PostgreSQL vs MySQL 区别对比 – wiki基地

PostgreSQL vs MySQL：深度对比与选型指南

在关系型数据库管理系统（RDBMS）的广阔领域中，PostgreSQL 和 MySQL 无疑是两颗最为耀眼的开源明星。它们都遵循 SQL 标准，都支持事务处理，都在全球范围内拥有庞大的用户群和丰富的应用案例。然而，尽管表面上看起来相似，PostgreSQL 和 MySQL 在架构设计、功能特性、性能表现、社区文化乃至哲学思路上都存在着显著的差异。

对于开发者、架构师和数据库管理员来说，理解这些差异至关重要，因为它直接影响到数据库的选择、应用的开发方式、系统的可维护性以及未来的扩展潜力。本文将深入探讨 PostgreSQL 和 MySQL 的各个方面，进行详细的对比分析，旨在帮助读者更好地理解它们的特点，并为实际项目中的数据库选型提供参考。

1. 历史与背景：不同起源，各自发展

了解一个技术的历史有助于理解其设计理念。

PostgreSQL：学院派的严谨与创新
PostgreSQL 起源于加州大学伯克利分校 Ingres 项目的后续研究，最初命名为 POSTGRES。其开发始于 1986 年，目标是解决当时数据库系统的一些不足，特别是在处理复杂数据类型和规则方面的限制。POSTGRES 项目强调数据完整性、符合标准、以及强大的扩展性。1996 年，为了强调对 SQL 标准的支持，项目更名为 PostgreSQL。PostgreSQL 的发展路径相对独立，更倾向于在学术和研究成果的基础上稳步前进，不断引入前沿的数据库理论和技术。它由一个强大的、去中心化的开源社区驱动。
MySQL：实用主义的普及与商业化
MySQL 的历史可以追溯到 1995 年，由瑞典公司 MySQL AB 开发。与 PostgreSQL 不同，MySQL 最初的设计更侧重于速度、可靠性和易用性，尤其是在 Web 应用领域。它的目标是成为一个快速、可靠且易于部署的数据库，特别适合当时的互联网环境。MySQL 的成功很大程度上得益于其在 LAMP（Linux, Apache, MySQL, PHP/Perl/Python）技术栈中的核心地位。2008 年，Sun Microsystems 收购了 MySQL AB；2010 年，Oracle 公司收购了 Sun Microsystems，MySQL 成为了 Oracle 的产品线之一。尽管 Oracle 承诺继续维护和发展开源版本的 MySQL，但其商业化背景和许可策略（GPL 许可）也引起了一些社区的分裂，诞生了 MariaDB 等分支项目。

小结： PostgreSQL 起源于学院研究，强调标准和功能完整性；MySQL 起源于商业公司，早期更侧重性能和易用性，尤其在 Web 领域。

2. 架构与设计哲学：稳定 vs. 灵活

架构是数据库系统的基石，决定了其如何处理并发连接、管理内存和存储数据。

PostgreSQL：基于进程的模型与统一的存储
PostgreSQL 采用基于进程的架构。对于每一个新的客户端连接，主进程（postmaster）会派生（fork）一个新的子进程来处理该连接的所有请求。这个模型的好处是进程之间隔离性好，一个连接的崩溃不会影响其他连接或主进程，系统稳定性高。缺点是创建新进程的开销相对较大，对于大量短暂连接的场景可能不如线程模型高效。
在存储方面，PostgreSQL 使用单一的、集成的存储管理系统。所有的表、索引、元数据都由核心系统统一管理和优化。这使得 PostgreSQL 的功能集成度高，例如事务、MVCC (Multi-Version Concurrency Control)、复制等特性在整个系统中表现一致。
MySQL：基于线程的模型与可插拔存储引擎
MySQL 采用基于线程的架构。客户端连接由少量管理线程处理，而实际的请求处理则由大量的 worker 线程负责。线程的创建和切换开销通常小于进程，这使得 MySQL 在处理大量并发连接时表现得更轻量。然而，线程之间共享内存，一个线程的错误可能影响整个进程的稳定性（尽管现代 MySQL 版本已经做了很多改进来缓解这个问题）。
MySQL 最独特的架构特点是其可插拔存储引擎（Pluggable Storage Engine）架构。核心的 MySQL 服务器负责解析 SQL、管理连接、缓存查询结果等，但实际的数据存储、索引、事务处理等功能则由存储引擎实现。最流行的存储引擎是 InnoDB，它是 MySQL 默认的事务安全引擎，支持 ACID 属性、行级锁定、外键等。其他存储引擎如 MyISAM（非事务安全，表级锁定，适合读密集型应用）、Memory（内存存储）、NDB Cluster（分布式）等也各有特点。这种架构的优势在于灵活性，用户可以根据具体应用需求选择或开发最适合的存储引擎。缺点是不同存储引擎可能在功能支持（如事务、外键）、性能特性、锁定机制等方面存在差异，增加了管理的复杂性，也可能导致一些高级功能（如复制）在不同引擎间表现不一致（尽管 InnoDB 已经基本统一了体验）。

小结： PostgreSQL 使用稳定的进程模型和统一存储，强调系统一致性；MySQL 使用轻量的线程模型和灵活的可插拔存储引擎，提供多样化的选择。

3. 许可协议：自由 vs. 商业影响

许可协议决定了软件的使用、分发和修改方式。

PostgreSQL：自由宽松的 PostgreSQL License
PostgreSQL 使用 PostgreSQL License，这是一个 BSD 风格的许可协议。它非常自由和宽松，允许用户几乎无限制地使用、修改和分发 PostgreSQL 的代码，甚至可以在闭源商业产品中使用和分发修改后的 PostgreSQL 代码，而无需开源自己的修改。这使得 PostgreSQL 成为许多商业软件内置数据库的首选。
MySQL：GPL 与商业许可并存
MySQL 的社区版（Community Server）使用 GPL (GNU General Public License) 许可。根据 GPL 协议，如果你修改并分发 MySQL 的代码，你也必须开源你的修改。如果你将 MySQL 作为你闭源商业产品的一部分分发（例如，打包安装），你可能需要遵守 GPL 协议的条款，或者购买 Oracle 的商业许可（如 MySQL Enterprise Edition）。这种双重许可模式在商业使用场景下可能带来一些顾虑，这也是 MariaDB 等分支项目出现的原因之一。

小结： PostgreSQL 的许可协议更自由，适合集成到商业产品；MySQL 的 GPL 许可在商业使用时可能需要考虑商业许可。

4. 数据类型：丰富与专精

支持的数据类型范围影响了数据库能直接处理的数据种类和复杂性。

PostgreSQL：类型丰富，高度可扩展
PostgreSQL 在数据类型方面非常强大和灵活。除了标准的数值、字符串、日期/时间类型外，它原生支持数组（Arrays）、几何类型（Geometric types）、网络地址类型（Network address types）、枚举类型（Enum types）、范围类型（Range types）、以及非常强大的结构化类型：JSON 和 JSONB。特别值得一提的是 JSONB 类型，它可以存储二进制格式的 JSON 数据，支持 GIN 索引，使得在数据库内部对 JSON 数据进行高效的查询和操作成为可能。
更进一步，PostgreSQL 允许用户定义自己的数据类型、操作符、索引方法和聚合函数，这是其高度可扩展性的体现。例如，PostGIS 扩展就利用了这一特性，为 PostgreSQL 增加了世界领先的地理空间数据处理能力。
MySQL：标准为主，JSON 支持良好（后期）
MySQL 支持标准的数据类型，包括数值、字符串、日期/时间、二进制大对象（BLOB/TEXT）等。它也在后期版本中加入了对 JSON 类型的支持，并且功能不断完善，支持索引和部分函数。
与 PostgreSQL 相比，MySQL 的内置数据类型种类相对较少，且用户定义数据类型的能力不如 PostgreSQL 强大。

小结： PostgreSQL 提供更丰富、更高级的内置数据类型（尤其是数组、范围、JSONB），并支持用户自定义，在处理复杂和非结构化数据方面更具优势；MySQL 对标准类型的支持良好，JSON 支持也在改进。

5. SQL 标准符合度：严谨 vs. 实用

数据库对 SQL 标准的遵循程度影响了代码的可移植性和查询的规范性。

PostgreSQL：高度遵循 SQL 标准
PostgreSQL 以其对 SQL 标准的高度遵循而闻名。它严格执行 SQL 标准的语法和语义，包括复杂的 JOIN 操作、窗口函数（Window Functions）、公共表表达式（CTEs – Common Table Expressions）、数据类型转换规则等。这使得从其他符合标准的数据库迁移到 PostgreSQL相对容易，也降低了学习成本（对于熟悉标准 SQL 的用户）。
MySQL：历史遗留与逐渐完善
MySQL 在早期版本中对 SQL 标准的遵循程度相对较低，引入了一些自己特有的语法或行为（例如对 GROUP BY 的宽松处理、LIMIT 语法等）。虽然在后续版本中，特别是在 Strict SQL Mode 下，MySQL 对标准的遵循度有了显著提升，但历史遗留的一些行为仍然存在，或者需要在特定配置下才能严格遵循标准。这可能导致一些从其他数据库迁移过来的 SQL 语句需要修改。

小结： PostgreSQL 更严格地遵循 SQL 标准，可移植性更强；MySQL 历史遗留一些非标准语法，但正逐步改进。

6. 功能特性：全面 vs. 侧重

比较两者的具体功能实现是评估其能力的关键。

ACID 属性与事务
Both support ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability) properties when using transaction-safe storage engines.
- PostgreSQL: ACID 是核心设计的一部分，所有内置功能都围绕 ACID 构建。
- MySQL: ACID 属性的实现依赖于存储引擎。InnoDB 引擎完全支持 ACID，而 MyISAM 等则不支持。在现代应用中，几乎所有人都使用 InnoDB，所以这一点差异变得不那么突出，但从设计哲学上看仍有区别。
并发控制（MVCC）
Both implement MVCC to handle concurrent transactions without blocking readers by writers.
- PostgreSQL: 原生支持 MVCC，且实现相对成熟。它为每个事务维护数据的不同版本，读操作不会阻塞写操作，写操作也不会阻塞读操作。MVCC 的实现涉及到额外的存储开销（死元组，需要 VACUUM 清理）。
- MySQL: InnoDB 存储引擎实现了 MVCC。
索引
Both support standard B-tree 索引。
- PostgreSQL: 支持更多类型的索引，包括 B-tree, Hash, GiST, GIN, SP-GiST, BRIN。这些索引类型适用于不同类型的查询（例如，GiST/GIN 适用于全文搜索、地理空间数据、复杂数据类型如 JSONB 或数组的索引）。还支持表达式索引（Indexes on Expressions）和部分索引（Partial Indexes）。
- MySQL: 主要支持 B-tree 索引（用于大多数存储引擎）和 R-tree 索引（用于空间数据，My ISAM/InnoDB）。Hash 索引仅在 Memory 存储引擎或通过自适应哈希索引在 InnoDB 内部使用。表达式索引的支持相对较晚（MySQL 8.0）。
高级查询功能
- PostgreSQL: 全面支持窗口函数、CTEs、递归 CTEs、复杂 JOIN 类型（如 FULL OUTER JOIN）、各种聚合函数和 GROUP BY 子句的扩展（如 CUBE, ROLLUP, GROUPING SETS）。其优化器在处理复杂查询时通常表现出色。
- MySQL: 在早期版本中对一些高级 SQL 特性的支持不够完善或存在限制。MySQL 8.0 引入了对窗口函数和完整 CTEs 的支持，显著提升了其处理复杂查询的能力。
全文搜索（Full-Text Search）
- PostgreSQL: 原生内置功能强大的全文搜索支持，包括语言相关的解析、排名、短语搜索等，并可通过 GiST/GIN 索引加速。
- MySQL: InnoDB 引擎也提供全文搜索功能，支持自然语言模式和布尔模式。
地理空间数据（Geospatial Data）
- PostgreSQL: 通过 PostGIS 扩展，提供了世界领先的地理空间数据处理能力，完全符合 OGC（Open Geospatial Consortium）标准，支持各种几何类型、空间函数和索引。
- MySQL: 也支持地理空间数据类型和一些空间函数，但功能和性能通常不如 PostGIS 全面和强大。
可扩展性
- PostgreSQL: 这是 PostgreSQL 的一大亮点。除了前面提到的自定义类型和索引，它还支持加载外部模块（Extensions），几乎可以扩展数据库的任何方面，如新的过程语言（PL/Python, PL/Java, PL/R 等）、数据源（Foreign Data Wrappers – FDWs，允许像查询本地表一样查询外部数据源，如 MySQL, Oracle, MongoDB, CSV 文件等）、后台工作进程等。
- MySQL: 可扩展性主要体现在可插拔存储引擎和 UDFs（User-Defined Functions）。但整体扩展的深度和广度不如 PostgreSQL。
存储过程、函数与触发器
Both support stored procedures, functions, and triggers.
- PostgreSQL: 原生的过程语言是 PL/pgSQL，语法类似 Oracle 的 PL/SQL。它还支持用 C、SQL、以及其他通过扩展加载的语言（如 Python, Perl, Tcl, R, Java）编写函数和过程。
- MySQL: 原生的过程语言基于 SQL 语法。函数和过程相对容易编写。
约束（Constraints）
- PostgreSQL: 全面支持 PRIMARY KEY, FOREIGN KEY, UNIQUE, NOT NULL, CHECK 约束，并且严格执行。CHECK 约束支持复杂的表达式。
- MySQL: 也支持这些约束，但对 CHECK 约束的支持在早期版本中是解析但不执行的，直到 MySQL 8.0.16 才开始被执行。对外键约束的支持依赖于存储引擎（InnoDB 支持）。

小结： PostgreSQL 在高级功能、数据类型处理、复杂查询、可扩展性以及对标准 SQL 和约束的严格执行方面更具优势；MySQL 在后期版本中迎头赶上，特别是在 JSON 和高级查询方面，但整体功能集和扩展性仍略逊一筹。

7. 性能：各有所长，取决于场景

数据库性能是一个复杂的问题，很大程度上取决于具体的应用场景、查询类型、硬件环境和调优水平。

PostgreSQL：擅长复杂查询与写入
PostgreSQL 在处理复杂连接、聚合和子查询等分析型或混合型查询时，其优化器通常表现出色。它在写入操作方面也通常表现稳定且高效，尤其是在高并发写入负载下。然而，其基于进程的架构和 MVCC 实现（需要 VACUUM）在处理大量简单读写操作或短连接时，历史上有时被认为开销略大。但现代 PostgreSQL 版本通过连接池、更好的 VACUUM 机制等改进，这方面的差距正在缩小。
MySQL：擅长简单读写（OLTP）
MySQL，尤其是使用 InnoDB 引擎时，在处理大量简单、高并发的读写操作（典型的 OLTP 负载，如 Web 应用中的 CRUD 操作）方面表现非常出色。其线程模型在处理大量连接时通常更轻量。MySQL 的复制功能（特别是基于 Binlog）在某些场景下也表现高效。然而，在处理非常复杂的多表连接或分析型查询时，其优化器历史上有时不如 PostgreSQL 强大。

小结： PostgreSQL 更适合读写混合、分析型、数据仓库（部分场景）以及对数据一致性要求极高的复杂应用；MySQL 更适合高并发、简单读写为主的 Web 应用和 OLTP 场景。但随着两个数据库的不断发展，它们在各自不擅长的领域的表现也在不断提升。

8. 复制与高可用性（HA）：不同实现，殊途同归

数据库的高可用性是生产环境必不可少的需求。

PostgreSQL：物理复制与逻辑复制
PostgreSQL 主要通过流复制（Streaming Replication）实现高可用性，这是一种物理复制方式，通过传输 WAL (Write-Ahead Log) 文件来实现主备同步。设置相对简单，性能较高，但主备版本必须一致。PostgreSQL 也支持逻辑复制（Logical Replication），允许在不同版本之间甚至跨数据库系统进行数据同步，提供了更大的灵活性。第三方工具如 Patroni、Repmgr 等用于构建自动故障转移和高可用集群。
MySQL：基于 Binlog 的复制
MySQL 的复制主要基于二进制日志（Binlog）。早期的语句级复制可能存在数据不一致问题，后来的行级复制和混合模式复制解决了这些问题。MySQL 的复制设置相对简单，社区积累了丰富的经验。为了实现高可用，通常会结合 MHA (Master High Availability)、Orchestrator 或 MySQL Router/Group Replication 等工具或技术来构建集群和实现自动故障转移。Group Replication 是 MySQL 官方提供的多主高可用解决方案。

小结： 两者都提供了强大的复制机制，但实现方式不同。PostgreSQL 的流复制基于 WAL，逻辑复制提供灵活性；MySQL 的复制基于 Binlog，有成熟的第三方和官方 HA 解决方案。

9. 社区、支持与生态系统：活跃与成熟

一个数据库的生态系统包括其社区活跃度、商业支持选项和可用的工具集。

PostgreSQL：强大的社区，多方商业支持
PostgreSQL 拥有一个充满活力且以技术为导向的开源社区。核心开发由全球开发者协作完成。虽然没有单一的商业公司拥有 PostgreSQL，但有许多公司提供围绕 PostgreSQL 的商业产品、服务和支持（如 EDB, Percona,阿里云, 腾讯云, 华为云等）。官方文档被认为是行业标杆，非常详细和准确。可用的工具包括 pgAdmin（GUI 管理工具）、psql（命令行客户端）等。
MySQL：Oracle 主导，庞大用户群
MySQL 社区庞大，尤其在 Web 开发领域。Oracle 作为主要维护者，提供企业版和商业支持，同时也投入资源开发社区版。然而，Oracle 对 MySQL 的控制有时会引起社区的讨论和分歧。除了 Oracle，也有 Percona 等公司提供 MySQL 的发行版和支持服务。MySQL 的生态系统非常成熟，工具丰富，如 MySQL Workbench（官方 GUI 工具）、phpMyAdmin（Web 端管理工具）以及各种第三方监控和管理工具。

小结： PostgreSQL 社区去中心化，商业支持来自多方；MySQL 社区庞大，但由 Oracle 主导，商业支持主要由 Oracle 提供，生态工具也极其丰富。

10. 易用性与学习曲线：各有利弊

易用性是一个主观概念，取决于用户的背景和经验。

PostgreSQL：功能强大，需投入学习
由于其丰富的功能集和严格的 SQL 标准遵循，PostgreSQL 对于初学者或习惯于非标准 SQL 的用户来说，学习曲线可能略陡峭一些。但一旦掌握，其强大的能力能够带来巨大的回报。其配置选项相对较多，调优需要一定的经验。
MySQL：上手容易，配置简单
MySQL 早期设计就注重易用性，安装和基本配置相对简单。其 SQL 语法（即使是非标准的）在 Web 开发领域非常流行，许多入门教程都以 MySQL 为例。对于简单的 CRUD 操作和基础功能，MySQL 通常更容易上手。但深入理解其存储引擎差异、复制机制和高级调优也需要时间和精力。

小结： MySQL 通常被认为更容易入门和快速部署，尤其适合简单的应用；PostgreSQL 在功能深度和概念上更复杂，但对于需要高级特性和严格标准的应用来说，学习投入是值得的。

11. 总结：PostgreSQL vs MySQL 关键差异速览

特性	PostgreSQL	MySQL (InnoDB)
起源	学院研究，强调标准与功能完整性	商业开发，早期侧重性能与易用性
架构	基于进程，统一存储管理	基于线程，可插拔存储引擎 (InnoDB 占主导)
许可	PostgreSQL License (BSD风格)，非常宽松	GPL (社区版) / 商业许可 (企业版)
SQL 标准	高度遵循	历史上有偏差，逐步改进 (8.0后显著提升)
数据类型	丰富，支持数组、JSONB、范围、几何等，可自定义	标准类型为主，支持 JSON，类型相对较少
ACID/事务	原生核心特性	依赖存储引擎 (InnoDB)
并发控制	成熟的 MVCC 实现，需要 VACUUM	InnoDB 实现 MVCC
索引类型	丰富：B-tree, Hash, GiST, GIN, BRIN, SP-GiST等	主要 B-tree，R-tree，InnoDB 内部 Hash
高级查询	全面支持窗口函数、CTEs、复杂 JOIN 等	8.0后支持窗口函数、CTEs，功能不断完善
全文搜索	原生内置，功能强大，支持多种语言	InnoDB 支持，功能相对基础
地理空间	PostGIS (扩展) 世界领先，功能强大	支持，功能相对基础
可扩展性	高度可扩展，支持自定义类型、函数、操作符、扩展	可插拔存储引擎，UDFs，扩展能力相对有限
性能侧重	复杂查询、写密集、数据完整性	简单读写 (OLTP)，Web 应用
复制/HA	流复制 (物理), 逻辑复制，第三方 HA 工具	Binlog 复制 (行/混合)，MHA, Group Replication等
社区/支持	去中心化社区，多方商业支持	Oracle 主导，庞大用户群，Oracle 及第三方支持
易用性	功能强大，学习曲线略陡峭	上手容易，尤其适合简单应用

12. 用例分析：何时选择 PostgreSQL，何时选择 MySQL？

根据以上对比，我们可以总结出两款数据库的适用场景：

选择 PostgreSQL 的场景：

数据完整性和一致性至关重要： 对数据严格要求，需要严格执行各种约束（包括 CHECK 约束）。
需要处理复杂数据类型： 应用需要存储和查询数组、JSONB、地理空间数据、时间范围等复杂数据类型。
应用逻辑在数据库中实现： 需要编写复杂的存储过程、函数或使用除 PL/pgSQL 以外的其他过程语言。
需要使用高级 SQL 特性： 应用大量使用窗口函数、CTEs、复杂的 JOIN 或聚合。
对可扩展性有长期需求： 需要为数据库添加自定义功能、数据类型、操作符或集成外部数据源。
作为数据仓库或分析型数据库： 需要处理大量复杂查询和报表生成。
开源许可要求宽松： 希望在商业产品中内置数据库而无需开源自身代码。
GIS 应用： PostGIS 提供了无与伦比的地理空间数据处理能力。

选择 MySQL 的场景：

典型的 Web 应用和 OLTP 工作负载： 大量简单的高并发读写操作。
快速开发和部署： 需要快速搭建数据库环境，团队对 MySQL 熟悉度高。
广泛的托管和云服务支持： 大多数云服务提供商和虚拟主机都提供成熟的 MySQL 服务。
遗留系统或现有技术栈基于 LAMP： 保持技术栈的一致性。
对数据库功能要求相对简单： 主要使用标准的 SQL 功能和数据类型。
需要利用特定存储引擎的特性（虽然现在大部分场景都用 InnoDB）： 例如，早期的 MyISAM 适合读密集型且无需事务的场景。
团队对 MySQL 有深厚的运维经验。

13. 未来发展与趋势

两款数据库都在不断发展和改进。

PostgreSQL： 继续在核心功能、性能优化（如并行查询）、可扩展性、JSON 支持、逻辑复制等方面投入。社区活跃，新功能层出不穷，并且保持了对标准的严格遵循。
MySQL： 在 Oracle 的推动下，特别是从 8.0 版本开始，MySQL 在功能完整性（如窗口函数、CTEs、CHECK 约束、JSON 功能改进）、性能、高可用性（如 Group Replication）等方面取得了显著进步，正在弥补与 PostgreSQL 的一些差距。同时，MariaDB 作为社区主导的分支也在独立发展。

结论

PostgreSQL 和 MySQL 都是成熟、稳定且功能强大的开源关系型数据库。它们没有绝对的优劣之分，只有更适合特定场景的选择。

如果你正在构建一个企业级应用、地理信息系统、需要处理复杂数据结构、依赖高级 SQL 特性、或者对数据完整性和未来可扩展性有严格要求，那么 PostgreSQL 可能是更优的选择。
如果你正在构建一个典型的 Web 应用、需要快速开发部署、对简单读写性能要求极高、团队对 MySQL 非常熟悉，并且需要广泛的托管支持，那么 MySQL 可能是更合适的选择。

最终的决策应该基于对项目需求的全面分析、团队的技术栈、运维经验、成本预算以及对未来发展趋势的考量。最好的方法往往是在评估阶段对两个数据库在模拟的生产负载下进行测试，以找到最符合你特定需求的解决方案。

无论选择哪一个，深入理解其内部工作原理、善用其特性、并进行合理的数据库设计和优化，才是确保应用高效稳定运行的关键。