قواعد بيانات NoSQL: المزايا والعيوب

ظهرت قواعد بيانات NoSQL كحل شائع لتخزين البيانات وإدارتها في السنوات الأخيرة. تتمثل إحدى الميزات الرئيسية لقواعد بيانات NoSQL في أنها لا تتطلب مخططًا ، مما يجعل إدارة البيانات أكثر مرونة وسهولة. ومع ذلك ، يجادل بعض الخبراء بأن عدم وجود مخطط يمكن أن يكون أيضًا عيبًا ، لأنه قد يزيد من صعوبة الاستعلام عن البيانات وتحليلها. بالإضافة إلى ذلك ، يجادل البعض بأن عدم وجود مخطط يمكن أن يؤدي إلى عدم اتساق البيانات. فما رأيك؟ هل عدم وجود مخطط يجعل قواعد بيانات NoSQL أكثر فائدة أو غير مواتية؟

هل تحتاج قواعد بيانات NoSQL إلى مخططات؟ ظهر مجال NoSQL مؤخرًا كموضوع ساخن في عالم إدارة قواعد البيانات. واجهت SQL ، في أحدث تجسيد لها ، صعوبة في سد الفجوة التي ملأتها NoSQL إلى حد كبير. يسمح عدم وجود مخطط لقواعد بيانات NoSQL بتخزين البيانات في مجموعة واسعة من نماذج البيانات. أهم شيء يجب تذكره عند كتابة التعليمات البرمجية هو إبقائها على مسافة من الوظائف الأخرى التي تخدمها حتى تتمكن من إرضائها جميعًا. الخطوة التالية هي تصميم المفاتيح الأساسية لقاعدة البيانات ، وهي البيانات التي سيتم الاستعلام عنها. يتم أخذ جميع متطلبات كيانات الأعمال ومتطلبات المستخدم وأنماط الاستعلام في الاعتبار.

تستلزم هذه الخطوة معرفة كيفية استخدام قواعد بيانات NoSQL لمفاتيحها الأساسية من أجل تنفيذها. يمكن أن تصبح قاعدة بيانات NoSQL غير المصرح بها من قبل المخطط منصة للفوضى ، مما يؤدي إلى إنشاء قاعدة بيانات NoSQL. هناك العديد من التطبيقات للمخطط. سيكون من الضروري تصميم الفهارس ، كما كان الحال بالنسبة للخطوات السابقة ، وستختلف بشكل كبير حسب عدد المشاركات.

يمكن لعلماء البيانات ومهندسي التعلم الآلي استخدام قواعد بيانات NoSQL لتخزين البيانات والبيانات الوصفية للنماذج والميزات ومعلمات العمليات. من ناحية أخرى ، يمكن لمهندسي البيانات استخدامها لتخزين واسترداد البيانات التي تم تنظيفها.

تُعرف MongoDB ، باعتبارها قاعدة بيانات NoSQL ، باسم المخطط لأنها لا تتطلب مخططًا جامدًا محددًا مسبقًا ، مثل قاعدة البيانات العلائقية. أثناء كتابة البيانات ، يفرض نظام إدارة قاعدة البيانات (DBMS) مخططًا جزئيًا ، ويسرد بشكل صريح المجموعات والفهارس.

ما هو المخطط؟ المخطط هو كائن يحدد بنية ومحتويات بياناتك بتنسيق JSON. يمكن استخدام مخططات BSON من Atlas App Services ، والتي تعد امتدادات لمعيار مخطط JSON ، لتحديد نموذج بيانات التطبيق الخاص بك والتحقق من صحة المستندات عند إنشائها أو تغييرها أو حذفها.

مخطط النظام هو أحد مكونات قاعدة بيانات MySQL. يحتاج خادم MySQL إلى تتبع جميع البيانات المخزنة في الجداول الموجودة بداخله. يتضمن مخطط MySQL جداول قاموس البيانات التي تخزن البيانات الوصفية لكائنات قاعدة البيانات وجداول النظام المستخدمة في عمليات أخرى.

ما هو المخطط في قاعدة بيانات Nosql؟

لا يوجد تعريف رسمي لما هو المخطط في قاعدة بيانات NoSQL ، ولكن بشكل عام يمكن اعتباره هيكلًا أو تنسيقًا للبيانات المخزنة في قاعدة البيانات. قد يكون هذا بسيطًا مثل جدول واحد يحتوي على بضعة أعمدة ، أو قد يكون هيكلًا أكثر تعقيدًا يتضمن عدة جداول وعلاقات فيما بينها. لا توجد طريقة صحيحة أو خاطئة لتعريف مخطط ، والأمر متروك لمصمم قاعدة البيانات الفردي ليقرر ما هو الأفضل لتطبيقه الخاص.

مخططات قاعدة البيانات هي مخططات قواعد البيانات. يتم تحديد طريقة تنظيم البيانات في قاعدة بيانات علائقية بواسطة هذه الوحدة. تعد هياكل المستندات أدوات مهمة لإدارة المستندات في نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS). يتم تصنيف مخططات قواعد البيانات إلى ثلاثة أنواع: المفاهيمية والمنطقية والمادية. تمثل مخططات النجوم قواعد البيانات على مستويات مختلفة ، بينما تمثل مخططات ندفة الثلج قواعد البيانات على مستويات مختلفة. يمكن أن يتكون المخطط النجمي من جدول واحد مع جدول أبعاد يحيط به. يُعتقد عمومًا أن تخطيط النجوم يشبه النجم ، بينما يبدو مخطط ندفة الثلج وكأنه يشبه ندفة الثلج.

يستخدم المطورون المخططات بشكل متكرر لأنها تمكنهم من تصميم قاعدة بيانات قبل إنشائها. بالإضافة إلى ذلك ، يتأكدون من إنشاء قاعدة البيانات بشكل صحيح ودقيق بعد إنشائها. تعد صحة قاعدة البيانات أمرًا بالغ الأهمية لتشغيلها لأنها تتيح للمستخدمين الوصول إلى بياناتها والاستفادة منها. يمكن استخدام مخطط لإنشاء أي نوع قاعدة بيانات. مخططات قواعد البيانات ، على سبيل المثال ، تستخدم في قواعد البيانات العلائقية لتنظيم البيانات. المخطط ، أو هيكل الجدول ، هو الهيكل الأساسي لقاعدة البيانات العلائقية ، والتي يستخدمها نظام إدارة قواعد البيانات. يحتوي الجدول على الملفات بنفس الطريقة التي تحتوي عليها المجلدات في نظام الملفات. يحتوي كل جدول على معلومات حول مجموعة مميزة من الكائنات. يمكن استخدامه لإنشاء قاعدة بيانات غير علائقية ، وكذلك مخطط. قاعدة البيانات غير العلائقية ، على سبيل المثال ، ستكون قاعدة بيانات لا تستخدم المخطط. يعد إنشاء قواعد البيانات غير العلائقية وصيانتها أكثر صعوبة من قواعد البيانات العلائقية ، ولكن يمكن أن تكون أكثر مرونة.

هل Nosql Schema مجاني؟

لا توجد إجابة محددة لهذا السؤال لأنه يعتمد إلى حد كبير على قاعدة بيانات NoSQL المحددة المعنية. ومع ذلك ، بشكل عام ، قواعد بيانات NoSQL خالية من المخططات أكثر من نظيراتها العلائقية ، مما يعني أنها أكثر مرونة وتتطلب تخطيطًا أقل مقدمًا من حيث بنية البيانات. يمكن أن يكون هذا مفيدًا في مواقف معينة ، ولكنه يعني أيضًا أن هناك احتمالًا لمزيد من عدم اتساق البيانات.

هل يمكن لقواعد بيانات Nosql التعامل مع مفهوم المخطط هذا؟

نعم ، يمكن لقواعد بيانات NoSQL التعامل مع مفاهيم المخطط بشكل جيد. في الواقع ، تم تصميم العديد من قواعد بيانات NoSQL خصيصًا لتكون بدون تخطيط ، مما يجعلها أكثر مرونة وأسهل في العمل معها. بالطبع ، هناك دائمًا مقايضات ، وقد لا تكون قواعد البيانات التي لا تحتوي على مخططات هي الخيار الصحيح لكل مشروع. ولكن بالنسبة للعديد من التطبيقات ، يمكن أن تكون مناسبة تمامًا.

تم تصميم قواعد بيانات NoSQL للانفصال عن نموذج قاعدة البيانات العلائقية عن طريق الانفصال عن الصفوف والأعمدة. كثير من الناس يخطئون في قواعد بيانات NoSQL لعدم وجود نموذج بيانات على الإطلاق. في المخطط ، من المهم وصف كيفية تنظيم البيانات. ستتطور نماذج البيانات لكل نوع من الأنواع الأربعة الرئيسية لقواعد بيانات NoSQL بشكل طبيعي لتعكس هذه الاختلافات. نتيجة لذلك ، سيتم تنفيذ تصميم المخطط على مراحل بمرور الوقت لتطبيق ما. عند اتخاذ قرار بشأن قاعدة بيانات NoSQL لاحتياجاتك ، من الأهمية بمكان مراعاة نموذج البيانات الذي تنوي استخدامه من أجله. كما يوحي الاسم ، يتم تخزين البيانات الموجودة في كل مستند في أزواج من الحقول والقيم ، مع مجموعة متنوعة من أنواع البيانات وهياكل البيانات المستخدمة لإضافة القيمة.

تتوفر مجموعة كبيرة من أنواع قيم الحقول للاستعلام ، وقد تم تطوير عدد من لغات الاستعلام القوية للمساعدة في تحديدها. تحتوي قاعدة بيانات NoSQL على مفتاح وأعمدة ذات صلة في الصفوف ، والتي تُعرف باسم مجموعات الأعمدة. يستخدم الهيكل الأساسي لقواعد بيانات NoSQL لتخزين البيانات في كل نوع من الأنواع الأربعة الرئيسية. على الرغم من ذلك ، يمكن أن تكون تفاصيل كيفية تنظيم البيانات مرنة للغاية ، حتى لو تم تصنيفها رسميًا على أنها "غير مخطط". عادةً ما تستخدم قواعد بيانات المستندات وقواعد البيانات ذات الأعمدة العريضة وقواعد بيانات الرسم البياني مجموعة من لغات الاستعلام.

ما نوع المخطط الذي سيتم استخدامه لقاعدة بيانات Nosql؟

يتم توفير هذه الميزة من خلال قواعد بيانات NoSQL ، والتي تتيح تطويرًا أسرع وأكثر تكرارية. تتفوق قواعد بيانات NoSQL في معالجة البيانات المهيكلة وغير المهيكلة لأنها تستخدم نموذج بيانات مرنًا.

أي نوع من قواعد البيانات يدعم المخطط؟

المخطط هو أحد مكونات SQL المطلوب لجميع قواعد البيانات العلائقية تقريبًا.

هل يحتاج Mongodb إلى مخطط؟

نظرًا لأن MongoDB لا يتطلب مخططًا صارمًا محددًا مسبقًا ، فإنه يعتبر قاعدة بيانات NoSQL بدلاً من قاعدة بيانات علائقية.

مخطط Nosql

مخطط Nosql هو مخطط قاعدة بيانات لا يعتمد على النموذج العلائقي التقليدي المستند إلى الجدول. بدلاً من ذلك ، يعتمد على نموذج أكثر مرونة مستندًا إلى المستند. هذا يجعلها مناسبة تمامًا لتخزين البيانات بتنسيق غير علائقي ، مثل JSON أو XML.

عندما يتعلق الأمر بتقنيات NoSQL ، فإن التصميم هو الأكثر أهمية لأنه ليس الوحيد الذي يعالج جميع حالات الاستخدام ، مثل RDBMS. من الأهمية بمكان أن نطور مجموعة من قواعد بيانات NoSQL المخصصة بالفعل. ستحاول هذه المقالة توفير نموذج لتطوير نموذج بيانات NoSQL بناءً على منهجية مشتركة. يجب تصميم تطبيق NoSQL استنادًا إلى العمليات القائمة على الاستعلام - في هذه الحالة ، يمكن أن يتغير الاستعلام اعتمادًا على المتطلبات - وبالتالي ، يجب تعديل تطبيق NoSQL بشكل متكرر. الخطوة الأولى هي تحديد الحاويات باستخدام نمط الاستعلام. نستخدم هذه الميزة لتجميع جميع متطلبات الاستعلام وسمات السمات من الكيانات ، وكذلك لتسهيل إدارة البيانات في وقت لاحق. وهذا يستلزم استخدام عمليات رشيقة مثل استنباط المتطلبات وتحليل قصة المستخدم.

يمكن تحقيق عدم التطابق باستخدام تقنيات مثل التضمين / التسطيح ، وكذلك الإسناد. يحدث إلغاء تسوية السمات في Column Oriented NoSQL عن طريق إنشاء قائمة مسطحة من الأعمدة (مجمعة اختياريًا حسب عائلات الأعمدة) من الكيان الثاني. تم إنشاء الميزات الموضحة هنا باستخدام هياكل خاصة من نوع البيانات ، مثل القوائم والمجموعات والخرائط والهياكل المضمنة. يتكون مفتاح المستند من سلسلة من القيمة مع سلسلة من حقول النوع في شكل خريطة تجزئة مخزنة في المجموعة. في بعض قواعد بيانات NoSQL ، مثل HBase ، تتوفر الفهارس الثانوية. في أي حال ، يجب تصميم الفهارس للعمل بشكل مشابه لاستخراج البيانات والاستعلامات غير الحرجة / كثيفة البيانات.

الاستخدامات العديدة للمخطط

تتكون قواعد بيانات SQL من عبارات ومخططات SQL ، والتي تصف بنية البيانات في تلك العبارات. مسؤول قاعدة البيانات لديه القدرة على التحكم في كيفية الوصول إلى البيانات من خلال مخطط. يمكن للمستخدمين أيضًا استخدام المخطط للتحكم في كيفية معالجة البيانات بواسطة مسؤول قاعدة البيانات.
مخطط قاعدة بيانات SQL هو مجموعة من القواعد التي تصف بنية البيانات. يمكن استخدام القواعد من قبل مسؤول قاعدة البيانات للحد من كيفية الوصول إلى البيانات. يمكن أيضًا استخدام القواعد من قبل مسؤول قاعدة البيانات لتقييد البيانات التي يمكنه الوصول إليها.

نموذج بيانات Nosql

ما هو نموذج بيانات NoSQL؟ على عكس نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية (RDBMS) ، فإنه لا يعتمد على نظم إدارة قواعد البيانات لتعزيزه. نتيجة لذلك ، لا توجد طريقة واضحة لتحديد كيفية ارتباط البيانات - كيفية اتصال جميع العناصر معًا.

8 أنماط نمذجة البيانات في Redis: الكتاب الإلكتروني الشامل عبارة عن دراسة شاملة لنمذجة البيانات في NoSQL. يبحث الكتاب في ثمانية نماذج بيانات يمكن للمطورين استخدامها لإنشاء تطبيقات حديثة بدون المشاكل المرتبطة بقواعد البيانات العلائقية التقليدية . يمكن لقاعدة بيانات NoSQL تخزين جدولين أو مجموعات منفصلة في مكان مشترك ، مع إدراج جدول في الآخر. يمكنك العثور على جميع البيانات ذات الصلة وفهم علاقتهم بسهولة أكبر من خلال متابعة علاقتهم. يوفر كل جدول في NoSQL وجهة نظره الخاصة كجزء من تطبيقه الخاص. إذا كنت تريد نمذجة العلاقات من واحد إلى كثير ، فأنت تقوم بتضمين قوائم غير محدودة (مثل قوائم الأبعاد المعروفة) في مجموعات منفصلة. في هذه الحالة ، المنتج هو الوحيد ؛ المتغيرات هي العديد من المراجعات وأسماء المؤلفين وتاريخ النشر والتصنيف والتعليقات.

يتبع نمط واحد تطور العلاقات بين أطراف متعددة مع جوانب غير محدودة. يجب تخزين كل منتج في قاعدة بيانات علائقية في جدول منفصل. يمكّنك Redis Stack من تمييز أنواع المجموعات بناءً على حقول النوع الخاصة بها. يقضي نمط الحاوية على النفقات العامة من خلال السماح لك بتجميع بيانات السلاسل الزمنية وتخزينها على أساس مستمر. نمط المراجعة لديه القدرة على استخدامه في مجموعة واسعة من المواقف التي تتطلب بيانات في الوقت الحقيقي. يمكن استخدام هذه الأنماط لتقليل مضاعفات العمليات المشتركة في NoSQL. هذا النمط مفيد بشكل خاص عند استخدامه مع عمليات JOIN الثقيلة مثل الموارد البشرية ونظام إدارة المحتوى وكتالوجات المنتجات والشبكات الاجتماعية.

نظام إدارة قواعد البيانات العلائقية (RDBMS) غير قادر على تكرار هذا النموذج. يمكن تخزين البيانات على قرص أو في الذاكرة أو كليهما. يحتوي موقع Redis Launchpad على عدد من تطبيقات Redis و NoSQL.

نماذج البيانات المختلفة لقواعد بيانات Nosql

لا تستخدم قواعد بيانات المستندات مثل MongoDB المخططات ، ولكن معظم قواعد بيانات NoSQL الأخرى تفعل ذلك. البيانات الموجودة في قواعد البيانات هذه هي مجرد ملفات نصية عادية يمكن استخدامها لإنشاء المستندات. يحتوي MongoDB على امتداد ملف يُعرف باسم .Mongo ، بينما تحتوي معظم قواعد بيانات المستندات الأخرى على امتداد ملف يُعرف باسم Json أو. XML. تشبه مجموعة الملفات الجدول الموجود في قاعدة البيانات العلائقية ، باستثناء أن البيانات الموجودة في هذه الملفات تنقسم عادةً إلى مجموعات. يتم تحديد كل مستند في المجموعة بواسطة مفتاح فريد ، ويمكن عرضها في مجموعة بنفس الطريقة التي يمكن بها عرض أي مستند آخر في المجموعة. مخازن القيمة الرئيسية هي نوع من نموذج بيانات قاعدة بيانات NoSQL. مخزن القيمة الرئيسية هو نوع من قواعد البيانات يتم فيه تخزين زوج من المفاتيح وقيمة معًا. قبل أن تتمكن من إضافة مستند إلى مخزن القيمة الرئيسية ، يجب عليك أولاً تحديد موقع المفتاح الخاص بالمستند وإدخال قيمته في الحقل المناسب. قاعدة بيانات الأعمدة العريضة هي نموذج بيانات آخر يستخدم في قواعد بيانات NoSQL. قاعدة بيانات الأعمدة العريضة هي تلك التي تخزن البيانات في جداول أكبر من جدول SQL القياسي. إذا كنت تريد تنظيم البيانات غير المنظمة بدقة في صفوف وأعمدة ، يمكنك استخدام قاعدة بيانات ذات عمود عريض. يمكن لقاعدة بيانات ذات عمود عريض ، على سبيل المثال ، الاحتفاظ بالبيانات في جدول بالمخطط التفصيلي التالي. صِف العنصر. أعتقد أنني محظوظة للغاية لأنني قابلت رجلاً لطيفًا للغاية. الفتاة من دواعي سروري أن تكون حولها. قواعد بيانات الرسم البياني هي آخر نموذج بيانات يتم استخدامه في قواعد بيانات NoSQL. يتم تخزين البيانات في الرسوم البيانية في قواعد بيانات الرسم البياني في هياكل البيانات. يتم ترتيب العقد والحواف في الرسم البياني بطريقة تشكل كيانًا موحدًا. العقدة هي مستند فردي ، في حين أن الحافة هي رابط بينها وبين بقية المستند. هناك العديد من المزايا والعيوب لجميع نماذج البيانات هذه. متجر القيمة الرئيسية سهل الاستخدام ، لكن لا يمكن استخدامه لإجراء المعاملات. يعد استخدام قاعدة البيانات ذات الأعمدة العريضة أكثر صعوبة من استخدام قاعدة بيانات ذات عمود واحد ، ولكنها توفر مساحة تخزين أكبر للبيانات ودعمًا للمعاملات. من ناحية أخرى ، يمكن لقاعدة بيانات الرسم البياني تخزين المزيد من البيانات وتوفير علاقات أكثر تعقيدًا بين الكائنات لأن استخدامها أكثر صعوبة.

أداة تصميم قاعدة بيانات Nosql

هناك العديد من أدوات تصميم قاعدة بيانات nosql المتاحة في السوق اليوم. كل أداة لها نقاط القوة والضعف الخاصة بها ، لذلك من المهم اختيار الأداة المناسبة للوظيفة. تتضمن بعض أدوات تصميم قاعدة بيانات nosql الأكثر شيوعًا MongoDB و Couchbase و Cassandra.

لكي تنجح قاعدة بيانات NoSQL ، يجب أن يتم اختيارها أولاً. نظرًا لأن قاعدة بيانات NoSQL غير علائقية ، فهي أكثر مرونة من قاعدة بيانات SQL. يجب فهرسة كيانات بيانات الأعمال التي سيتم الوصول إليها أولاً بواسطة مهندسي ومطوري البيانات. تتمثل الخطوة الأولى في تصميم التطبيقات في تحديد المفاتيح والفهارس التي تمكنهم من الاستعلام عن البيانات بشكل أكثر كفاءة. مع قواعد بيانات NoSQL ، يتم ضمان التوافر العالي ووقت الاستجابة المنخفض. من خلال الاستفادة من بيانات الأقسام ، يمكن لمهندسي ومشغلي البيانات التخطيط للنمو المستقبلي من خلال توزيع الحمل عبر عقد متعددة. قم بإنشاء مفتاح قسم من غير المحتمل أن يتغير في المستقبل ويمكن استخدامه لإنشاء عدد قليل جدًا من استعلامات الأقسام المشتركة.

ما الأداة المستخدمة في تصميم قاعدة بيانات Nosql؟

Hackolade و DbSchema و Cassandra Data Modeler هي بعض أدوات تصميم مخطط قاعدة بيانات NoSQL التي يمكن استخدامها. يعد تصميم المخطط المرئي لـ Hackolade مناسبًا لمجموعة واسعة من قواعد بيانات NoSQL. يحول DbSchema قواعد بيانات NoSQL المنشورة مسبقًا إلى مخططات.

ما هو تصميم قاعدة بيانات Nosql؟

الهدف الأساسي لقواعد بيانات بحث NoSQL هو توفير أداء تحليلي عبر البيانات شبه المنظمة. نماذج البيانات هي نماذج بيانات مدمجة في البرامج. النموذج العلائقي ، وفقًا لذلك ، يعمل على تسوية البيانات في جداول تتكون من صفوف وأعمدة. تم تحديد كل من الجداول والصفوف والأعمدة والفهارس والعلاقات بين الجداول وعناصر قاعدة البيانات الأخرى في مخطط.

قواعد بيانات Nosql من Google مثالية للبيانات الضخمة

تعد خدمات قاعدة بيانات NoSQL من Google فريدة من نوعها من حيث أنها تستطيع التعامل مع مجموعات بيانات ديناميكية كبيرة جدًا دون الحاجة إلى مخطط ثابت. نتيجة لذلك ، يمكنهم التعامل مع مجموعة واسعة من المهام ، بما في ذلك معالجة الأحداث في الوقت الفعلي ، وتحليل البيانات ، وإنشاء محركات البحث. خدمات قواعد البيانات العلائقية (RDS) في أمازون هي مجموعة شاملة من الأدوات التي تبسط تطوير التطبيقات التي تعتمد على قواعد البيانات. يتم استخدام SQL بواسطة كل هذه الأدوات. تتوفر كل من وحدة الإدارة في AWS أو AWS CLI أو NoSQL WorkBench للعمل مع DynamoDB وأداء مهام مخصصة.

نوسقل مقابل SQL

SQL هي لغة برمجة تعمل مع قاعدة بيانات علائقية. تقوم قواعد البيانات العلائقية بنمذجة البيانات كسجلات في صفوف وجداول مع اتصالات منطقية بينها. عادةً ما يتم استخدام SQL بدلاً من NoSQLDBMs ، وهي قواعد بيانات غير علائقية لا تتطلب SQL لتعمل.

أساس جميع الحقول الفرعية لعلوم البيانات هو البيانات. عادةً ما يتم استخدام نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) لتخزين البيانات التي تطلبها. إذا كنت ترغب في التفاعل والتواصل مع نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) ، فيجب عليك استخدام لغته. يتم توجيه استعلامات DBMS (DBMS الموزعة) إلى استخدام SQL (لغة قاعدة البيانات الهيكلية). مصطلح آخر ظهر مؤخرًا في مجال قواعد البيانات هو قواعد بيانات NoSQL. لا تخزن قواعد بيانات NoSQL الخاصة بقاعدة البيانات المعلومات في جداول وسجلات. بدلاً من هيكل تخزين البيانات ، تم تصميمه وتحسينه خصيصًا لكل تطبيق.

هناك أربعة أنواع من قواعد البيانات: قواعد البيانات الموجهة نحو العمود ، والموجهة نحو المستندات ، وأزواج القيمة الرئيسية ، وقواعد بيانات الرسم البياني. قاعدة بيانات MongoDB هي مثال على قاعدة بيانات موجهة للمستندات في بايثون. تسمح لك قاعدة بيانات NoSQL ، كما يوحي الاسم ، بتعديل بنية بياناتك بحرية أكبر. من ناحية أخرى ، تتمتع قواعد بيانات SQL بهيكل أكثر صرامة ونوع بيانات أقل مرونة. من المعقول أن نستنتج أن SQL و NoSQL هما أفضل الخطوات الأولى للمبتدئين. لكل منها مجموعة مزاياها وعيوبها ، لذا اتخذ قرارك بناءً على بياناتك ، وتطبيقها ، وكيف ستفيدك العملية. في النهاية ، SQL ليست أفضل من NoSQL أو أي شيء آخر. يمكنك اتخاذ القرار الأفضل بناءً على بياناتك.

من ناحية أخرى ، من المرجح أن تظل قواعد بيانات SQL هي التنسيق الأكثر شيوعًا لتخزين البيانات واسترجاعها في الوقت الحالي.

مبادئ تصميم قاعدة بيانات Nosql

تؤكد مبادئ تصميم قاعدة بيانات NoSQL على مرونة البيانات بدلاً من المخططات العلائقية الصارمة. يمكن مراعاة الازدواجية وعدم التطابق عند تطوير إطار عمل NoSQL . نظرًا لأن قواعد بيانات NoSQL لا تشارك البيانات بين الجداول ، فإن تخزين عناصر البيانات مرة أخرى أمر مقبول.

يمكن استخدام إلغاء التطابق RDBMS لفهم النموذج العلائقي. من المفيد نمذجة الكيانات الديناميكية والتجمعات شبه المهيكلة في قواعد بيانات NoSQL لأنه يمكن نمذجتها بشكل شبه منظم. بدلاً من نمذجة الكيانات والعلاقات ، يجب عليك نمذجة NoSQL من حيث التسلسل الهرمي والتجميعات. يؤدي عدم التطابق إلى إيقاف تشغيل قاعدة البيانات الخاصة بك بشكل فعال إلى قاعدة بيانات متوافقة مع NoSQL في RDBMS. عندما تحتاج إلى مجموعة من المجاميع ، يجب عليك الانضمام إلى التعليمات البرمجية ، وعندما تحتاج فقط إلى جزء من التجميع ، يجب عليك تحليله. يجب عليك تطوير فهم العلاقات الخاصة بك في أقرب وقت ممكن.

وثيقة نوصل

تحظى قواعد بيانات NoSQL بشعبية متزايدة لأنها تتيح قدرًا أكبر من المرونة في طريقة تنظيم البيانات والوصول إليها مقارنة بقواعد البيانات العلائقية التقليدية. قاعدة بيانات NoSQL هي قاعدة بيانات غير علائقية لا تستخدم البنية التقليدية القائمة على الجدول لقاعدة البيانات العلائقية. بدلاً من ذلك ، يستخدم نموذج بيانات أكثر مرونة بدون مخطط ، مما يسمح بقياس أسهل واستخدام أكثر كفاءة للموارد.

قواعد البيانات الموجهة للمستندات ، على عكس قواعد بيانات الأعمدة / الصفوف التقليدية ، هي الآن تنسيق قائم على XML لتخزين البيانات. يصعب فهم البيانات شبه المنظمة في أنظمة إدارة قواعد البيانات (RDBMS) ؛ في هذه الحالة ، يمكنه التعامل مع تحديات أكثر صعوبة. تسمح مخازن المستندات لمطوري البرامج الرشيقة بالعمل بشكل أسرع من خلال جعلها حلاً طبيعيًا ومرنًا. عند استخدام لغة الاستعلام التعبيرية ، يمكنك الاستعلام بعدة طرق ، باستخدام فهرسة متعددة الأوجه. تتيح لك القدرة على إجراء معاملات ACID الاحتفاظ بنفس مستوى الأمان كما هو الحال في قاعدة البيانات العلائقية. ستكون بياناتك أكثر قابلية للتوسع ومرونة إذا كنت تستخدم أنظمة موزعة. لأن كل وثيقة هي وحدة مستقلة ، فمن الأسهل توزيعها عبر الخوادم وتجنب فقدان البيانات المحلية.

يستخدم نمذجة بديهية وعملية ، على عكس قواعد البيانات العلائقية ، التي تقرأ بشكل أسرع. ستكون جودة البيانات أقل ، وستكون الجداول جامدة. نظرًا لعدم وجود توسيع أصلي في قواعد البيانات العلائقية ، سيُطلب منك شراء أنظمة توسيع باهظة الثمن لتقسيم (جزء) قاعدة البيانات التقليدية الخاصة بك. تحتوي قواعد البيانات الموجهة للمستندات على أنواع مختلفة من المستندات ويمكن إعدادها بحقول اختيارية. التركيب الهيكلي لكل مستند متطابق ، لكن الحقول مختلفة. يحتوي كل مستند في القائمة على معرّف فريد ، لذا يمكنك إضافته وتغييره وحذفه والاستعلام عنه. يتحمل مالكو المستندات بشكل عام المسؤولية عن البيانات (أو المعلومات) المغلفة المشفرة بتنسيق وتنسيق يتوافق مع الغرض من المستند.

قواعد البيانات الموجهة نحو الوثائق لديها مرونة أكبر بكثير في هيكلها من قواعد البيانات الأخرى. عند تنفيذ استعلام ، يتم استرداد المعلومات مباشرة من المستند بدلاً من الأعمدة الموجودة في قاعدة البيانات. حقول البيانات الوحيدة التي يجب إضافتها إلى مجموعة البيانات هي تلك المتعلقة بها في مخزن المستندات.

Mongodb: قاعدة بيانات Nosql قائمة على الوثائق

تتضمن قواعد بيانات NoSQL المستندة إلى المستندات MongoDB.

صحيح Nosql

لا توجد إجابة محددة لهذا السؤال لأنه يعتمد على الاحتياجات المحددة للتطبيق أو النظام الذي يتم بناؤه. ومع ذلك ، بشكل عام ، قواعد بيانات nosql الحقيقية هي تلك التي لا تتبع النموذج العلائقي التقليدي وبدلاً من ذلك تستخدم نهجًا أكثر مرونة من حيث التخطيط. هذا يمكن أن يجعلهم أسهل في القياس وأكثر مقاومة لتلف البيانات.

أثناء مقابلة مهندس برمجيات ، يذكر المرشحون بشكل متكرر NoSQL بالإضافة إلى SQL التي لا تتوسع. هذه هي أفضل الكلمات الطنانة التي يسمعونها في المؤتمرات أو من أصحاب العمل المحتملين. هل صحيح حقًا أن SQL لا مقياس؟ اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز العقلية الكامنة وراء NoSQL و SQL. نظرًا لأن قواعد بيانات NoSQL لا تهدر الموارد في ضم البيانات ، يُشار إليها أحيانًا على أنها لا قواعد بيانات صلات. مفهوم قابلية التوسع الرئيسي في هذه الحالة هو أن المفتاح هو الوحيد الذي يمكنه الوصول إلى بياناتك (على سبيل المثال user_id للحصول على معلومات المستخدم). مع وجود آلاف الخوادم (تسمى الأجزاء) ، ليست هناك حاجة لتخصيص الحمل (وحدة المعالجة المركزية والذاكرة) عبرها.

حل NoSQL سهل التنفيذ ، لكن الحل الأكثر تعقيدًا يتطلب تطبيقًا منفصلاً. باستخدام مفتاح ، يمكنك توسيع قاعدة البيانات الارتباطية بشكل فعال عن طريق تقسيم التحميل الخاص بك. تم استخدام قواعد بيانات SPHR ، التي نمت شعبيتها بين شركات FAANG (Facebook ، و Amazon ، و Apple ، و Netflix ، و Google ، و Microsoft ، وما إلى ذلك) لبناء قواعد البيانات الخاصة بهم. يوفر لك برنامج DynamoDB شيئًا مشابهًا للذرية والمتانة على نطاق ذري ودائم. نتيجة لذلك ، يجب أن تنسى دائمًا الاتساق الكامل بسبب نظرية CAP. إذا كنت ترغب في تحقيق مقياس عالمي ، فيجب عليك أولاً التغلب على هذه المشكلات. يمكن لقاعدة بيانات NoSQL دائمًا إنشاء فهرس جديد في عمود جديد ولكن يتم إدراجه أيضًا.

يعد تحسين وحدة المعالجة المركزية ميزة مميزة لـ NoSQLDBs. يقوم برنامج SQL بتحسين مساحة القرص باستخدام ثلاثة أطر عمل لجهات خارجية (3NFs). مفتاح النجاح في No. SQL (وبشكل عام ، قابلية التوسع العالية) هو فهم أنماط الوصول الخاصة بك.

فوائد قواعد بيانات Nosql

ازدادت شعبية وظائف قواعد البيانات في قواعد بيانات NoSQL بمرور الوقت لعدة أسباب. إنها مثالية لإدارة كميات كبيرة من البيانات الموزعة لأنها تفتقر إلى أي وظائف لغة مرجعية هيكلية (SQL). علاوة على ذلك ، فهي قواعد البيانات الأكثر استخدامًا في العالم اليوم.

نوسقل الفوضى

Nosql anarchy هي حالة ذهنية حيث يعتقد المرء أنه لا توجد حاجة لسلطة مركزية أو هيئة حاكمة من أجل الحفاظ على النظام. يعتمد هذا الاعتقاد على فكرة أن البشر قادرون بشكل طبيعي على الحكم الذاتي وأننا لسنا بحاجة إلى أي شخص يخبرنا بما يجب القيام به من أجل العيش بانسجام.

تنظم قاعدة البيانات العلائقية بياناتك في جداول مختلفة ، كل منها مرتبط بمتغير مشترك. لغة برمجة SQL هي الأكثر استخدامًا لترميز البيانات وطلبها من قواعد البيانات العلائقية. مع البيانات ، يجب أن نستخدم لغة برمجة ذات أغراض خاصة يمكن استخدامها لتحليل البيانات ومعالجة البيانات. نظرًا لأن قواعد البيانات الارتباطية ليست الخيار الأفضل لكل موقف ، فهناك طرق جديدة لتخزين البيانات. يتم تصنيف هذه الأفكار إلى نوعين: NoSQL ، وهو أكثر ملاءمة وأسرع ، وغير NoSQL ، وهو أكثر قابلية للتكيف. قواعد البيانات العلائقية لقواعد البيانات يكون وقت استكمالها أبطأ بكثير من قواعد بيانات NoSQL. يمكن تحقيق ميزة السرعة هذه على نفس المستوى من عملية واحدة وداخل النظام ككل.

لا تُستخدم الصلات في تقنية NoSQL لأنها غير موجودة في هيكلها. عندما يتم إلغاء تسوية نقطة البيانات ، يتم نسخها تلقائيًا. ومع ذلك ، فإن NewSQL ليست مناسبة لكل المواقف ، وهي تطور واعد. تتطلب العديد من البرامج الاحترافية التي تدير البيانات الضخمة مجموعة متنوعة من قواعد البيانات لتعمل بشكل صحيح. يمكن تخزين البيانات في ذاكرة وصول عشوائي (RAM) أسرع بكثير باستخدام تقنية الذاكرة الداخلية مقارنةً بمحركات الأقراص الثابتة التقليدية.