تعرف على الاختلافات الحقيقية بين قواعد بيانات SQL وNoSQL: نماذج البيانات، القابلية للتوسع، التناسق، ومتى يناسب كل نوع تطبيقك.

يؤثر اختيارك بين قواعد بيانات SQL وNoSQL على كيفية تصميم وبناء وتوسيع التطبيق. يُؤثر نموذج قاعدة البيانات على كل شيء من هياكل البيانات وأنماط الاستعلام إلى الأداء والموثوقية وسرعة تطور الفريق للمنتج.
على مستوى عالٍ، تُعد قواعد بيانات SQL أنظمة علاقاتية. تُنظم البيانات في جداول ذات مخططات ثابتة، صفوف، وأعمدة. العلاقات بين الكيانات صريحة (عبر المفاتيح الأجنبية)، وتستعلم عن البيانات باستخدام SQL، وهي لغة وصفية قوية. هذه الأنظمة تُركّز على معاملات ACID، التناسق القوي، وهيكل واضح.
قواعد بيانات NoSQL هي أنظمة غير علائقية. بدلاً من نموذج الجدول الصارم، تقدّم عدة نماذج بيانات مصممة لاحتياجات مختلفة، مثل:
هذا يعني أن "NoSQL" ليست تكنولوجيا واحدة بل مصطلح شامل لعدة نهج، كل منها له موازنات خاصة من حيث المرونة والأداء ونمذجة البيانات. العديد من أنظمة NoSQL تُرخّص لضمانات التناسق الصارمة لصالح القابلية العالية للتوسع أو التوافر أو الكمون المنخفض.
تركيز هذه المقالة هو الفروق بين SQL وNoSQL — نماذج البيانات، لغات الاستعلام، الأداء، القابلية للتوسع، والتناسق (ACID مقابل التناسق النهائي). الهدف مساعدتك على اختيار بين SQL وNoSQL لمشروعات محددة وفهم متى يناسب كل نوع تطبيقك.
لا يلزمك اختيار أحدهما فقط. كثير من البُنى الحديثة تعتمد مفهوم المثابرة المتعددة، حيث تتعايش قواعد بيانات SQL وNoSQL في نظام واحد، كلٌ يتعامل مع أعباء العمل التي يناسبها.
قاعدة البيانات العلاقية تخزن البيانات في شكل منظم جدولي وتستخدم لغة الاستعلام البنيوية (SQL) لتعريف واستعلام وتعديل تلك البيانات. بُنيت حول مفهوم العلاقات الرياضية، التي يمكن اعتبارها جداول منظمة جيدًا.
تنظم البيانات في جداول. كل جدول يمثل نوعًا واحدًا من الكيانات، مثل customers أو orders أو products.
email أو order_date.كل جدول يتبع مخططًا ثابتًا: بنية محددة تسبق الاستخدام تحدد
INTEGER, VARCHAR, DATE)NOT NULL, UNIQUE)يفرض النظام ذلك المخطط، مما يساعد على الحفاظ على اتساق البيانات وتوقعها.
تتفوق قواعد البيانات العلاقية في نمذجة كيفية ارتباط الكيانات ببعضها:
customer_id).تسمح هذه المفاتيح بتعريف علاقات مثل:
تدعم قواعد البيانات العلاقية المعاملات — مجموعات عمليات تتصرف كوحدة واحدة. تُعرّف المعاملات عبر خصائص ACID:
هذه الضمانات مهمة للأنظمة المالية، إدارة المخزون، وأي تطبيق حيث تُعدّ الصوابية أمرًا حاسمًا.
أمثلة لأنظمة قواعد البيانات العلاقية:
كلها تنفذ SQL وتضيف امتدادات وأدوات للإدارة وتحسين الأداء والأمن.
قواعد بيانات NoSQL هي مخازن بيانات غير علائقية لا تستخدم نموذج الجدول التقليدي للأنظمة SQL. تركز على نماذج بيانات مرنة، التوزيع الأفقي، والتوافر العالي، غالبًا على حساب ضمانات المعاملات الصارمة.
توصف كثير من قواعد بيانات NoSQL بأنها بدون مخطط أو قابلة لتغيير المخطط. بدلًا من تعريف مخطط صارم مسبقًا، يمكنك تخزين سجلات ذات حقول أو هياكل مختلفة في نفس التجميعة أو الدلو.
هذا مفيد بشكل خاص لـ:
يمكن إضافة حقول أو حذفها لكل سجل دون حاجة إلى هجرات مركزية. بعض أنظمة NoSQL تقدم مخططات اختيارية أو مفروضة، لكنها عامةً أكثر رخاوة.
NoSQL مصطلح شامل يغطي نماذج متميزة:
تُفضّل العديد من أنظمة NoSQL التوافر وتحمل التقسيم، مقدّمة التناسق النهائي بدلًا من معاملات ACID الصارمة عبر كامل مجموعة البيانات. بعض الأنظمة توفر مستويات تناسق قابلة للضبط أو ميزات معاملات محدودة (على مستوى مستند، جزء، أو نطاق مفاتيح)، مما يتيح الاختيار بين ضمانات أقوى وأداء أعلى لعمليات محددة.
نمذجة البيانات هي المكان الذي يظهر فيه الاختلاف الأكبر بين SQL وNoSQL. تُشكّل كيفية تصميم الميزات، استعلام البيانات، وتطوير التطبيق.
قواعد بيانات SQL تستخدم مخططات معرفة مسبقًا. تصمم جداول وأعمدة مقدمًا مع أنواع صارمة وقيود:
CREATE TABLE users (
id INT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(100) NOT NULL
);
CREATE TABLE orders (
id INT PRIMARY KEY,
user_id INT NOT NULL,
total DECIMAL(10, 2) NOT NULL,
FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id)
);
يجب أن يتبع كل صف المخطط. تغيير المخطط لاحقًا غالبًا ما يتطلب هجرات (ALTER TABLE، ملء بيانات خلفيًا، إلخ.).
قواعد بيانات NoSQL عادةً تدعم مخططات مرنة. قد تسمح مخزن المستندات بأن يحتوي كل مستند على حقول مختلفة:
{
"_id": 1,
"name": "Alice",
"orders": [
{ "id": 101, "total": 49.99 },
{ "id": 102, "total": 15.50 }
]
}
يمكن إضافة حقول لكل مستند بدون هجرة مركزية. بعض أنظمة NoSQL ما تزال تدعم مخططات اختيارية أو تحققًا منها، لكنها أعمق مرونة.
النماذج العلاقية تشجع التطبيع: تقسيم البيانات إلى جداول مترابطة لتجنب التكرار والحفاظ على التكامل. هذا يفيد في الكتابات السريعة والمتسقة ومساحة تخزين أقل، لكن القراءات المعقدة قد تحتاج انضمامات على عدة جداول.
نماذج NoSQL غالبًا ما تُفضّل إلغاء التطبيع: تضمين البيانات ذات الصلة معًا حسب القراءات التي تهمك. هذا يُحسّن أداء القراءة ويُبسط الاستعلامات، لكن الكتابات قد تكون أبطأ أو أكثر تعقيدًا لأن نفس المعلومة قد توجد في أماكن متعددة.
في SQL، العلاقات صريحة ومفروضة:
في NoSQL، تُنمذج العلاقات عن طريق:
الاختيار يوجّه بواسطة أنماط الوصول:
مع SQL، تغييرات المخطط تتطلب تخطيطًا أكبر لكنها تمنح ضمانات قوية واتساقًا عبر مجموعة البيانات. تُنفّذ إعادة الهيكلة بشكل صريح: هجرات، ملء بيانات، تحديث قيود.
مع NoSQL، غالبًا ما يكون تلبية متطلبات متطورة أسهل على المدى القصير. يمكنك البدء بتخزين حقول جديدة فورًا وتحديث المستندات القديمة تدريجيًا. المقابل هو أن شفرة التطبيق يجب أن تتعامل مع أشكال مستند متعددة وحالات حافة.
الاختيار بين نماذج SQL المُطَبَّعة ونماذج NoSQL المُلغاة للتطبيع ليس مسألة "أفضل" بل مسألة مواءمة هيكل البيانات مع أنماط الاستعلام، حجم الكتابة، ووتيرة تغير نموذج النطاق.
تُستعلم قواعد بيانات SQL بلغة وصفية: تصف ما تريد، لا كيفية جلبه. تراكيب أساسية مثل SELECT, WHERE, JOIN, GROUP BY, وORDER BY تُمكّنك من التعبير عن أسئلة معقدة عبر جداول متعددة في بيان واحد.
نظرًا لأن SQL موحّدة (ANSI/ISO)، تشترك معظم الأنظمة العلائقية بنحو بنية أساسية مشتركة. يضيف البائعون امتداداتهم، لكن المهارات والاستعلامات غالبًا ما تنتقل بين PostgreSQL وMySQL وSQL Server وغيرها.
توفر هذه المعايير نظامًا بيئيًا غنيًا من الأدوات: ORMs، مُنشئي الاستعلام، أدوات التقارير، لوحات BI، أطر الهجرات، ومحسّنات الاستعلام. يمكنك وصل معظم هذه الأدوات بأي قاعدة بيانات SQL مع تغييرات طفيفة، مما يقلل القفل على البائع ويسرع التطوير.
تعرِض أنظمة NoSQL استعلامات بطرق أكثر تنوعًا:
بعض أنظمة NoSQL توفر خطوط تجميع أو آليات شبيهة بـ MapReduce للتحليلات، لكن الانضمامات عبر مجموعات أو أقسام مقسمة محدودة أو غائبة. بدلًا من ذلك، غالبًا ما يتم تضمين البيانات ذات الصلة في نفس المستند أو إلغاء تطبيعها عبر السجلات.
استعلامات العلاقية غالبًا ما تعتمد على نمط الانضمامات الكثيفة: تطبّع البيانات ثم تُعيد تركيب الكيانات في وقت القراءة بواسطة انضمامات. هذا قوي للتحليلات العشوائية والأسئلة المتطورة، لكن الانضمامات المعقدة قد تكون أصعب في التحسين والفهم.
أنماط الوصول في NoSQL تميل لأن تكون مركزية حول المستند أو المفتاح: صمم البيانات حول أكثر الاستعلامات تكرارًا. تكون القراءات سريعة وبسيطة — غالبًا بحث مفتاح واحد — لكن تغيير أنماط الوصول لاحقًا قد يتطلب إعادة تشكيل البيانات.
بالنسبة للتعلم والإنتاجية:
الفرق العملي: الفرق بين فرق تحتاج استعلامات عشوائية وعميقة يفضلون SQL، وفرق ذات أنماط وصول مستقرة جدًا وحجم عالٍ تجد NoSQL ملائمًا أكثر.
معظم قواعد البيانات العلاقية مبنية حول معاملات ACID:
هذا يجعل قواعد بيانات SQL مناسبة بقوة عندما تكون الصوابية أهم من معدل الكتابة الخام.
تميل العديد من قواعد بيانات NoSQL إلى خصائص BASE:
الكتابات يمكن أن تكون سريعة وموزّعة، لكن القراءة قد ترى بيانات قديمة لفترة قصيرة.
ينص مبدأ CAP على أن النظام الموزع تحت انقسام الشبكة يجب أن يختار بين:
لا يمكنك ضمان C وA أثناء الانقسام.
أنماط شائعة:
الأنظمة الحديثة غالبًا ما تمزج أوضاعًا (مثل تناسق قابل للضبط لكل عملية) بحيث يمكن لأجزاء مختلفة من التطبيق اختيار الضمانات اللازمة.
SQL (العلاقاتية):
NoSQL (غير العلائقية):
استخدم قاعدة بيانات SQL عندما:
بالنسبة لمعظم أنظمة الأعمال الجديدة كنظام سجل موثوق، SQL خيار افتراضي معقول.
تتناسب NoSQL عادةً عندما:
قواعد بيانات SQL:
قواعد بيانات NoSQL:
قواعد بيانات SQL:
العديد من أنظمة NoSQL:
اختر SQL عندما تكون القراءات القديمة مضرة؛ اختر NoSQL عندما يمكن قبول التحيز المؤقت مقابل القابلية للتوسع والجاهزية.
قواعد بيانات SQL عادةً:
قواعد بيانات NoSQL عادةً:
المقايضة: عناقيد NoSQL أكثر تعقيدًا تشغيليًا في حين أن SQL قد تصل لحدود على عقدة واحدة أسرع.
نعم. تعد المثابرة المتعددة (polyglot persistence) نمطًا شائعًا:
أنماط التكامل تشمل:
المهم أن تُضيف كل مخزن بيانات فقط عندما يحل مشكلة واضحة.
للنقل التدريجي والآمن:
تجنب التحويل الكبير دفعة واحدة؛ فضّل خطوات متدرجة ومراقبة جيدة.
ضع في اعتبارك:
نمذِج كلا الخيارين لتدفقات حرجة واقسِ الأداء والجهد التشغيلي قبل القرار.
مفاهيم خاطئة شائعة:
قيّم المنتجات والهندسات المحددة بدلًا من الاعتماد على أساطير الفئات.
بالتالي ينتقل التحكم بالمخطط من قاعدة البيانات (SQL) إلى التطبيق (NoSQL).