Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit: Die Vorteile von NoSQL-Datenbanken

Veröffentlicht: 2022-11-18

Die meisten NoSQL-Datenbanken sind dokumentenorientiert. Das heißt, jede Datenbank enthält Sammlungen von Dokumenten. Jedes Dokument ist ein Satz von Schlüssel-Wert-Paaren. Die Schlüssel werden typischerweise zur Identifizierung des Dokuments verwendet, während die Werte die eigentlichen Daten sind. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Daten aus einer NoSQL-Datenbank abzurufen. Die gebräuchlichste Methode ist die Verwendung eines Schlüssels, um ein bestimmtes Dokument nachzuschlagen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine Abfragesprache zu verwenden, um Dokumente zu finden, die bestimmten Kriterien entsprechen. Einer der Vorteile von NoSQL-Datenbanken ist, dass sie sehr flexibel sind. Das bedeutet, dass kein Schema im Voraus definiert werden muss. Dies kann ein großer Vorteil sein, wenn sich die Daten ständig ändern oder wenn nicht im Voraus bekannt ist, welche Art von Daten gespeichert werden.

Als Datenjournalist bin ich auf immer mehr große Datensätze gestoßen. Es ist auch ein gutes Tool für kleinere Datasets, z. B. solche mit weniger als 10.000 Zeilen. NoSQL hat sich in den letzten Jahren zu einer praktikablen und sogar attraktiven Alternative zu herkömmlichen Datenbanken entwickelt. Die Einführung zeigt Ihnen, wie Sie das richtige NoSQL-System für Ihre Datenbankanforderungen auswählen. Da Tabellen in NoSQL-Datenbanken nicht verknüpft werden müssen, sind sie viel schneller. Wenn Sie NoSQL verwenden, können Sie Daten verschachtelt speichern. Es ist kein großes Problem, wenn Ihre Zeilen und Spalten nicht genau in die gleiche Richtung zeigen.

Die Last der Modellierung von Daten wird durch den Einsatz einer NoSQL-Datenbank reduziert. Meine Datenbank EducationPortal bietet Zugriff auf die Inhalte dieses Beispiels. Sie können Ihre Sammlungsdatenbanken sehen, nachdem Sie sie erreicht haben, indem Sie sie in das Feld Sammlungen anzeigen in Ihrer Datenbank eingeben. Die Syntax zum Anzeigen einer Eigenschaft und ihres entsprechenden Werts lautet wie folgt: *Name; *Wei Tang. Um einen neuen Benutzer in Ihre MongoDB-Datenbank einzufügen, müssen Sie zunächst den folgenden Befehl verwenden. Fügen Sie mit einer single()-Zeile eine Zeile in die Datenbank ein. Wir konnten das neue Objekt erstellen, nachdem es der Terminalliste hinzugefügt wurde. Mit anderen Worten, wenn Sie die Klammern leer lassen, zeigt das Terminal die Liste aller Benutzer an, die der Benutzersammlung hinzugefügt wurden. Dieses Beispiel unterscheidet sich in Bezug auf die Syntax nicht von anderen NoSQL-Datenbanken, aber es gibt einige geringfügige Unterschiede.

Wie speichert und ruft Nosql Daten ab?

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Nosql-Datenbanken speichern Daten anders als traditionelle relationale Datenbanken . Sie verwenden keine Tabellen und speichern Daten stattdessen in Schlüssel-Wert-Paaren, Dokumenten oder im Spaltenformat. Dadurch wird das Abrufen von Daten viel schneller und einfacher, da keine Tabellen zusammengeführt werden müssen.

NoSQL-Datenbanken speichern Daten in einem anderen Format als das einer herkömmlichen relationalen Datenbank. Zu den Dokumenttypen gehören ein Schlüsselwerttyp, ein Breitspaltentyp und ein Diagrammtyp. NoSQL-Datenbanken sind in den letzten Jahren aufgrund der Reduzierung der Speicherkosten entstanden. Da sie es Entwicklern ermöglichen, große Mengen unstrukturierter Daten zu speichern, sind sie in ihrem Ansatz äußerst flexibel. Dokumentdatenbanken , Schlüsselwertdatenbanken, Wide-Column-Stores und Graphdatenbanken sind einige der gängigsten NoSQL-Datenbanken. Es ist möglich, Abfragen schneller durchzuführen, indem Verknüpfungen überflüssig werden. Es gibt eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten, von äußerst kritisch (wie Finanzdaten) über unterhaltsamer (wie das Speichern von IoT-Messwerten aus einer intelligenten Katzentoilette) bis hin zu lächerlicher (wie das Speichern von Finanzdaten eines intelligenten Hundes).

In diesem Tutorial gehen wir darauf ein, wann und warum Sie eine NoSQL-Datenbank verwenden sollten. Darüber hinaus werden wir uns eingehender mit einigen verbreiteten Missverständnissen über NoSQL-Datenbanken befassen. Laut Daten von DB-Engines ist MongoDB die beliebteste nicht-relationale Datenbank der Welt. In diesem Tutorial erfahren Sie, wie Sie eine MongoDB-Datenbank abfragen, ohne etwas auf Ihrem Computer zu installieren. Sie speichern Ihre MongoDB-Datenbanken in Ihrem Cluster, indem Sie einen MongoDB-Datenbankserver erstellen. Daten können in Atlas gespeichert werden, sobald sie einem Cluster zugeordnet wurden. Mit Atlas Data Explorer, MongoDB Shell, MongoDB Compass oder Ihrer bevorzugten Programmiersprache können Sie eine Datenbank erstellen.

In diesem Beispiel werden die Beispieldaten von Atlas importiert. Eine NoSQL-Datenbank kann Entwicklern auf vielfältige Weise zugutekommen, einschließlich der Möglichkeit, flexible Datenmodelle zu erstellen, horizontal zu skalieren und blitzschnelle Abfragen auszuführen. Mit dem Daten-Explorer können Sie neue Dokumente einfügen, vorhandene Dokumente bearbeiten und zuvor gedruckte Dokumente löschen. Mit dem Aggregations-Framework ist es ein sehr leistungsfähiges Werkzeug zur Analyse von Daten. Die Diagramme der Anwendungen Atlas und Atlas Data Lake machen es einfach, Daten zu visualisieren.

Nosql-Datenbanken: Nicht nur SQL

Dokumentdatenbanken (wie MongoDB) können Daten in Dokumenten speichern, wodurch sie „nicht nur SQL“ sind, da sie in einer Vielzahl von Modellen erstellt werden können, wie Schlüsselwertspeicher (wie Redis), Datenbanken mit breiten Spalten (wie wie Hbase) und Graphdatenbanken (wie Database NoSQL-Datenbanken können hochverfügbar und zuverlässig sein, da sie Sharding und Replikation automatisch handhaben.

Wie werden Daten aus der Nosql-Datenbank abgerufen?

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie Daten aus einer NoSQL-Datenbank abgerufen werden können. Eine Möglichkeit besteht darin, eine Abfragesprache wie die Abfragesprache von MongoDB zu verwenden, die SQL ähnelt. Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung des MapReduce-Programmiermodells, bei dem große Datenmengen mit einem parallelen, verteilten Algorithmus auf einem Cluster verarbeitet und generiert werden.

Dokumentendatenbanken vs. Schlüsselwert- und Wide-Column-Datenbanken

Der Begriff Dokument bezieht sich auf eine Sammlung von Feldern, die miteinander in Beziehung stehen. Dies ist der Schlüsselwert, den Sie im Auge behalten sollten. Eine Schlüssel-Wert-Datenbank speichert Daten als Paare von Schlüsseln und Werten, um dieselbe Funktion zu erfüllen. Es ist eine Abkürzung für „Wide-Column Database“. Die Daten werden in mehreren Spalten gespeichert und können in beliebiger Reihenfolge angeordnet werden. Daten werden in einer Diagrammdatenbank gespeichert, da Knoten und Kanten in einem Diagramm angeordnet sind.

Können Sie eine Nosql-Datenbank abfragen?

Ja, Sie können eine NoSQL-Datenbank abfragen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dies zu tun, aber die häufigste ist die Verwendung eines Tools wie MongoDB. Mit MongoDB können Sie die MongoDB Query Language (MQL) verwenden, um Ihre NoSQL-Datenbank abzufragen.

In diesem Artikel gehen wir auf zehn Beispiele von MongoDB-Datenbanken ein, um zu demonstrieren, wie Daten aus ihnen abgerufen werden können. Eine Sammlung ist eine Struktur, die Dokumente organisiert. Wenn Sie die Methode find ohne Argumente oder Sammlungen verwenden, findet sie automatisch alle Dokumente. Das Aggregieren von Werten beim Abrufen von Daten aus einer MongoDB-Datenbank ist sehr einfach. Beispielsweise können wir den Gesamtkaufbetrag für einen männlichen und einen weiblichen Käufer berechnen. Der erste Schritt besteht darin, Dokumente auszuwählen, die einer Bedingung entsprechen, und die Aggregation anzuwenden. Pandas verwendet eine ähnliche Syntax wie die groupby-Funktion.

Wenn Sie es mit einer großen Datenmenge zu tun haben, sollten Sie erwägen, die Ergebnisse von Abfragen zu sortieren. In diesem Beispiel haben wir gerade $sort zur Aggregationspipeline hinzugefügt. Das Sortierverhalten muss zusätzlich zu dem Feld, nach dem sortiert wird, angegeben werden. Die aufsteigende und absteigende Reihenfolge werden durch die Buchstaben 1 bzw. -1 dargestellt. In den kommenden Wochen werden wir weitere Artikel zu NoSQL und NoSQL-Datenbanken veröffentlichen.

Sie sollten die Verwendung einer NoSQL-Datenbank aus verschiedenen Gründen in Betracht ziehen, darunter Leistung, Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit. Datenbank-NoSQL-Systeme sind von Natur aus schneller und effizienter zu verwenden, wenn Abfragen durchgeführt werden. Darüber hinaus sind NoSQL-Datenbanken flexibler und ermöglichen mehr Ad-hoc-Abfragen, wodurch sie besser für Daten geeignet sind, auf die häufig zugegriffen werden muss, die aber nicht immer gut organisiert sind. Darüber hinaus kann es einfacher sein, mit NoSQL-Datenbanken zu arbeiten als mit SQL-Datenbanken, da sie nicht die gleichen Konsistenzeinschränkungen haben.

Die Vorteile der Verwendung einer Nosql-Datenbank

Wenn Sie weiter forschen möchten, können Sie die NoSQLClient#explore-Methode verwenden, um die ersten zehn Ergebnisse zu paginieren. Welchen Nutzen haben NoSQL-Datenbanken? Die Verwendung einer NoSQL-Datenbank bietet zahlreiche Vorteile, darunter die folgenden: Der Mitarbeiter ist einer Organisation zugeordnet. Im Gegensatz zu relationalen Datenbanken speichern NoSQL-Datenbanken Daten in einem unstrukturierten Format, was effizienter ist. Die Datenbankverwaltung in NoSQL-Datenbanken ist einfacher zu verwenden als in relationalen Datenbanken, die Kenntnisse über bestimmte Konzepte erfordern. -Storage: NoSQL-Datenbanken haben im Gegensatz zu relationalen Datenbanken einen nicht-relationalen Speicher. Vorteile der Datensicherheit gegenüber relationalen Datenbanken: Da NoSQL-Datenbanken nicht auf Datenstrukturen angewiesen sind, die häufig angegriffen werden, sind sie sicherer.

Was sind verschiedene Ansätze für den Datenabruf in der Nosql-Datenbank?

Es gibt viele verschiedene Ansätze für den Datenabruf in der nosql-Datenbank. Der gebräuchlichste Ansatz ist die Verwendung eines Schlüsselwertspeichers, einer einfachen Datenbank , die Daten in einem Schlüsselwertpaar speichert. Andere Ansätze umfassen dokumentorientierte Datenbanken, spaltenorientierte Datenbanken und Graphdatenbanken.

NoSQL-Datenbanken speichern eher Daten in Dokumenten als relationale Datenbanken. Dadurch sind sie anpassungsfähig, skalierbar und in der Lage, schnell auf die Anforderungen moderner Unternehmen mit Datenverwaltungsanforderungen zu reagieren. Dokumentdatenbanken, Schlüsselwertspeicher, Datenbanken mit breiten Spalten und Diagrammdatenbanken sind Beispiele für NoSQL-Datenbanken. Es wird geschätzt, dass bis 202040 die Global 2000 NoSQL-Datenbanken verwenden werden, um geschäftskritische Anwendungen zu betreiben. Es gibt fünf Trends, die es den meisten relationalen Datenbanken extrem schwer machen, damit umzugehen. Aufgrund ihres festen Datenmodells sind relationale Datenbanken ein großer Stolperstein für die agile Entwicklung. Ein NoSQL-Anwendungsmodell definiert das Datenmodell.

In NoSQL definieren wir nicht, wie Daten modelliert werden. JSON ist das De-facto-Format zum Speichern von Daten in dokumentenorientierten Datenbanken. Dadurch entfällt die Notwendigkeit von ORM-Frameworks, die auch zur Vereinfachung der Anwendungsentwicklung verwendet werden können. N1QL (ausgesprochen Nickel), eine leistungsstarke Abfragesprache, mit der Sie SQL mit JSON verbinden können, wurde in Couchbase Server 4.0 eingeführt. Eine standardmäßige SELECT / FROM / WHERE-Anweisung und eine Vielzahl anderer Anweisungen können ebenfalls verwendet werden, einschließlich Aggregation (GROUP BY), Sortierung (SORT BY), Verknüpfungen (LEFT OUTER / INNER) und so weiter. Zu den Vorteilen von verteilten NoSQL-Datenbanken gehören einfache Verwaltung, Scale-out-Architektur und kein Single Point of Failure. Da immer mehr Kunden online über Web- und mobile Apps mit Unternehmen interagieren, wird es wichtiger denn je, über eine robuste und zuverlässige Online-Präsenz zu verfügen.

NoSQL-Datenbanken erfordern wenig bis gar keine Konfiguration oder Installation und können nach Bedarf hoch- und herunterskaliert werden. Sie sollten Lese-, Schreib- und Speicherfunktionen gleichzeitig arbeiten lassen. Sie können in einer Vielzahl von Größenordnungen betrieben werden, einschließlich der Verwaltung und Überwachung von Clustern unterschiedlicher Größe. Es ist möglich, Daten von einer NoSQL-Datenbank in eine andere zu replizieren, ohne separate Software zu installieren. Darüber hinaus ermöglichen die Hardware-Router ein sofortiges Failover als Reaktion auf einen Datenbankausfall, wodurch Anwendungen nicht mehr darauf warten müssen, dass die Datenbank ein Problem erkennt und ihre eigene Wiederherstellung durchführt. Datenanalyse und NoSQL haben sich zur bevorzugten Datenbanktechnologie für die heutigen Web-, Mobil- und Internet of Things (IoT)-Anwendungen entwickelt.

Die Vorteile von Nosql-Datenbanken

Eine NoSQL-Datenbank unterscheidet sich durch eine Reihe von Merkmalen gegenüber einer traditionellen relationalen Datenbank. Beim Speichern und Abrufen von Daten sind sie effizienter, können mehr Daten mit weniger Overhead verarbeiten und können an die Bedürfnisse des Benutzers angepasst werden. Dokumentdatenbanken, Schlüsselwertspeicher, spaltenorientierte Datenbanken und Graphdatenbanken sind die vier Haupttypen von NoSQL-Datenbanken. Dokumentendatenbanken sind im Gegensatz zu herkömmlichen relationalen Datenbanken sehr einfach zu verwenden und liefern nur sehr wenige Daten. SQL wird verwendet, um auf Daten aus den darin gespeicherten Dateien zuzugreifen, und sie speichern Daten in Dateien. Beim Speichern von Schlüsselwertspeichern, die herkömmlichen Datenbanken ähneln, werden Daten in Hash-Tabellen und nicht in Tabellen gespeichert. Jedes Element hat seine eigene eindeutige Kennung, die als Schlüsselwert bezeichnet wird und für den Zugriff auf Daten verwendet wird. Eine spaltenorientierte Datenbank hat im Gegensatz zu einer tabellenorientierten Datenbank eher Spalten als Tabellen in ihrer Struktur. Spaltennamen, die auch eindeutige Kennungen für jedes Element sind, können für den Zugriff auf Daten verwendet werden. Die Daten in einer Graphdatenbank werden im gleichen Format wie in einer herkömmlichen Datenbank gespeichert. Ein Graph ist eine Sammlung von Knoten (dargestellt durch Elemente) und Kanten (dargestellt durch Beziehungen zwischen Knoten). Benutzer können mithilfe von Methoden wie Graph Traversal durch den Graphen navigieren, die ihnen den Zugriff auf Daten ermöglichen.

Nosql-Datenbankbeispiel

Zu den NoSQL-Datenbanken mit Spalten gehören Cassandra, HBase und Hypertable.

Die NoSQL-Datenbank benötigt im Gegensatz zu einer relationalen Datenbank kein festes Schema. Eine NoSQL-Datenbank dient als leistungsstarkes Werkzeug für große Datenspeicher, die viel Speicherplatz benötigen. Unternehmen wie Twitter, Facebook und Google verwenden alle NoSQL, um riesige Datenmengen zu speichern und Webanwendungen in Echtzeit auszuführen. Daten können in einer Key-Value-Datenbank gespeichert und als Schlüsselpaar zurückgegeben werden. Die Verwendung solcher NoSQL-Datenbanken ist in der Anwendungsentwicklung üblich, da sie als Sammlungen, Wörterbücher, assoziative Arrays usw. verwendet werden können. Es ist ein Dokumenttyp, der häufig in Web-Content-Management-Systemen, Blogging-Plattformen und Echtzeitanalysen verwendet wird. Eine graphbasierte Datenbank ist die gebräuchlichste Datenbank für soziale Netzwerke, Logistik und räumliche Daten.

Mit MapReduce können Sie Ansichten in CouchDB definieren. Laut dieser Studie können verteilte Datenspeicher nicht mehr als zwei von drei Variablen garantieren. Die Datenkonsistenz ist entscheidend, um sicherzustellen, dass der Betrieb nach Abschluss fortgesetzt wird. Es ist nicht notwendig, das System herunterzufahren, wenn Server nicht miteinander kommunizieren können: Es ist möglich, ein stabiles System aufrechtzuerhalten.

Nosql-Datenbanken: schneller, skalierbarer und mit Vorteilen gegenüber SQL-Datenbanken

Zu den Vorteilen von NoSQL-Datenbanken gehören: SQL-Datenbanken haben keine *br>. Die NoSQL-Datenbank ist auch in Bezug auf Geschwindigkeit und Umfang schneller und skalierbarer als SQL-Datenbanken.