[MySQL] SQL과 NoSQL의 차이

웹 개발을 할때 가장 고민할만한 것은 바로 데이터베이스를 선택할때라고 볼 수 있다.

 MySQL과 같은 SQL을 쓸까? MongoDB와 같은 NoSQL을 쓸까?

보통 Spring에서는 MySQL을, Node.js에서는 MongoDB를 주로 사용할 것이다.

 

하지만, 그냥 단순히 프레임워크에 따라서 결정하는 것은 아니다. 프로젝트를 진행하기 앞서서 적합한 

데이터 베이스를 택해야 한다. 둘의 차이점을 알아보기전 MySQL은 뭐고 SQL은 무엇인지 알아보자.

 

SQL(Structured Query Langauge 관계형 DB)

SQL은 RDBMS(관계형 데이터 베이스 관리 시스템)의 데이터를 관리하기 위해서 설계된 프로그래밍 언어로

NoSQL보다는 좀 더 오래되고 많이 사용되어 왔다. SQL의 예시로 MySQL 과 PostgreSQL이 있다.

 

SQL을 사용하면 RDBMS에서 데이터를 저장, 수정, 삭제 및 검색을 할 수 있다.

관계형 데이터베이스에서는 두가지 핵심적인 특징이 존재한다.

• 데이터는 정해진 데이터 스키마에 따라 테이블에 저장된다.
• 데이터는 관계를 통해 여러 테이블에 분산된다.

데이터는 테이블에 레코드에 저장되는데, 각 테이블마다 명확하게 정의된 구조가 있다. 해당 구조는 필드의

이름과 데이터 유형으로 정의된다.

 

따라서 만약 스키마를 준수하지 않는 레코드를 작성하면 그것은 테이블에 추가할 수 없다, 즉, 스키마를 

수정하지 않는 이상은 정해진 구조에 맞는 레코드만 추가 가능하다는 것이 관계형 데이터베이스의 특징

 

또한, 데이터의 중복을 피하기 위해서 '관계'를 이용한다.

하나의 테이브렝서 중복없이 하나의 데이터만을 관리하기 때문에 다른 테이블에서는 부정확한 데이터를 다룰 

위험은 없다는 것이 장점

 

SQL을 이용해 고객 정보를 저장한다고 가정해보자.

만약 이 고객 테이블에는 email 주소를 추가로 저장하고 싶다면 어떻게 해야 할까?

또는 새로운 고객의 데이터를 추가하고, 그 고객의 핸드폰 번호를 모른다면?? 

 

SQL에서는 엄격한 스키마(데이터 저장 구조)를 원칙으로 하기 때문에 

스키마에 맞지 않는 형식의 데이터는 추가할 수 없다.

 

따라서 위 테이블 한명의 고객만 email을 추가하거나, 핸드폰 번호를 적지 않는 것은 불가능 하다.

 

NoSQL(비관계형 DB)

말그대로 관계형 DB의 반대다.

스키마도 없고, 관계도 없다!

 

NoSQL에서는 레코드를 문서(documents)라고 부른다.

 

여기서 SQL과 핵심적인 차이점으로는 , SQL은 정해진 스키마를 따르지 않을때 데이터 추가가 불가능한 반면 

NoSQL에서는 다른 구조의 데이터를 같은 컬렉션에 추가할 수 있다.

위와 같이 "John"의 문서에는 email key값을 추가한다고 해서, 다른 문서에는 영향을 미치지 않는다.

따라서 NoSQL은 데이터의 구조가 같을 필요가 없다.

 

문서(documents)는 Json과 비슷한 형태로 가지고 있다. 관계형 데이터베이스처럼 여러 테이블에 나누어 

담지 않고, 관련 데이터를 동일한 '컬렉션'에 넣는다.

 

따러서 위 사진에 SQL에서 진행한 Orders, Users, Products 테이블로 나눈 것을 NoSQL에서는 

Others에 한꺼번에 포함해 저장하게 된다.

 

따라서 여러 테이블에 조인할 필요없이 이미 필요한 모든 것을 갖춘 문서를 작성하는 것이 NoSQL이다.

(NoSQL에서는 Join이라는 개념은 존재하지 않는다.)

 

그러면 Join하고 싶을때 NoSQL에서는 어떻게 할까

컬렉션을 통해 데이터를 복제해 각 컬렉션 일부분에 속하는 데이터를 정확하게 산출하도록 함 

하지만 이러면 데이터가 중복되어 서로 영향을 줄 위험이 있다.따라서 join을 잘 사용하지 않고 자주 변경되지 

않는 데이터일 때는 NoSQL을 쓰면 상당히 효율적이다.

 

확장 개념

두 데이터베이스를 비교할 때 중요한 Scaling 개념도 존재한다.

 

데이터베이스 서버의 확장성은 '수직적' 확장과 '수평적'확장으로 나누어진다.

• 수직적 확장: 단순히 데이터베이스 서버의 성능을 향상시키는 것 (ex: CPU 업그레이드)
• 수평적 확장: 더 많은 서버가 추가되고 데이터베이스가 전체적으로 분산됨을 의미함(하나의 데이터베이스에서 
  작동하지만 여러 호스트에서 작동)

데이터 저장 방식으로 인해 SQL 데이터베이스는 일반적으로 수직적 확장만 지원함

수평적 확장은 NoSQL 데이터 베이스에서만 가능하다.

그럼 둘 중에 뭘 선택해야 할까?

정답은 없다라고 말할고 싶다. 둘다 비교하면 훌륭한 솔루션이고 어떤 데이터를 다루느냐에 따라서 선택을 고려해야함.

 

SQL 의 장점

• 명확하게 정의된 스키마, 데이터 무결성 보장
• 관계는 각 데이터를 중복없이 한번에 저장

SQL의 단점

• 덜 유연하다. 데이터 스키마를 사전에 계획하고 알려야 함(나중가서 수정하는 것이 복잡하고 힘들다)
• 관계를 맺고 있기 때문에 조건문이 많은 복잡한 쿼리가 만들어 질 수 있다.
• 대체로 수직적 확장만 가능하다.

NoSQL의 장점

• 스키마가 없어 유연하다. 언제든지 저장된 데이터를 조정하고 새로운 필드를 추가 가능 
• 데이터는 애플리케이션이 필요로 하는 형식으로 저장된다. 데이터 읽어오는 속도가 빨라진다.
• 수직 및 수평 확장이 가능해 애플리케이션이 발생시키는 모든 읽기/쓰기 요청 처리가 가능하다.

NoSQL의 단점

• 유연성으로 인해 데이터 구조 결정을 미루게 될 수 있다.
• 데이터 중복을 계속 업데이트 해야한다.
• 데이터가 여러 컬렉션에 중복되고 있기 때문에 수정 시 모든 컬렉션에서 수행해야한다.(SQL에서는 중복 데이터가 없어 한번만 수행 가능)

SQL 데이터베이스를 사용하기 좋은 예

• 관계를 맺고 있는 데이터가 자주 변경되는 애플리케이션의 경우
  (NoSQL에서는 여러 컬랙션을 모두 수정해야하기에 비효율적)
• 변경될 여지가 없으며, 명확한 스키마가 사용자와 데이터에게 중요한 경우

NoSQL 데이터베이스를 사용하기 좋은 예

• 정확한 데이터 구조를 알 수 없거나 변경/확장 될 수 있는 경우
• 읽기를 자주 하지만, 데이터 변경은 자주 없는 경우
• 데이터베이스를 수평으로 확장해야 하는 경우 (막대한 양의 데이터를 다뤄야 할 경우)

 

하지만 이것은 하나의 예시일 뿐 완전한 정답이 정해진 것은 아니다.

SQL을 선택해 복잡한 JSON문을 만들지 못하도록 설계해 단점을 보완할 수 있고

NoSQL을 선택해 중복 데이터를 줄이는 방법으로 설계해 단점을 보완할 수 있다.

 

SQL vs NoSQL 정리

 

참고 자료

SQL과 NOSQL의 차이 | 👨🏻‍💻 Tech Interview

[DB] SQL vs NoSQL(mySQL vs MongoDB) 비교, 차이점