Database – cơ sở dữ liệu là một tập hợp có tổ chức các thông tin có cấu trúc hoặc dữ liệu, thường được lưu trữ trong một hệ thống máy tính và được kiểm soát bởi hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS). Mỗi database sẽ được tạo ra theo những cách khác nhau, mỗi loại đều có những đặc điểm riêng và thích hợp với từng nhu cầu nghiệp vụ cụ thể. Vì thế việc lựa chọn loại cơ sở dữ liệu phù hợp với dự án ngay từ ban đầu là điều vô cùng quan trọng.
Để các bạn có thể đưa ra được lựa chọn đúng đắn cho quá trình phát triển sản phẩm sắp tới của mình, bài viết hôm nay chúng ta cùng nhau tìm hiểu ưu và nhược điểm của các loại Database phổ biến hiện nay nhé.
Khái niệm database
Trước tiên chúng ta cùng thống nhất với nhau về khái niệm database – cơ sở dữ liệu được nhắc đến trong bài viết này.
Một database sẽ được kiểm soát bởi một hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS – Database Management System) và liên kết với các ứng dụng thông qua các lời gọi truy vấn. Một cấu trúc như trên được gọi là một hệ thống cơ sở dữ liệu. Việc phân loại Database cũng đồng nghĩa với việc phân loại một hệ thống cơ sở dữ liệu đi cùng, vì vậy trong khuôn khổ bài viết này chúng ta cùng hiểu với nhau về phạm vi rộng hơn khi nhắc đến database nhé.
1. Cơ sở dữ liệu quan hệ
Cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS – Relational Database Management System) là một trong những mô hình dữ liệu được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Dữ liệu được lưu dưới dạng bảng với dòng và cột tạo thành các ô lưu trữ từng giá trị cụ thể, dữ liệu giữa các bảng cũng có mỗi liên kết (quan hệ) với nhau theo các thiết lập có sẵn. Dữ liệu sẽ được quản lý thông qua ngôn ngữ truy vấn cấu trúc SQL được chuẩn hóa đảm bảo tính thống nhất và đáng tin cậy. Một số CSDL quan hệ nổi tiếng có thể kể đến như Oracle, MySQL, MS Server, PostgreSQL.
Ưu điểm của CSDL quan hệ:
- Có khả năng xử lý tốt với các dữ liệu được cấu trúc kỹ càng và hỗ trợ các thuộc tính ACID (tính nguyên tố, nhất quán, độc lập và bền vững).
- Dữ liệu trong CSDL quan hệ được lưu trữ và truy xuất dễ dàng bằng SQL.
- Khả năng mở rộng nhanh chóng, khả năng bổ sung dữ liệu mới không ảnh hưởng đến các dữ liệu có sẵn.
- Các RDBMS có khả năng phân quyền truy xuất dễ dàng.
Nhược điểm:
- Không xử lý tốt (hoặc không có khả năng xử lý) các dữ liệu phi cấu trúc.
- Dữ liệu bị chia cắt dẫn đến việc đọc hiểu dữ liệu cần bước chuyển đổi sang dạng khác và sẽ tốn thời gian.
- Việc thay đổi CSDL, nâng cấp, phân mảnh,… gặp thách thức lớn vì cần đảm bảo tính quy củ chặt chẽ của cấu trúc dữ liệu.
- Các RDBMS tốn chi phí xây dựng và phát triển hơn so với các loại khác.
2. Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng
CSDL hướng đối tượng (OODB – Object Oriented Database) là CSDL dựa trên lập trình hướng đối tượng (OOP). Nó biểu diễn dữ liệu dưới dạng các đối tượng (object) và lớp (class), có thể quản trị nhiều kiểu dữ liệu phức hợp như âm thanh, hình ảnh,… Các đối tượng được phân cấp rất rõ ràng, mỗi cấp được gọi là một lớp dữ liệu. Những hệ quản trị CSDL loại này như ODBMS (Object Database Management System) hay ORDBMS (Object Relational Management System).
Ưu điểm của CSDL hướng đối tượng:
- Có thể lưu trữ nhiều kiểu dữ liệu cùng với các thao tác và lớp trên chúng.
- Cung cấp mô hình phát triển CSDL cho phân tích, xây dựng và phát triển ứng dụng.
- Có thể dẫn về một CSDL quan hệ được chuẩn hóa.
- Cấu trúc nhất quán giúp hỗ trợ lập trình nhanh chóng.
Nhược điểm:
- Thiếu cơ sở lý thuyết và chuẩn hóa tạo ra các sản phẩm rất khác nhau.
- Khó mở rộng logic, chưa có view CSDL như CSDL quan hệ.
Tham khảo việc làm MySQL Hồ Chí Minh hấp dẫn
3. Cơ sở dữ liệu hướng tài liệu
CSDL hướng tài liệu hay Document store thực hiện việc lưu trữ dữ liệu dưới dạng văn bản như JSON, BSON hay XML. CSDL này không đòi hỏi người dùng tạo bảng nhập liệu, tài liệu trong đó có thể chứa bất kỳ dữ liệu nào. Để quản trị dữ liệu, các hệ quản trị CSDL loại này sẽ tạo ra các cặp khóa – giá trị (key-value) cùng với việc đính kèm các metadata (thông tin đi kèm) để giúp cho việc truy vấn dữ liệu trở nên dễ dàng hơn. Những hệ quản trị CSDL hỗ trợ loại này như MongoDB hay Couchbase.
Ưu điểm của CSDL hướng tài liệu:
- Khả năng xử lý dữ liệu linh hoạt, hỗ trợ tốt dữ liệu bán cấu trúc và không cấu trúc.
- Có thể thiết kế một cấu trúc cho một loại tài liệu cụ thể mà không ảnh hưởng đến các loại tài liệu khác.
- Khả năng đọc hiểu dữ liệu, chia sẻ dữ liệu tốt hơn CSDL quan hệ.
- Dễ dàng mở rộng theo chiều ngang.
Nhược điểm:
- Để đổi lấy sự linh hoạt thì CSDL hướng tài liệu không đảm bảo các thuộc tính của dữ liệu.
- Việc truy vấn thực hiện trên từng tài liệu, khó thao tác truy vấn trên nhiều tài liệu khác nhau.
4. CSDL dạng key-value
Key – value (khóa – giá trị) là kiểu lưu trữ đơn giản nhất trong các loại CSDL NoSQL, các hệ quản trị CSDL NoSQL sử dụng key (một chuỗi giá trị duy nhất) liên kết với giá trị (value) dưới dạng văn bản hoặc các tập dữ liệu phức tạp hơn. Các loại giá trị có thể được hỗ trợ như: JSON, XML, HTML, nhị phân, hình ảnh, video, … Một số hệ quản trị CSDL dạng này có thể nhắc đến là Redis hay Memcached.
Ưu điểm của CSDL key-value:
- Linh hoạt xử lý nhiều loại dữ liệu một cách nhanh chóng.
- Khả năng truy xuất thẳng đến giá trị.
- Dễ dàng mở rộng theo chiều ngang.
- Chi phí vận hành thấp.
Nhược điểm:
- Không phải objects nào cũng có thể cấu hình thành cặp key-value được.
- Tính chính xác thấp vì dữ liệu được lưu trữ theo blob.
- Khó khăn trong việc chỉnh sửa, cập nhật dữ liệu.
Kết bài
Như vậy chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu qua một số loại cơ sở dữ liệu cũng như ưu và nhược điểm của chúng. Mỗi loại CSDL sẽ giải quyết cho từng trường hợp, bài toán hay dự án cụ thể; vì vậy hãy lựa chọn đúng để có thể tận dụng được ưu điểm của chúng cho dự án của bạn. Hy vọng bài viết hữu ích dành cho bạn và hẹn gặp lại trong các bài viết tiếp theo của mình.
Tác giả: Phạm Minh Khoa
Có thể bạn quan tâm:
- Hướng dẫn kết nối cơ sở dữ liệu với Java JDBC
- Truy vấn cơ sở dữ liệu MongoDB bằng PHP
- Làm việc với cơ sở dữ liệu trong Laravel
Xem thêm Việc làm IT cho các Developer hấp dẫn trên TopDev
