Como desenvolvedor, uma das escolhas mais fundamentais que você faz é qual banco de dados para usar em seu aplicativo. As duas opções mais populares são bancos de dados SQL e NoSQL. Embora os bancos de dados SQL tenham sido dominantes por décadas, a ascensão do big data e a necessidade de maior flexibilidade levaram à crescente popularidade dos bancos de dados NoSQL. No entanto, as diferenças entre SQL e NoSQL são significativas, e a escolha entre eles depende inteiramente de suas necessidades.

Este artigo analisará mais de perto o debate SQL vs. NoSQL, discutindo as cinco principais diferenças entre os bancos de dados para ajudar você a determinar qual é o certo para seu projeto. Ao entender as principais distinções em como esses bancos de dados armazenam dados, escalam, manipulam a integridade dos dados, fornecem recursos de consulta e protegem os dados, você estará equipado para escolher um que atenda às suas necessidades.

A escolha que você fizer terá um grande impacto em como você cria e mantém seu aplicativo, então reserve um tempo para avaliar cuidadosamente as opções com base em suas prioridades.

SQL vs. NoSQL em resumo

O que é um banco de dados SQL?

Um banco de dados SQL é um banco de dados relacional que organiza os dados em tabelas com linhas e colunas. SQL significa Linguagem de consulta estruturada, que é a linguagem padrão usada para consultar e manipular dados em um banco de dados relacional.

Algumas características principais de um banco de dados SQL incluem:

• Os dados são armazenados em tabelas que contêm linhas e colunas. Cada linha representa um registro, e cada coluna representa um atributo desse registro.
• Existem relacionamentos entre tabelas que são aplicados por meio do uso de chaves estrangeiras. Isso garante a integridade dos dados e reduz a redundância.
• A linguagem SQL é usada para consultar e manipular dados. O SQL fornece comandos como SELECT, INSERT, UPDATE e DELETE para interagir com o banco de dados.
• Propriedades ACID (Atomicidade, Consistência, Isolamento, Durabilidade) são impostas para garantir a confiabilidade e integridade dos dados. As transações são concluídas totalmente ou não são concluídas.

O que é um banco de dados NoSQL?

Um banco de dados NoSQL é um banco de dados não relacional que armazena dados em um formato diferente de linhas e colunas. Os bancos de dados NoSQL vêm em uma variedade de tipos com base em seu modelo de dados. Os principais tipos são:

• Armazenamentos de valor-chave: os dados são armazenados em um formato não estruturado com uma chave exclusiva para recuperar valores. Exemplos são Redis e DynamoDB.
• Bancos de dados de documentos: os dados são armazenados em formato de documento, como JSON. Exemplos são MongoDB e CouchDB.
• Bancos de dados gráficos: os dados são armazenados em nós e arestas, otimizados para relacionamentos de dados. Exemplos são Neo4j e JanusGraph.
• Bancos de dados colunares: os dados são armazenados em colunas em vez de linhas. Exemplos são Cassandra e HBase.

Principais diferenças entre SQL e NoSQL

Diferenças de linguagem

Uma das principais diferenças entre SQL e NoSQL é a linguagem usada. SQL significa Structured Query Language, evoluindo desde a década de 1970 para uma linguagem poderosa para consultar dados estruturados. NoSQL é um sistema de banco de dados mais novo que não usa uma linguagem de consulta padrão, mas emprega documentos JSON para armazenamento de dados. NoSQL oferece vários modelos de interação, de armazenamentos de chave-valor a bancos de dados de colunas largas, permitindo diferentes maneiras de interagir com dados.

Isso significa que, ao trabalhar com bancos de dados SQL, você deve entender como usar sua linguagem de consulta para ler e gravar dados. Com bancos de dados NoSQL, você pode interagir com o banco de dados usando métodos diferentes. Isso permite mais flexibilidade e criatividade no gerenciamento de seus dados.

Escalabilidade e desempenho

Com o surgimento do big data, as necessidades de banco de dados rapidamente superaram os recursos dos bancos de dados SQL. Como resultado, a tecnologia NoSQL foi criada para resolver problemas de escalabilidade.

Dimensionar um banco de dados SQL geralmente envolve aumentar o poder de processamento do hardware atual, enquanto dimensionar um banco de dados NoSQL geralmente envolve adicionar mais servidores ou nós devido à sua arquitetura primária-secundária.

Os bancos de dados SQL geralmente empregam escalabilidade horizontal, que inclui sharding, onde eles dividem as tabelas em partições menores e as distribuem em vários servidores. O Amazon Relational Database Service e outros provedores utilizam essa forma popular de escalar bancos de dados relacionais.

Os bancos de dados NoSQL usam escalabilidade vertical para aumentar o desempenho adicionando recursos a um servidor. Com o NoSQL, você pode dimensionar seu banco de dados para cima ou para baixo, dependendo de seus requisitos, oferecendo mais flexibilidade. A escalabilidade vertical é popular para aplicativos baseados em nuvem que ajudam a gerenciar recursos como poder de computação e armazenamento com mais eficiência. Como bônus, esse tipo de dimensionamento é mais barato do que a escalabilidade horizontal fornecida pela maioria dos bancos de dados SQL.

Em última análise, a eficiência das estruturas de dados usadas pode impactar significativamente a escalabilidade mais do que as diferenças entre os bancos de dados SQL e NoSQL, por isso é crucial entender o caso de uso específico e planejar de acordo.

Diferenças Estruturais

Os bancos de dados SQL e NoSQL têm propriedades e estruturas bastante diferentes. Um banco de dados SQL é essencialmente um formato tabular que se parece um pouco com uma planilha do Excel, onde cada linha representa essencialmente um registro no banco de dados e cada coluna é um campo de dados. As relações entre os campos de dados são estabelecidas por tabelas no banco de dados.

Embora NoSQL possa soar como o oposto de SQL, na verdade é um termo genérico que significa “Not Only SQL” e se refere a bancos de dados que não são baseados em relacionamentos tabulares. Os bancos de dados NoSQL armazenam dados ativamente como documentos, constituindo registros compostos por conjuntos de chaves ou propriedades com valores. Possuem uma estrutura mais flexível que possibilita o armazenamento de itens relacionados entre si sem a necessidade da criação de tabelas, como é necessário em um banco de dados SQL.

Bancos de dados SQL são mais rígidos em seu uso de um padrão predefinido esquema, tornando-os mais rápidos de usar para aplicativos transacionais. Por outro lado, os bancos de dados NoSQL não possuem um esquema predefinido. Eles podem ser facilmente adaptados a diferentes tipos de conjuntos de dados, tornando-os ideais para grandes conjuntos de dados e análises em tempo real.

Propriedades do banco de dados

Cada tipo de banco de dados tem seu próprio conjunto de propriedades que o torna adequado para determinados casos de uso. Os bancos de dados SQL aderem às propriedades ACID (Atomicidade, Consistência, Isolamento e Durabilidade), que garantem que as transações sejam processadas com precisão e confiabilidade. Em contraste, os bancos de dados NoSQL seguem o Teorema CAP (Consistência, Disponibilidade e Tolerância à Partição), enfatizando a disponibilidade e a tolerância à partição sobre a consistência.

Ao escolher um tipo de banco de dados, é crucial considerar cuidadosamente quais propriedades se adequam ao seu caso de uso específico. Se a precisão e a confiabilidade da transação forem críticas, então um banco de dados SQL com propriedades ACID é o caminho a seguir. No entanto, se a disponibilidade e a tolerância à partição forem essenciais, um banco de dados NoSQL seguindo o teorema CAP é a melhor escolha. Entender essas diferenças nas propriedades do banco de dados pode ajudar você a tomar uma decisão informada que se alinhe às suas necessidades comerciais.

Suporte e Comunidades

Quando se trata de suporte e comunidades, tanto os bancos de dados SQL quanto os NoSQL têm amplos recursos. No entanto, devido à sua popularidade e ao fato de existir desde a década de 1970, o SQL tem um suporte mais amplo e uma comunidade maior. Consequentemente, encontrar profissionais experientes que possam trabalhar com SQL pode ser mais fácil do que encontrar aqueles experientes com bancos de dados NoSQL. Além disso, muitas universidades ensinam SQL em seu currículo de Ciência da Computação, em comparação com muito poucas que ensinam NoSQL.

Por outro lado, muitos bancos de dados NoSQL são de código aberto ou proprietários, oferecendo uma riqueza de documentação valiosa. Essa rica documentação torna mais fácil para desenvolvedores e engenheiros se familiarizarem com o NoSQL. Com o passar do tempo e mais projetos usando bancos de dados NoSQL, o setor verá um crescimento de profissionais experientes. Grandes empresas de tecnologia como a MongoDB oferecem serviços especializados e outras empresas oferecem programas de treinamento para preencher lacunas de conhecimento ao trocar de tecnologia.

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SQL vs. NoSQL: Tipos de Bancos de Dados

Alguns tipos populares de bancos de dados SQL:

• Oracle: um sistema proprietário e comercial de gerenciamento de banco de dados amplamente utilizado em ambientes corporativos. O Oracle Database fornece recursos como conformidade com ACID, suporte para SQL e a capacidade de lidar com grandes volumes de dados.
• Microsoft SQL Server: Um sistema de gerenciamento de banco de dados relacional comumente usado em ambientes baseados em Windows. Microsoft SQL Server oferece recursos como conformidade com ACID, suporte para SQL e integração com outros produtos da Microsoft, como Excel e SharePoint.
• PostgreSQL: um poderoso sistema de gerenciamento de banco de dados relacional de código aberto frequentemente usado para aplicativos da web. O PostgreSQL fornece recursos como Conformidade ACID, suporte para SQL e extensibilidade por meio de funções definidas pelo usuário e procedimentos armazenados.
• MySQL: um sistema de gerenciamento de banco de dados relacional de código aberto comumente usado em aplicativos da web. O MySQL oferece recursos como conformidade com ACID, suporte para SQL e alto desempenho para cargas de trabalho de leitura intensa. A Oracle Corporation agora possui o MySQL.

Alguns tipos populares de bancos de dados NoSQL:

• Armazenamentos de documentos: os exemplos incluem MongoDB, Couchbase e Apache CouchDB. Eles armazenam dados semiestruturados ou não estruturados em um formato orientado a documento, onde cada documento contém um conjunto de pares chave-valor ou pares chave-matriz.
• Lojas de gráficos: os exemplos incluem Neo4j, JanusGraph e Amazon Neptune. Eles usam ativamente bancos de dados de gráficos para armazenar e consultar dados de gráficos. Os elementos de dados são representados como nós, arestas e propriedades. As relações entre eles são exploradas usando algoritmos de grafo.
• Armazenamentos de valores-chave: os exemplos incluem Redis, Amazon DynamoDB e Riak. Eles armazenam ativamente dados simples em um formato de valor-chave, permitindo a recuperação de valores de dados usando uma chave exclusiva.

Vale a pena observar que outros tipos de bancos de dados NoSQL, como armazenamentos de famílias de colunas e armazenamentos orientados a objetos, atendem a casos de uso específicos.

SQL vs. NoSQL: Vantagens e Desvantagens

Vantagens do SQL:

• Consultas bem estruturadas: os bancos de dados SQL usam linguagem de consulta estruturada, tornando-os ideais para tarefas complexas de processamento de dados.
• FÁCIL DE USAR: SQL é fácil de aprender e usar para iniciantes.
• Esquema flexível: os bancos de dados SQL possuem um esquema altamente flexível que pode gerenciar vários tipos de dados.
• Compatível com linguagens de programação populares: SQL é compatível com linguagens de programação populares como Java, Python e C#.

Desvantagens do SQL:

• Escalabilidade limitada: os bancos de dados SQL tendem a sofrer com o dimensionamento horizontal e pode ser caro dimensionar verticalmente com servidores maiores.
• Dados estruturados: os bancos de dados SQL funcionam bem apenas com dados estruturados, portanto, se você tiver dados não estruturados ou dados que mudam com frequência, pode ser difícil gerenciá-los.
• Flexibilidade limitada: os bancos de dados SQL possuem um esquema fixo, dificultando alterações na estrutura de dados.

Vantagens e Desvantagens dos Bancos de Dados NoSQL

Vantagens do NoSQL:

• Escalabilidade horizontal mais fácil: os bancos de dados NoSQL podem ser facilmente dimensionados horizontalmente, o que é mais econômico do que dimensionar verticalmente um servidor grande em SQL, o que é significativo w.
• Atualizações rápidas e consultas: NoSQL permite que você atualize ou consulte rapidamente grandes conjuntos de dados sem precisar recarregar todo o banco de dados.
• Esquemas flexíveis: os bancos de dados NoSQL têm esquemas flexíveis, facilitando o gerenciamento de estruturas de dados complexas.
• Suporta dados não estruturados: os bancos de dados NoSQL oferecem suporte a diferentes tipos de dados não estruturados, como gravações de áudio/vídeo e textos em linguagem natural.

Desvantagens do NoSQL:

• menos maduro:Comparados ao SQL, os bancos de dados NoSQL são menos maduros e menos conhecidos.
• Consultas mais complexas: as consultas em bancos de dados NoSQL podem ser mais complexas de escrever do que em bancos de dados SQL.
• Menos suporte para transações: Transações são essenciais para garantir a consistência dos dados. Bancos de dados NoSQL geralmente não as suportam tão efetivamente quanto bancos de dados SQL.

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SQL vs. NoSQL: Como escolher entre os dois

Aqui estão algumas considerações importantes para ajudar você a decidir entre SQL e NoSQL:

Para resumir, bancos de dados SQL e NoSQL oferecem diferentes tipos de abordagens e capacidades de gerenciamento de dados, cada um com seus pontos fortes e fracos. Em última análise, escolher entre bancos de dados SQL e NoSQL depende dos casos de uso e objetivos de negócios.

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