如何向奶奶解释SQL与NoSQL的区别

本文介绍SQL和关系代数的起源，没有干货，请谨慎阅读。

如何向你奶奶解释SQL和NoSQL

最近Medium上出现了一个面试题：如何向你奶奶解释SQL和NoSQL的区别。我看作者是用自己的结构化的家族谱来比喻sql和nosql的区别的，写的挺好就是有点啰嗦，面试官可没时间听你在那滔滔不绝。我个人觉得，sql和nosql的区别海了去了，一两句话可概括不完，更何况是讲给你奶奶听，所以如果真被问到这个问题，可以挑选其中一个最主要的区别来类比就好，比如sql是通用的，nosql是专用的。所以我的答案是这样的：

尊敬的祖母，数据库就是用来存储数据的仓库，就像我们生活中存放物品的容器一样，但是容器也有通用和专用之分，比如塑料袋就是通用容器，因为塑料袋可以装各种东西：即可以装糖果，也可以装铅笔。但我们也可以选择一种更合适的存储方式：用糖果盒来装糖果，用笔筒来装铅笔。糖果盒和笔筒就是专用容器。数据和物品一样，也可以采用通用或者专用的存储方式，各有利弊，SQL就是通用数据库，NoSQL就是专用数据库，这就是他俩的区别。

集合论与关系代数

可是为什么SQL可以做到通用呢？世界上的数据结构千千万，为啥SQL可以满足各种需求而且半个世纪都不过时？

虽然说唯一不变的就是变化，计算机行业一直在发生裂变，但是有些基本的东西是永远不变的，或者说变化很慢：

• 当今世上最流行的编程语言JavaScript仍然遵守着60年前Lisp语言的标准。
• 现代操作系统Windows，OSX，Linux都来自于共同祖先Unix。
• 本世纪AI技术的基本原则其实早在计算机诞生之初就提出来了。
• 。。。

数据库的发展也是一样，无论形式怎样变化，其本质都是围绕集合论与关系代数来设计的。基本理论决定一切，在软件行业只要掌握了基础数学理论，就掌握了一切变化的规律，这就是SQL永不过时的秘密。

一切都是线性表

软件学家认识到，整个计算机行业都是建立在对数据的一维利用上：无论是内存，外存还是网络，存储和传输的都是一维数据。一维数据也就是线性表，所有复杂的数据结构都建立在线性表之上，任何二维，三维的数据结构也是由线性表组成的。线性表俗称列表，从“人类本质是复读机”理论上看，世间万物都是由列表（集合）组成的。

在宇宙间，一个技术文明等级的重要标志，是它能够控制和使用的微观维度。对于基本粒子的一维使用，从我们那些长毛裸·体的祖先在山洞中生起篝火时就开始了，对化学反应的控制，就是在一维层次上操控微观粒子。当然，这种控制也是从低级到高级，从篝火到后来的蒸汽机，再到后来的发电机；现在，人类对微观粒子一维控制的水平已达到了顶峰，有了计算机和纳米材料。但这一切，都局限于对微观维度的一维控制，在宇宙间一个更高级的文明看来，篝火和计算机、纳米材料等等是没有本质区别的，同属于一个层次。 致敬《三体I：地球往事》刘慈欣

基于这个理论（或者说世界观），集合论被拿来研究数据库了，比如我们数学课本上的集合要求集合的元素具有互异性和无序性：因为要互异，我们有了数据库的唯一性主键；因为要无序，数据库的排序就交给索引来做了。

集合论是数学本身的一个分支，数据库科学出现后，为了研究集合与集合之间的关系，衍生出了一门新的分支：关系代数。

关系代数研究的是二维线性表之间可以发生的各种操作，也就是表格语言，最基本的操作包括矩阵学中的水平分割和垂直分割：分别对应选择和投影。SQL（结构化查询语言）就是关系代数的一个实现，所以SQL数据库也叫关系数据库，关系代数和sql的对应关系如下图：

尽管SQL的语法一直饱受吐槽：凌乱而易引歧义，还不是很优雅。但由于SQL的数学基础很稳固，SQL才能够一直流行到现在。但并不是说NoSQL的基础不稳固，相反NoSQL是对具体结构做具体分析，NoSQL的数学基础往往更简单，更牢固。

表格与图表的统一

无论是表格还是各种统计图在数据上都是统一的，都是二维列表（也可以叫列表的列表），一个表格可以无损地转化成一个柱状图，折线图，雷达图，饼图。。。所以表格可以看成是一种特殊的图表。著名的前端框架ag-grid就是在这个理论上诞生的：

关系代数，SQL，NoSQL，线性表，统计图，表格，ag-grid这些研究的都是集合，都是列表，都是最本质，永恒不变的东西，所以才有那么多学者投入到这个永不过时的领域。

虽然这篇文章全是大而空的概念，一点干货都没有，但仍然不妨碍它成为你学习关系代数和SQL的入门篇章，万一哪一天我想起来了再给你们写一部不水的《关系代数导论》。（估计是等不到了）

什么？你还不知道ag-gird？择日再介绍一下这个神一样的框架。mua~