数据库选型必看：MySQL 与 MariaDB 功能对比全解析

引言

在当今的数据驱动世界中，数据库的选择对任何企业和开发者来说都是一个至关重要的决策。MySQL 和 MariaDB，这两款数据库管理系统（DBMS）因其高性能、稳定性和广泛的应用场景而广受欢迎。尽管它们有着共同的起源，但随着时间的推移，两者在功能特性和发展路线上逐渐展现出差异。本文将深入探讨 MySQL 与 MariaDB 在表格定义和数据定义语言（DDL）方面的不同，并针对模式变更操作提供实用的指南。

一、表格功能差异详解

JSON 列类型

MySQL 的 JSON 支持：MySQL 从 5.7 版本开始引入了原生的 JSON 数据类型，这使得存储和查询 JSON 文档变得更加高效。这一特性对于需要处理复杂数据结构的现代 Web 应用来说尤为重要。MySQL 的 JSON 类型支持多种 JSON 函数，如 JSON_SET、JSON_INSERT、JSON_REPLACE 等，这些函数允许用户直接在数据库层面进行 JSON 文档的修改，无需将整个文档加载到应用层。
MariaDB 的 JSON 处理：相比之下，MariaDB 采取了不同的策略。在 MariaDB 中，JSON 被视为 LONGTEXT 类型的一个别名，并通过 CHECK 约束来确保存储的数据是有效的 JSON 格式。这种方法虽然不如 MySQL 的原生 JSON 类型高效，但它提供了更高的灵活性。例如，用户可以在不更改表结构的情况下，将现有的 LONGTEXT 列转换为 JSON 类型。

IP 地址和 UUID 列类型

MariaDB 的创新：MariaDB 在数据类型方面进行了一些创新，其中包括提供了专门的列类型来存储 IPv4 和 IPv6 地址，以及 UUID 值。这些类型分别为 INET_ATON、INET6_ATON 和 UUID。使用这些专用类型可以简化网络相关数据的存储和查询，同时提高性能。
MySQL 的传统处理：在 MySQL 中，存储 IP 地址和 UUID 通常需要使用 VARCHAR 或 CHAR 类型，并依赖于应用层或数据库函数来进行格式验证和转换。这种方法虽然通用，但在处理大量网络数据时可能不够高效。

数值列类型

MySQL 的简化：从 MySQL 8.0 版本开始，数值列类型不再关注显示宽度。这意味着，例如，INT(11) 和 INT 的存储空间和范围是相同的。这一变化旨在简化数据类型的使用，避免用户对显示宽度的误解。
MariaDB 的传统保留：与此相反，MariaDB 仍然保留了数值列类型的显示宽度。这意味着在 MariaDB 中，INT(11) 和 INT 可能具有不同的含义，尤其是在进行数据迁移或模式兼容性测试时需要特别注意。

时间列类型

处理 Y2K38 问题：Y2K38 问题是指 32 位时间戳在 2038 年 1 月 19 日将达到其最大值，从而导致日期和时间处理上的问题。MariaDB 通过提供 TIMESTAMP 类型的新存储格式来解决这个问题，该格式支持更大的时间范围。而 MySQL 则依赖于用户自行处理这个问题，例如通过使用 BIGINT 类型来存储时间戳。

空间列类型

空间数据支持：MySQL 和 MariaDB 都提供了空间列类型，如 POINT、LINESTRING、POLYGON 等，用于存储地理空间数据。然而，在空间参考系统（SRID）的支持上，MySQL 提供了更广泛的选择，这使得它在处理复杂的空间数据时更具优势。

字符集和校对规则

差异显著：字符集和校对规则是数据库国际化支持的重要组成部分。在这两个方面，MySQL 和 MariaDB 存在显著差异。MariaDB 提供了一些 MySQL 不支持的字符集和校对规则，这使得它在处理特定语言和字符集时更加灵活。

二、压缩功能对比

数据库压缩是提高存储效率、降低存储成本的重要手段。MySQL 和 MariaDB 在压缩功能上都进行了创新和优化，但各有侧重点。

MySQL 的压缩技术：MySQL 支持 InnoDB 存储引擎的传统压缩表，这种压缩可以显著减少磁盘空间的使用。在创建表时，可以通过指定ROW_FORMAT=COMPRESSED来启用压缩。这种压缩技术在处理大量静态数据或归档数据时尤其有效。
MariaDB 的列级压缩：MariaDB 不仅支持 InnoDB 的压缩表，还引入了列级压缩功能。这意味着用户可以针对表中的特定列进行压缩，而不是整个行。这种精细化的压缩策略可以在节省存储空间的同时，减少对性能的影响。列级压缩特别适合于那些具有不同数据访问模式的大型表，可以针对不常访问或数据重复性高的列进行压缩。

三、默认值和生成列的差异

默认值和生成列是数据库设计中的重要概念，它们可以帮助确保数据的完整性和一致性。

默认值的使用：在 MySQL 和 MariaDB 中，都可以为列指定默认值。这些默认值可以是常量，也可以是复杂的表达式。然而，两者在支持的函数和表达式方面存在差异。例如，MySQL 可能支持某些特定的内置函数作为默认值，而 MariaDB 则可能不支持。
生成列的特性：生成列是 MariaDB 5.2 版本引入的特性，MySQL 从 5.7 版本开始也支持这一特性。生成列的值是由表中其他列的值计算得出的，这意味着它们是虚拟的，不需要实际存储在磁盘上。生成列在处理计算字段时非常有用，可以减少应用层的计算负担。不过，MySQL 和 MariaDB 在生成列的实现细节上有所不同，例如在支持的函数和表达式方面。

四、外键和 CHECK 约束的应用

外键和 CHECK 约束是保证数据库数据完整性的重要工具。它们在 MySQL 和 MariaDB 中的实现和应用有所不同。

外键约束：MySQL 和 MariaDB 都支持外键约束，用于强制执行表之间的关系。然而，两者在外键约束的语法、性能和错误处理上存在差异。例如，MariaDB 在某些情况下可能提供了更灵活的外键约束选项。
CHECK 约束：CHECK 约束用于限制列的取值范围。在 MySQL 8.0 之前，CHECK 约束是语法糖，并不实际执行。而从 MySQL 8.0 开始，CHECK 约束得到了实际的支持。MariaDB 则一直支持 CHECK 约束，并且在某些情况下提供了更丰富的功能。

五、其他功能差异

除了上述差异外，MySQL 和 MariaDB 在许多其他功能上也存在差异，这些差异在某些特定场景下可能非常关键。

系统版本化表：MariaDB 提供了系统版本化表的功能，允许用户查询数据的历史版本。这对于需要跟踪数据变更历史的应用非常有用。
应用时间周期表：这是 MariaDB 的一个独特功能，允许用户定义数据的有效时间范围。这种表对于处理具有时间限制的数据非常有用，例如合同、订阅和价格信息。
二时态表：MariaDB 的二时态表功能允许用户查询数据的历史状态，这对于历史数据分析非常有用。

六、操作差异分析

在实际操作中，MySQL 和 MariaDB 在执行 DDL 操作时存在一些差异，这些差异可能会影响到数据库的性能和可用性。

ALTER TABLE 操作：ALTER TABLE 是数据库维护中常见的操作，用于修改表结构。MySQL 和 MariaDB 在执行 ALTER TABLE 操作时，尤其是在线 DDL 变更方面，存在差异。例如，MariaDB 的 ALGORITHM 选项允许用户控制 DDL 操作的执行方式，而 MySQL 则提供了 INSTANT 算法来减少 DDL 操作对性能的影响。
索引构建：在创建索引时，MySQL 8.0.27+支持并行构建索引，这可以显著提高索引创建的速度。而 MariaDB 在索引构建方面的优化则有所不同，它可能提供了不同的性能特点和选项。
DROP TABLE 操作：在某些情况下，MySQL 在执行 DROP TABLE 操作时可能会遇到与 InnoDB 缓冲池大小相关的问题，导致系统停滞。MariaDB 则可能通过不同的机制来避免这些问题。

七、模式元数据差异

数据库的模式元数据是数据库结构的信息，它对于数据库工具和监控系统的兼容性至关重要。

信息模式表：MySQL 和 MariaDB 在信息模式表（INFORMATION_SCHEMA）中提供的信息存在差异。这些差异可能会影响到依赖于这些信息的数据库工具和脚本。
SHOW 查询：SHOW 查询是获取数据库状态和配置信息的常用方法。在 MySQL 和 MariaDB 中，SHOW 查询返回的结果可能会有所不同，这可能会影响到数据库监控和管理工具。

八、结论与建议

通过上述分析，我们可以看到，尽管 MySQL 和 MariaDB 在许多方面都非常相似，但它们在表格定义、DDL 操作、功能特性和性能优化上都有各自的特点和优势。对于数据库管理员和开发者来说，了解这些差异对于选择合适的数据库系统至关重要。

以下是一些基于本文分析的结论和建议：

选择合适的数据库：如果你的应用需要处理大量的 JSON 数据，或者你更倾向于使用原生的 JSON 类型，那么 MySQL 可能是更好的选择。相反，如果你的应用需要处理 IP 地址和 UUID 数据，并且希望使用列级压缩，MariaDB 可能更适合你的需求。
考虑兼容性问题：在进行数据库迁移时，兼容性是一个重要的考虑因素。如果你的应用依赖于特定的字符集或校对规则，或者使用了特定的 DDL 操作，那么在迁移前进行详细的兼容性测试是非常重要的。
性能优化：对于性能敏感的应用，了解不同数据库系统的性能特点是非常关键的。例如，MySQL 的并行索引构建和 MariaDB 的列级压缩都可以显著提高性能。
持续学习和关注：数据库技术是不断发展的，新的版本可能会引入新的特性和改进。因此，持续学习和关注 MySQL 和 MariaDB 的发展动态，可以帮助你更好地利用这些数据库系统。

结语

数据库的选择和管理是一个复杂的过程，需要综合考虑多种因素。希望本文能够为你提供关于 MySQL 和 MariaDB 在表格定义和数据定义语言方面的差异的深入理解，并在你的数据库设计和维护工作中提供帮助。无论是选择 MySQL 还是 MariaDB，关键是要确保所选的数据库系统能够满足你的业务需求，同时提供良好的性能和可扩展性。