NoSQL-Datenbanken und ACID-Transaktionen
Veröffentlicht: 2022-11-21NoSQL-Datenbanken werden oft als „nicht ACID-konform“ bezeichnet. Das bedeutet, dass sie nicht alle Eigenschaften von ACID-Transaktionen (Atomizität, Konsistenz, Isolation, Dauerhaftigkeit) erzwingen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass NoSQL-Datenbanken ACID-Transaktionen nicht unterstützen können. Tatsächlich unterstützen viele NoSQL-Datenbanken ACID-Transaktionen, obwohl sie diese möglicherweise nicht so strikt durchsetzen wie einige relationale Datenbanken.
Eine NoSQL-Datenbank ist, wie der Name schon sagt, eine Basisdatenbank (*). Im Grunde ist es ein glückseliger und beständiger Geisteszustand. Das bedeutet zum Beispiel, dass Sie bei Amazon immer ein Buch kaufen können, ohne dass garantiert ist, dass es zur Abholung bereitsteht. Sie sollten Brewers Theorem widerlegen.
Diesmal wurde der Einsatz erhöht, da NoSQL-Datenbanken dank der Einführung verteilter Transaktionen in eine neue Ära eintraten: ACID war wieder in Mode. Zuvor wurden Transaktionen in der Regel auf einem einzelnen Server ausgeführt und dann nach Bedarf auf den Rest des Clusters repliziert.
Oracle NoSQL Database bietet dem Benutzer eine gewisse Kontrolle über Transaktionseigenschaften. Die Schreibvorgänge können auf einer einzelnen atomaren Einheit ausgeführt werden, wenn Sie über mehrere Zeilen mit demselben Shard-Schlüssel verfügen, die denselben Schlüssel verwenden.
Warum ist Nosql nicht säurekonform?

Nosql-Datenbanken sind nicht säurekonform, da sie nicht das gleiche Maß an Datenkonsistenz wie relationale Datenbanken bieten. Dies bedeutet, dass es bei nosql-Datenbanken im Falle eines Stromausfalls oder Systemausfalls eher zu Datenverlusten oder -beschädigungen kommt.
Matt Turner ist Chief Technology Officer für die Media and Manufacturing Division von MarkLogic. Seine Fachgebiete umfassen Medien, Unterhaltung und Produktion. Matt arbeitet mit Kunden und Interessenten zusammen, um NoSQL-Betriebsdaten-Hubs für Unternehmen zu entwerfen. Wenn Sie heute über das richtige DBMS verfügen, können Sie NoSQL mit ACID verwenden.
Eine atomare Operation fügt beispielsweise zwei Zahlen hinzu, ohne dass es zu Inkonsistenzen kommt. Die Datenintegrität dieser Vorgänge ist gewährleistet, Abweichungen von diesem Status werden erkannt und korrigiert. Es ist jedoch möglich, ACID-Tests in MongoDB auszuführen. In einigen Fällen kann es erkennen, wenn ein Dokument aktualisiert wurde, und sicherstellen, dass alle nachfolgenden Abfragen, die das Dokument verwenden, dies tun. NoSQL-Datenbanken benötigen keine feste Tabellenstruktur und unterstützen ACID nicht als Feature. Trotzdem erzeugen sie eine letztendliche Konsistenz, was bedeutet, dass die Daten im Laufe der Zeit konsistent bleiben. Dies ist wichtig, da es verhindert, dass Daten inkonsistent sind. MongoDB ist ein Beispiel für eine NoSQL-Datenbank. Insbesondere der folgende Link entspricht nicht der Definition von atomar in einem relationalen Datenbanksystem. MongoDB entspricht in diesem Sinne nicht dem ACID-Standard. Der Begriff atomare Operation bezieht sich auf Operationen, bei denen es keine Inkonsistenz gibt, wie z. B. das Addieren zweier Zahlen.
Die vier Säulen des Datenbankmanagements: Acid
Was bedeutet Säure?
Der Begriff „Säure“ bezieht sich auf Eigenschaften wie Atomarität, Konsistenz, Isolation und Haltbarkeit. Eine Reihe von Regeln wird verwendet, um anzugeben, wie ein Datenbanksystem mit Daten umgehen soll, wenn es erstellt wird.
Hat Nosql Transaktionskontrolle?

Auf diese Frage gibt es keine endgültige Antwort, da sie von der jeweiligen NoSQL-Datenbank abhängt. Im Allgemeinen bieten NoSQL-Datenbanken jedoch nicht das gleiche Maß an Transaktionskontrolle wie herkömmliche relationale Datenbanken . Dies kann je nach den spezifischen Anforderungen der Anwendung als Nachteil oder Vorteil angesehen werden.
Im Vergleich zu relationalen Datenbanken haben NoSQL-Lösungen eine geringere transaktionale Semantik, bieten aber dennoch auf einer gewissen Ebene einen atomaren Betrieb. Sie können mit Node.js oder Ruby/Rack schnell ein kleines Modell auf Heroku.com erstellen, wenn Sie damit vertraut sind. Diese Funktion wurde von mir noch in keiner Weise implementiert. Transaktionen müssen ACID-Eigenschaften enthalten, damit eine Datenbank Benutzeroperationen ausführen kann. Die meisten NoSQL-Tools sind so konzipiert, dass sie die von den Operationen festgelegten Konsistenzkriterien lockern, um Fehlertoleranz und Skalierungsfunktionen bereitzustellen. Möglicherweise müssen Sie für diesen Zweck In-Memory-, spaltenorientierte und verteilte SQL/ACID-Datenbanken wie VoltDB verwenden. Es gibt zahlreiche „Optimierungstransaktionen“, die verwendet werden können, um dies zu erreichen, aber ich glaube, dass das Verständnis der Atomaritätsgarantien der Datenbankimplementierung (z. B. welche Art von Schreib- und Leseoperationen atomar sind) erforderlich ist.
Haben Sie schon von HBase-Transaktionen gehört? Wenn ja, lassen Sie es mich bitte wissen. Im Allgemeinen stützt sich NoSQL auf Schlüssel/Wert-Datenspeicher. Sie können dies jederzeit in Ihrem bevorzugten RDBMS implementieren, und Sie können die guten Dinge wie Transaktionen, ACID-Eigenschaften, Unterstützung durch Ihren freundlichen DBA usw. behalten, während Sie die Vorteile der NoSQL-Leistung und -Flexibilität nutzen, wenn eine NoSQL-Lösung dies kann Unterstützung von Compare-and-Contrast, optimistische Transaktionen können zusätzlich implementiert werden.
Ist Mongodb vollständig säurekonform?
Mongodb ist ein leistungsstarkes dokumentenorientiertes Datenbanksystem, das für viele moderne Anwendungen gut geeignet ist. Es ist vollständig säurekonform, was bedeutet, dass es alle vier ACID-Eigenschaften unterstützt: Atomarität, Konsistenz, Isolierung und Haltbarkeit. Dies macht es zu einer sicheren und zuverlässigen Wahl für die Speicherung von Daten.
Die Version MongoDB 4.0 enthält ACID-Transaktionen mit mehreren Dokumenten. Trotz der Tatsache, dass Postgres native ACID-Compliance-Unterstützung bietet, musste MongoDB jahrelang darauf warten. Wir sind uns nicht sicher, ob MongoDB sich um ACID kümmert oder ob es eine Priorität ist oder ob sie etwas dagegen unternehmen. Version 4.0 von MongoDB enthält Unterstützung für mehrseitige ACID-Transaktionsgarantien, was ein wichtiges Feature ist. In einer kürzlich veröffentlichten Erklärung erklärte CTO Eliot Horowitz, dass das Dokumentenmodell keine ACID-Transaktionen erfordert. Laut Grigori Melnik, Vice President of Products, Server, and Enterprise Tools, ist es unwahrscheinlich, dass dies eine gängige Art ist, in MongoDB zu schreiben. Die Version V4.2 von MongoDB wird die Möglichkeit beinhalten, Transaktionen über mehrere Workloads hinweg sowie eine Vielzahl von Transaktionstypen durchzuführen.
Trotz der Unterstützung mehrerer Speicher-Engines durch MongoDB in der Vergangenheit konnte nur WiredTiger verwendet werden, wenn Transaktionen erforderlich waren. Welche Bedeutung hat ACID in MongoDB? Wir können nicht viel über das Engagement von EDB für ACID-Transaktionen sagen, aber eines können wir sagen: Wir werden nicht enttäuscht. Trotz des ganzen Hypes um No.7 bietet die Verwendung einer Standard-Abfragesprache wie SQL immer noch erhebliche Vorteile. Wenn Sie mehrere Anwendungen für den Zugriff auf Ihre Daten entwerfen, haben Sie eine Menge Arbeit vor sich. Die beliebteste Universaldatenbank ist PostgreSQL.
Die Vor- und Nachteile von Mongodb, Cassandra und Redis
Heute sind MongoDB, Cassandra und Redis drei der beliebtesten NoSQL-Frameworks. Sie sind daher möglicherweise nicht für jeden Anwendungsfall geeignet. Wenn Sie ein System benötigen, das mehrteilige Dokumententransaktionen ermöglichen kann, ist MongoDB eine ausgezeichnete Wahl. Wenn Sie ein ACID-kompatibles System wünschen, ist MySQL die bessere Option.

Welche Art von Nosql-Datenbanken folgen Säureeigenschaften?
Wie bei MySQL, postgresql, Oracle und Microsoft SQL sind Transaktionen in allen relationalen Datenbanken garantiert ACID-funktional.
Die Abkürzung für Atomarität, Konsistenz, Isolierung und Dichte ist Säure. Transaktionen gelten als abgeschlossen, wenn sie abgeschlossen sind oder bei ACID-Transaktionen vollständig fehlschlagen. Bei Transaktionen konnte keine Stelle die Transaktion vollständig abschließen. Die ACID-Eigenschaften von Transaktionen werden von jeder relationalen Datenbank garantiert. Bevor wir uns mit NoSQL befassen, lassen Sie uns eine typische Geschichte durchgehen. Ein kurzer Blick auf die Amazon-Detailseite offenbart über 100 verschiedene Features. Um eine solche Seite vorzubereiten, wenn jedes Feature in einer eigenen Tabelle dargestellt wird, wären Hunderte von Verknüpfungen erforderlich. Wenn wir die Ressourcen dazu hätten, würden wir unsere Hardware vertikal auf 16 Kerne, 128 GB RAM und 25 SSD-Bänke skalieren. Als Ergebnis wurden NoSQL-Datenbanken geboren.
Warum Mongodb die beste Datenbank für Acid-Transaktionen ist
Transaktionen sind atomar, da sie von Natur aus festgeschrieben oder rückgängig gemacht werden. Festgeschriebene Transaktionen müssen mit dem Datenbankstatus zum Zeitpunkt der Transaktion konsistent sein. Transaktionen müssen voneinander und von anderen Systemen getrennt werden, damit sie unabhängig funktionieren. Dauerhaftigkeit von Transaktionen : Transaktionen müssen zuverlässig sein, wenn sie festgeschrieben und rückgängig gemacht werden sollen, ohne dass Daten verloren gehen. MongoDB, das Daten in einem Dokumentformat speichert, unterstützt ACID-Transaktionen. Transaktionen werden als atomar klassifiziert, was bedeutet, dass sie entweder festgeschrieben oder rückgängig gemacht werden. Wenn eine Transaktion zum Zeitpunkt der Festschreibung mit dem Zustand der Datenbank übereinstimmt, sollte sie mit dem Zustand der Datenbank zum Zeitpunkt der Festschreibung übereinstimmen. Transaktionen werden voneinander und von anderen Systemen getrennt. MongoDB ist nicht nur dauerhaft, sondern ermöglicht auch die Aufrechterhaltung der Konsistenz mit dem Datenbankstatus zum Zeitpunkt der Ausführung einer Transaktion.
Nosql-Transaktionssäure
Transaktionen in einer NoSQL-Datenbank sind nicht ACID-konform. Wenn Sie also eine Reihe von Operationen als einzelne Transaktion ausführen, gibt es keine Garantie dafür, dass alle Operationen in die Datenbank übernommen werden. Dies kann zu Dateninkonsistenzen führen und das Debuggen von Problemen erschweren.
NoSQL-Datenbanken sind Datenbanken, die Daten speichern und abrufen, als wären sie nicht relational. In den folgenden Abschnitten werden wir uns mit NoSQL-Transaktionen befassen. Die Verwendung langlebiger Komponenten ist wichtig, da dies anzeigt, dass Daten im Falle eines Systemausfalls erhalten bleiben. Um sicherzustellen, dass ein Vorgang von anderen gleichzeitigen Vorgängen getrennt ist, ist Isolierung das primäre Ziel. Die ACID-Transaktion stellt sicher, dass unsere Daten niemals in einen inkonsistenten Zustand geraten, weil eine Operation oder Aufgabe nur teilweise oder falsch abgeschlossen wurde. Wenn wir ACID-Eigenschaften verwenden, können wir die Korrektheit und Konsistenz in unserer Datenbank aufrechterhalten. Das Folgende ist ein Beispiel für ACID-Transaktionen. Wir müssen 50 von S1 nach S2 schicken.
Base-konforme Datenbanken wie Mongodb sind noch nicht Acid-konform
Ob BASE-konforme Datenbanken wie MongoDB in Zukunft ACID-konform sein werden, ist noch nicht bekannt. MongoDB hingegen kann nicht garantieren, dass alle Knoten gleichzeitig denselben Schreibvorgang sehen.
Unterstützt Nosql Acid
Es gibt einige Diskussionen darüber, ob NoSQL-Datenbanken Acid-Transaktionen unterstützen oder nicht. Acid-Transaktionen sind eine Reihe von Eigenschaften, die die Konsistenz und Integrität von Daten in einer Datenbank gewährleisten. Einige argumentieren, dass NoSQL-Datenbanken keine Acid-Transaktionen unterstützen, da sie nicht relational sind. Andere argumentieren, dass NoSQL-Datenbanken, da sie skalierbar sind und große Datenmengen verarbeiten sollen, Acid-Transaktionen unterstützen müssen, um die Datenintegrität aufrechtzuerhalten. Letztendlich liegt es an der jeweiligen Datenbank zu entscheiden, ob Säuretransaktionen unterstützt werden oder nicht.
Für Unternehmen, die nach einer skalierbaren Cloud-SQL-Option suchen, auf die jederzeit zugegriffen werden kann, ist Cloud SQL eine ausgezeichnete Wahl. Cloud SQL muss jedoch auch die Leistung und Zuverlässigkeit herkömmlicher DBMS im Auge behalten. Aufgrund seiner Benutzerfreundlichkeit und einfachen Konfiguration ist es eine ideale Lösung für kleine Unternehmen und Startups, die einen schnellen Datenzugriff und eine schnelle Datenverwaltung benötigen. Wenn Ihr Unternehmen wächst, ist Cloud SQL dank seiner leistungsstarken GCP-Plattform das ideale Tool zum Speichern und Verwalten Ihrer Daten.
Die Vor- und Nachteile von Basismodellen
Trotzdem ist MongoDB insofern einzigartig, als es ein Basismodell mit konsistenten Updates im Laufe der Zeit verwendet.
Es ist wichtig zu beachten, dass BASE-Modelle gegenüber ACID-Modellen einige Vorteile bieten, dies jedoch auf ihre Kosten.
Dies wird letztendlich davon bestimmt, welche Anwendung am besten funktioniert.
Nosql und SQL handhaben Transaktionen
SQL-Datenbanken sind für mehrzeilige Transaktionen effizienter als NoSQL-Datenbanken für unstrukturierte Daten wie Dokumente oder JSON. SQL-Datenbanken werden auch verwendet, um Daten in Legacy-Systemen zu speichern, die zuvor auf relationalen Datenbanken basierten.
Alle Datenoperationen in einer Oracle NoSQL-Datenbank finden gleichzeitig statt. Die ACID-Eigenschaften der Transaktionssemantik werden häufig diskutiert. Obwohl es keine konfigurierbaren Richtlinien für Atomarität oder Isolierung gibt, können Benutzer Konsistenz- und Dauerhaftigkeitsrichtlinien festlegen. Die Flexibilität von Konsistenzrichtlinien hilft Entwicklern, Geschäftslösungen zu erstellen, die konsistent sind und gleichzeitig Latenz- und Skalierbarkeitsanforderungen erfüllen.
Die Vor- und Nachteile von SQL- und Nosql-Datenbanken
Daten werden in Dokumenten und nicht in relationalen Datenbanken gespeichert. In dieser Hinsicht werden sie in einer Vielzahl von flexiblen Datenmodellen zusammengefasst, die als SQL und nicht nur als SQL klassifiziert werden. Zu den Datenbanktypen, die mit NoSQL in drei Typen eingeteilt werden können, gehören reine Dokumentdatenbanken, Key-Value-Stores, Wide-Column-Datenbanken und Graph-Datenbanken. SQL-Datenbanken eignen sich hervorragend für transaktionsorientierte Anwendungen wie Tools für das Kundenbeziehungsmanagement, Buchhaltungssoftware und E-Commerce-Plattformen. SQL-Datenbanken sind ideal für stark strukturierte Daten. Der Begriff „NoSQL-Datenbank“, wie er von Oracles NoSQL-Datenbank verwendet wird, ist mehr als nur SQL. In einer Datenbank werden Dokumente statt Tabellen gespeichert. Daher werden sie als „nicht nur SQL“-Datenbanken klassifiziert und aufgrund ihrer Flexibilität in verschiedene Datentypen unterteilt. Dokumentdatenbanken, Schlüsselwertspeicher, Datenbanken mit breiten Spalten und Diagrammdatenbanken sind Beispiele für NoSQL-Datenbanken. NoSQL-Datenbanken sind eine ausgezeichnete Wahl für unstrukturierte Daten, da sie einfach zu erstellen sind. SQL ist eine Abfragesprache, die in jeder NoSQL-Datenbank verwendet werden kann; Dies bedeutet nicht, dass Sie es nicht in einer NoSQL-Datenbank verwenden können. NoSQL und SQL sind eigentlich komplementäre Technologien. SQL ist eine gemeinsame Sprache, die in NoSQL-Datenbanken verwendet wird, um nach Daten zu suchen. SQL-Datenbanken sind wahrscheinlich die beste Wahl, wenn Sie eine Datenbank benötigen, die Transaktionen verarbeiten kann. SQL-Datenbanken sind ideal für Systeme, die Transaktionen verarbeiten, wie z. B. Tools für das Kundenbeziehungsmanagement, Buchhaltungssoftware und E-Commerce-Plattformen.