具有很好的表现。不过，和MySQL相比，它的性能略低，且学习曲线较陡峭。

3. SQLite

SQLite是一款轻量级的关系型数据库，完全开源。它被广泛运用在移动设备和嵌入式设备中。SQLite以其精简的代码、在几乎所有操作系统上的支持、易于嵌入和使用而广受欢迎。与MySQL和PostgreSQL不同的是，SQLite不需要单独的服务器。它的数据库是文件形式的，这使得它非常容易部署和集成到应用程序中。

SQLite的优点在于其可嵌入性、轻量、高性能等特性。此外，作为一个完全开源的项目，它能够保证代码的透明性和安全性，为许多小型应用程序提供了一个高性价比的解决方案。但是，它的功能相对有限，不适用于大型应用程序和大量数据。

4. MariaDB

MariaDB是从MySQL分支出来的一个关系型数据库管理系统。它保留了MySQL的许多主要功能以及部分兼容性。此外，MariaDB强调了安全和可靠性，并添加了更多的功能。它的性能对比MySQL相对更好，还具有更好的可伸缩性、更好的内存管理、更好的并发处理能力等特点。

MariaDB的更大优势在于其属性兼容性、高性能和可靠性等方面要好于MySQL。它还拥有许多先进的特性，如分区、复制、集群、分片等。不过，它的新增功能可能会导致不兼容，需要注意引导开发者进行升级。

5. CockroachDB

CockroachDB是一种可扩展、分布式的关系型数据库，旨在提供强大的一致性和数据安全性。它使用了许多现代化的技术，比如Raft一致性协议和分布式事务，可以轻松地扩展到数十万个节点和无数的表。CockroachDB还具有强大的安全性，包括TLS/SSL数据流加密和数据加密功能。

CockroachDB的优点在于其可扩展性、可靠性和数据安全性能。由于其架构的优越性，CockroachDB可以完成分片、负载平衡、复制等一系列高级操作。此外，CockroachDB相对于传统的关系型数据库而言，扩展性更强，能够支持海量的分布式数据处理，使其在大型集群中应用更为广泛。

本文介绍了五款流行的开源关系型数据库，包括MySQL、PostgreSQL、SQLite、MariaDB和CockroachDB，并分别从性能、安全性、可扩展性等方面进行了比较和分析。每个数据库都有其自身的特点和优缺点，只有千篇一律，没有万能的选择，需要根据自己的需求和对数据库的理解做出合适的选择。

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• SQL实战新手入门：关系型数据库管理系统

SQL实战新手入门：关系型数据库管理系统

关系型数据库管理系统

　　本书是讲述SQL的 它是一种关系型数据库或者关系型数据库管理系统（RDBMS）的语言 自从Codd博士在 世纪 年代奠定关系型数据库的理论基础以来 已经产生了相当多的关系型数据库实现 一些新的关系型数据库实现也不断出现

　　很多人将DB 视为所有数据库的鼻祖 IBM的研究员Edgar Frank Codd博士在 年的一份IBM的研究报告中发表他的论文 Derivability Redundancy and Consistency of Relations Stored inLarge Data Banks 时 给这种数据库理论定义了一个非常恰当的术语 关系型 关系型数据库被其他两种技术竞争 一种是Honeywell Information Systems在 年销售的Multics RelationalData Store 另一种是密歇根大学从 年起作为实验性设计的Micro DBMS（它开创了Codd博士两年之后提出的规范化理论） Micro DBMS的最后一个产品已经于 年退役 这两种技术演变成了 年发布的Oracle V 商业数据库 在通往RDBMS的道路上 包含了很多其他公司的产品所树立的里程碑（当然偶尔也有墓碑） 这些产品包括 IBM PRTV（ ） IBM SQL/DS（ ） QBE（ ） Informix（ ） Sybase（ ） Teradata（ ） Ingres 一个给其他很多成功的系统带来灵感的开源项目 例如PostgreSQL（ ） Nonstop SQL（ ）和MicrosoftSQL Server（ ）等 这些系统使用了原始SQL的不同方言 SEQUEL QUEL Informix SQL等 直到 年 人数培们才之一次试图为SQL语言制定标准 毫无疑问 各个厂商关于SQL语言的战争仍在继续

　　当前的RDBMS市场已经被几个重量级的专有关系型数据库瓜分 Oracle（ %） IBM（ %）和Microsoft（ %） 更小的专有数据库系统Teradata和Sybase 每种不到 %的市场份额 其他数据库厂商 包括开源数据库轿毕旁 大约占有 %的市场份额

　　对于大型企业来说 选择一个数据库产品作为应用程序的基础并不是一个简单的任务 这不仅仅是因为数据库系统软件需要花费好几万美元的许可证费用 几十万美金的维护和技术支持费 而且在于与其他软件 硬件和人力资源投资相比 数据库软件的投资还是一个决定整个企业架构的关键要素 尽管近年来从一个RDBMS迁移到另一个RDBMS变得更加容易 但考虑选择哪一种数据库依然会给CFO带来噩梦

IBM DB LUW

　　从带有MVS系列操作系统的大型机到z/OS 以及闭橡后来的UNIX和Windows系统 IBM在RDBMS领域都是一个长期的领跑者 IBM数据库的当前版本是IBM DB LUW（Linux UNIX和Windows）

　　IBM DB 在事务处理速度上保持了绝对领先的记录（更多信息请参见第 章） 它具有多个不同的版本 从Advanced Server Enterprise版本到免费的DB Express C版本（尽管功能上有限制） 免费的DB Express C版本可用于运行本书中的示例

　　直到DB 的 版本 依然遵循ANSI/ISO SQL Entry标准（请参考本章后面的内容）并支持由其他标准化组织制定的一些高级功能 例如Open Geospatial Consortium（开放地理信息联盟） JDBC X/Open XA 它还包含了最新SQL: 标准的部分功能 除了自己内置的过程化扩展语言SQL PL之外 它还支持使用Oracle的PL/SQL语言 Java语言 甚至Microsoft的 NET家族的语言来创建存储过程（更多内容请参见第 章）

Oracle

　　Oracle数据库可以追溯到 年之一次发布的Oracle V 开始时用于VAX/VMS系统 并于 年支持UNIX系统 经过多年发展 对于SQL标准定义的绝大多数功能 Oracle数据库都添加了相应的支持 在最新发布的Oracle g版本中功能支持达到了极致 它声称遵循最新SQL: 标准的很多功能

　　在高性能事务处理的标杆上 Oracle占据了第二名的位置 它是企业生态系统的核心 Oracle是一个安全的 健壮的 可伸缩的 高性能的数据库系统 它统治UNIX市场长达数十年 除了对SQL标准的支持之外 Oracle还提供了一种内置的过程化语言PL/SQL（关于过程化扩展的更多内容 请参见第 章） 另外它还支持通用的程序设计语言 例如Java

　　在写作本书之时 Oracle的最新版本是Oracle g 只有Oracle g有免费的速成版 该版本在数据存储的容量和RDBMS能够利用的处理器（CPU）数量上存在一定的限制 速成版完全支持本书所讨论的所有SQL功能

Microsoft SQL Server

　　SQL Server来源于Microsoft Ashton Tate和Sybase合作的结果 开始的目标是改写已有的 仅适用于UNIX的Sybase SQL Server数据库 使之适用于新的IBM操作系统OS/ Ashton Tate随后退出了这一合作 IBM OS/ 操作系统也逐渐被人淡忘 Microsoft和Sybase为了分享成果 开始小心地避免触犯彼此 Microsoft致力于发展并支持Windows和OS/ 系统上的SQL Server 而Sybase则致力于UNIX平台 尽管在SQL Server的核心技术上Microsoft依然采用了相当多的Sybase技术 但双方的合作关系于 年正式结束 Microsoft于 年发布了Microsoft SQLServer 它消除了Sybase余留的痕迹 为世界（Windows系统的世界）带来了一个完全崭新的RDBMS系统 时至今日 Microsoft占据了RDBMS大约 %的市场份额 而在Windows系统上它占据了至高无上的位置

　　在写作本书之时 最新版本是Microsoft SQL Server Release Microsoft还提供了一个免费但有限制的Express版本 它支持本书所介绍的全部SQL功能

Microsoft Access

　　Microsoft Access也被称为Microsoft Office Access 它是一个桌面型关系数据库（相对来说是关系型的） Microsoft Access的设计目标是成为一个集成的解决方案 结合关系型数据库引擎的要素和应用程序开发的基础结构（配套有内置的程序设计语言和程序设计模型） 并作为一个报表平台 与本书中讨论的其他RDBMS不同的是 Microsoft Access是一个基于文件的数据库 因此它在性能和可伸缩性方面都存在固有的局限 例如 虽然最新版本的Access理论上允许最多 个并发用户 但在实践中超过 多个用户就会减慢Access的性能 Access仅支持SQL标准的一个子集 它提供了许多仅在Access环境中有效的功能

　　Access提供的功能之一就是从远程数据库链接表的能力 该功能使Access可以作为应用程序

　　的前端 访问任何与ODBC/OLEDB兼容的数据库

PostgreSQL

　　PostgreSQL是从美国加州伯克利大学的Michael Stonebraker所领导的一个项目演变而来的 Michael Stonebraker是关系型数据库理论的先驱 在最初的Ingres项目以及其继任者PostgreSQL中采用的那些原则也以各种方式被其他RDBMS产品采用 例如Sybase Informix EnterpriseDB和Greenplum

　　PostgreSQL的之一个版本发布于 年 之后第二年以 版本的名义发布 并保留了一个由一组专门的开发人员维护的开源项目 PostgreSQL具有很多个商业版本 最著名的是EnterpriseDB 一个私人公司为该产品提供企业支持（以及大量专有的管理工具） 在一些苛刻的企业级应用环境中 很多高端客户（例如Sony和Vonage）都采用了开源的RDBMS 这充分证明了EnterpriseDB的性能

　　在对SQL标准的支持方面 PostgreSQL可以说是最接近SQL标准的 另外它还提供了很多在其他数据库中所没有的功能 与它的开源伙伴（例如MySQL）不同 PostgreSQL从一开始就提供了参照完整性和事务支持 PostgreSQL内置了对PL/pgSQL过程化扩展语言的支持 另外实际上还具有适配其他任何语言来实现过程化扩展的功能

MySQL

　　MySQL更先是由Michael Widenius和David Axmark于 年开发的 并于 年发布了之一个版本 MySQL最初定位为一个轻量级的快速数据库 用于作为数据驱动型网站的后台数据库 尽管MySQL缺乏更加成熟的RDBMS产品所具有的许多功能 但在提供信息服务的速度上非常快 对于很多场合来说都已经 足够好 （为了达到真正的快速 MySQL避开了参照完整性约束和事务支持 更多内容请参见第 章和第 章） 另外 MySQL有着无法抗拒的价格 它是免费的 因此 在中小规模的用户群中 MySQL成为更流行的关系型数据库 在数据库产品的市场上 很多其他的免费产品在功能上都有所缺乏或者带有近乎商业炒作的宣传 数据库产品的巨人 Oracle IBM Microsoft和Sybase在那时也都没有提供各自RDBMS产品的免费速成版 在 年 Sun Microsystems公司收购了MySQL 随后Sun公司又被Oracle收购

　　目前 Oracle提供了一个带有商业支持的MySQL版本和一个Community Edition版本 伴随着这一收购 出现了大量分支版本 例如MariaDB和 Percona Server 它们在通用公共许可证（General PublicLicense GPL）下继续保持免费状态 GPL是一种限制最小的开源许可证

　　MySQL的最新版本是 MySQL 也已经指日可待 它是多平台的（Linux/UNIX/Windows） 并且支持SQL: 的绝大多数功能 其中一些功能依赖于选定的配置选项（例如 存储引擎）

　　存储引擎选项是MySQL独一无二的特性 它允许采用不同的方式处理不同的表类型 每一种引擎都有独特的功能和一定的限制（例如事务支持 聚集索引 存储限制等） 可以采用不同的存储引擎选项来创建MySQL数据库中的表 默认使用的是MyISAM引擎

HSQLDB和OpenOffice BASE

　　超结构化查询语言数据库（Hyper Structured Query Language Database HSQLDB）是一个用Java程序设计语言实现的关系型数据库管理系统 它是伯克利软件发行（BSD）许可证（这个许可证相当宽松）下的一个开源数据库

　　HSQLDB是OpenOffice BASE自带的默认RDBMS引擎 OpenOffice BASE是一个桌面型数据库 被定位于和Microsoft Access进行市场竞争 OpenOffice BASE也是一个关系型数据库 它健壮 功能丰富且相当快速 支持多种平台 包括Linux 各种版本的UNIX和Microsoft Windows OpenOffice BASE声称几乎完全遵循SQL: 标准 该标准包含了本书所讨论的绝大多数SQL子集

　　改写过的HSQLDB可以作为OpenOffice 套件组件BADE的一个嵌入的后端 并从 版本开始成为OpenOffice 套件中的一部分 与Microsoft Access类似 假如有适当的驱动程序的话 OpenOffice BASE可以连接到多种不同的RDBMS 在OpenOffice BASE产品中 已经包含了大量可用的Java Database Connectivity（JDBC）和ODBC（Open Database Connectivity）驱动程序

　　随着Oracle收购了OpenOffice 而其在Oracle的资助下作为开源项目的状态并不明确 OpenOffice 社区决定启动一个名为LibreOffice的新项目 意图在原来的BSD许可证的授权下将LibreOffice作为一个免费软件 实现OpenOffice的所有功能

　　关系型数据库并不是数据库领域中唯一的主角 一些似乎已经被关系型数据库理论打败的旧技术在更快和更便宜的硬件以及软件创新的帮助下卷土重来 对更高性能和更容易创建应用程序的需求催生了对列式数据库（columnar database）和面向对象数据库 使 将所有数据放在一个桶中 方法可行的框架 特定领域扩展（例如测地数据管理或多媒体）以及各种数据访问机制的研究 第 章将讨论这些话题

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