MongoDB 和 PostgreSQL 是两种不同类型的数据库，分别属于 NoSQL（文档型） 和 关系型（SQL） 数据库。它们在数据模型、查询语言、扩展性、事务支持等方面有显著差异。以下是详细对比：
1. 数据模型对比
| 特性 | MongoDB (NoSQL) | PostgreSQL (SQL) |
|---|---|---|
| 数据存储方式 | 文档型（JSON-like BSON 格式） | 表结构（行和列） |
| Schema 灵活性 | 无固定 Schema，字段可动态增减 | 严格 Schema，需预先定义表结构 |
| 嵌套数据支持 | 原生支持嵌套文档和数组 | 通过 JSONB 或数组类型支持，但查询较复杂 |
| 数据关系 | 无外键，需手动维护引用（如 ObjectId） | 支持外键、JOIN 操作，关系更严格 |
适用场景：
- MongoDB：非结构化数据（如日志、用户行为数据）、快速迭代的原型开发。
- PostgreSQL：结构化数据（如财务记录、订单系统）、需要复杂关系的场景。
2. 查询语言对比
| 特性 | MongoDB | PostgreSQL |
|---|---|---|
| 查询语法 | 使用 MongoDB Query Language (MQL) | 标准 SQL（支持高级窗口函数、CTE 等） |
| JOIN 操作 | 无原生 JOIN，需应用层处理或使用 $lookup | 原生支持多表 JOIN（INNER/LEFT/RIGHT JOIN） |
| 聚合能力 | 强大聚合框架（$match, $group, $project） | 支持 GROUP BY、窗口函数、自定义聚合函数 |
| 全文搜索 | 支持文本索引，但功能较基础 | 内置全文搜索（TSVector/TSQuery），支持高级语言处理 |
适用场景：
- MongoDB：简单查询、嵌套数据查询、聚合分析。
- PostgreSQL：复杂多表关联查询、需要 SQL 标准兼容的场景。
3. 事务与一致性
| 特性 | MongoDB | PostgreSQL |
|---|---|---|
| 事务支持 | 支持多文档 ACID 事务（4.0+版本） | 完整 ACID 事务支持（单行/多行/跨表） |
| 隔离级别 | 支持读已提交（Read Committed）和快照隔离 | 支持多种隔离级别（如 Read Committed、Serializable） |
| 锁机制 | 文档级锁（写操作锁单个文档） | 行级锁（并发控制更精细） |
| 一致性模型 | 最终一致性（副本集）或强一致性（配置决定） | 强一致性（默认） |
适用场景：
- MongoDB：高吞吐写入，容忍短暂不一致（如社交网络动态）。
- PostgreSQL：需要严格事务的金融、电商系统。
4. 扩展性与性能
| 特性 | MongoDB | PostgreSQL |
|---|---|---|
| 水平扩展 | 原生支持分片（Sharding），适合海量数据 | 需借助 Citus 等扩展插件，复杂度较高 |
| 垂直扩展 | 适合单机高负载，但内存消耗较大 | 优化良好，适合复杂查询和高并发 OLTP |
| 写入性能 | 更高（无锁设计、批量插入优化） | 事务安全牺牲部分写入性能 |
| 读性能 | 依赖索引，适合点查询 | 复杂查询优化更好（执行计划、索引类型多） |
适用场景：
- MongoDB：大数据量、高写入吞吐（如 IoT 设备数据）。
- PostgreSQL：复杂查询、分析型负载（如报表系统）。
5. 高级功能对比
| 特性 | MongoDB | PostgreSQL |
|---|---|---|
| 地理空间数据 | 原生支持地理索引和查询（$near, $geoWithin） | 通过 PostGIS 提供行业级地理空间功能 |
| JSON 支持 | 原生 JSON（BSON）存储 | 支持 JSONB（二进制 JSON，可索引） |
| 自定义函数 | 支持 JavaScript 存储过程 | 支持 PL/pgSQL、Python、JavaScript 等扩展语言 |
| 机器学习 | 无内置支持，需外部集成 | 支持 MADlib（内置机器学习库） |
适用场景：
- MongoDB：地理位置应用（如 Uber）、灵活 JSON 存储。
- PostgreSQL：GIS 系统（如地图服务）、需要自定义逻辑的业务。
6. 运维与生态
| 特性 | MongoDB | PostgreSQL |
|---|---|---|
| 部署复杂度 | 副本集和分片配置较简单 | 调优复杂（如连接池、VACUUM 维护） |
| 云服务支持 | MongoDB Atlas（全托管） | Amazon RDS、Google Cloud SQL、Azure Database |
| 社区生态 | 商业公司主导，社区版功能受限 | 完全开源，插件生态丰富（如 TimescaleDB） |
| License | SSPL（争议性许可证，云厂商受限） | BSD 许可证（完全自由使用） |
总结：如何选择？
选择 MongoDB 当：
✅ 需要灵活 Schema，快速迭代开发。
✅ 处理大量非结构化或嵌套数据（如日志、用户画像）。
✅ 高写入吞吐，水平扩展是关键需求。
✅ 地理空间查询或简单聚合分析。
选择 PostgreSQL 当：
✅ 需要严格 ACID 事务（如支付系统）。
✅ 复杂 SQL 查询、多表 JOIN 操作。
✅ 结构化数据，且关系模型明确（如 ERP、CRM）。
✅ 需要高级功能（如 PostGIS、自定义函数）。
混合使用场景
- MongoDB + PostgreSQL：
- 用 MongoDB 存储用户行为数据（高吞吐），PostgreSQL 管理订单和财务（强一致性）。
- 如电商平台：商品目录（MongoDB） + 交易记录（PostgreSQL）。
根据业务需求权衡 灵活性、一致性、扩展性 和 开发效率。
