Quais as principais diferenças entre banco de dados relacional e o nao relacional(NoSQL)?

A diferença essencial entre as duas teconologia é que uma é baseada em esquema (Relacional) e a outra não (Não relacional).

Para trabalhar com um banco SQL (Relacional) a primeira coisa que voce precisa fazer é projetar a estrutura do banco, isto é, voce não consegue inserir um dado se não tiver previamente definido os "esquemas" das tabelas, enquanto que na tecnologia NoSQL (Não relacional). isto não é necessário.

Vamos a um exemplo: Vamos supor que voce quisesse guardar nomes e telefones de clientes em um banco de dados.

Em um banco relacional, a primeira coisa que precisariamos fazer seria definir o esquema das tabelas no banco (definir sua estrutura), como sabemos que um cliente pode ter mais de um telefone e que cada um pode ter quantidades diferentes de números de telefones, o ideal seria definirmos 2 tabelas: Uma pra o registro do codigo e o nome do cliente e outra para os registros de seus telefones:

Tabela Cliente (Tabcli):

id, Integer
Nome, Character, 50

Tabela Telefones (Tabtel):

id_cliente, integer
Fone, Character, 15

Dessa forma cada cliente terá apenas um registro na tabela tabcli e, no mínimo um, ou quantos forem os números que ele possui na tabela Tabtel. A ligação (ou a relação, do termo "relacional") entre uma tabela e outra seria feita através dos campos Tablci.id -> Tabetel.id_cliente, dessa forma para apresentar as informações de um cliente seria preciso seleciona-lo na tabela Tabcli, e filtar todos os registros na Tabtel cujo id_cliente coresspondesse ao id da Tabcli.

Agora vejamos como o mesmo exemplo seria registrado em um banco no-sql como por exemplo o mongodb, em primeiro lugar voce não precisaria definir um esquema prévio para guardar as informaçẽos, voce precisaria somente fazer diretamente o registro em um formato que o banco "entenda", no caso do mongodb, json. No mongo, o correspondente a tabelas é chamado de collections, então bastaria:

db.clientes.save( {_id: 1, fones: ["123-4567", "456-7899"]})

Para acessar, basta localizar o _id do cliente e voce já terá acesso a todas as informações daquele cliente, sem a necessidade de acessar outra entidade do banco e/ou criação de filtros, etc.

A explanação acima é bem resumida, há inúmeros outros detalhes tanto no lado relacional quanto no não relacional, no primeiro por exemplo há vários elementos para garantir a integridade e a não redundancia dos dados, que não foram mencionados.

Uma outra caracterisca central dos bancos relacionais é uso exclusivo (Veja o tópico "É o fim do SQL?) da linguagem SQL para acesso aos dados enquanto que nos não relacionais isso não se aplica, porém é preciso atentar para o fato de que um banco não relacional não abomina o SQL, aliás o termo NoSQL pode induzir ao erro de supor que seja Não SQL, quando na verdade é "Not Only Structured Query Language"

Vantagens dos bancos não relacionais:
A vantagem número um dos bancos não relacionais é a escalabilidade, claro que o esquema rigido dos bancos relacionais torna dificil, por exemplo, aumentar um nó em um cluster de banco de dados, outra vantagem é a flexibilidade da estruturação que além de tornar a escalabilidade mais fácil facilita a inserção e acesso aos dados. Outra caracterisca que talvez possa ser vista como vantagem é a manipulação de dados por APIs orientadas a objetos enquanto no modelo relacional somente via SQL. Pode-se citar ainda, como desvantagem, a relativa imaturidade do Nosql.

Vantagens dos bancos Relacionais:
Enquanto que no modelo não relacional, a consistencia pode ser considerada fraca, no modelo relacional há uma forte consistencia de dados, um dos preços para isso é a estrutura menos flexivel. Outra vantagem é a confiabilididade, modelos relacionais suportam a propriedade ACID (Atomicidade, Consistência, Isolamento e Durabilidade), Outra vantagem do SQL é a padronização e normalização. Finalmente pode-se citar como vantagem a maturidade do SQL.

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A diferença essencial entre as duas teconologia é que uma é baseada em esquema (Relacional) e a outra não (Não relacional).

Para trabalhar com um banco SQL (Relacional) a primeira coisa que voce precisa fazer é projetar a estrutura do banco, isto é, voce não consegue inserir um dado se não tiver previamente definido os "esquemas" das tabelas, enquanto que na tecnologia NoSQL (Não relacional). isto não é necessário.

Vamos a um exemplo: Vamos supor que voce quisesse guardar nomes e telefones de clientes em um banco de dados.

Em um banco relacional, a primeira coisa que precisariamos fazer seria definir o esquema das tabelas no banco (definir sua estrutura), como sabemos que um cliente pode ter mais de um telefone e que cada um pode ter quantidades diferentes de números de telefones, o ideal seria definirmos 2 tabelas: Uma pra o registro do codigo e o nome do cliente e outra para os registros de seus telefones:

Tabela Cliente (Tabcli):

id, Integer
Nome, Character, 50

Tabela Telefones (Tabtel):

id_cliente, integer
Fone, Character, 15

Bancos de dados relacionais como MySQL, PostgreSQL e SQLite3 representam e armazenam dados em tabelas e linhas. Eles são baseados em um ramo da teoria dos conjuntos algébricos conhecido como álgebra relacional.

Enquanto isso, bancos de dados não relacionais, como o MongoDB, representam dados em coleções de documentos JSON. O utilitário de importação Mongo pode importar formatos de arquivo JSON, CSV e TSV. Os alvos de consulta de dados do Mongo são tecnicamente representados como BSON (binary JASON).