Perché i database NoSQL spesso non supportano le transazioni e come risolverlo

Le transazioni sono una parte fondamentale di qualsiasi sistema di database, fornendo un modo per garantire l'integrità e la coerenza dei dati a fronte di aggiornamenti simultanei. Tuttavia, non tutti i database supportano le transazioni. In particolare, i database NoSQL spesso non forniscono alcun modo per eseguire transazioni. Questo può essere un grosso problema per le applicazioni che richiedono il supporto transazionale , in quanto può portare al danneggiamento e all'incoerenza dei dati. Tuttavia, esistono alcune soluzioni alternative che possono essere utilizzate per fornire supporto transazionale per i database NoSQL. In questo articolo, daremo un'occhiata a cosa sono le transazioni, perché i database NoSQL spesso non le supportano e come aggirare questa limitazione.

La semantica transazionale delle soluzioni NoSQL è più leggera di quella di un database relazionale, ma fornisce comunque operazioni atomiche a un certo livello. Se sai come utilizzare Node.js o Ruby/Rack, puoi creare rapidamente un piccolo modello su Heroku.com. Mi dispiace informarvi che devo ancora implementarlo in alcun modo. Se una transazione deve essere eseguita, deve essere in grado di ottenere le proprietà ACID. La maggior parte degli strumenti NoSQL riduce i criteri di coerenza delle operazioni per ottenere la tolleranza ai guasti e la scalabilità della disponibilità. È una buona idea usare database SQL/ACID, come VoltDB, che sono in memoria, orientati alle colonne e distribuiti. Le " Transazioni ottimistiche " possono essere utilizzate per ottenere questo risultato, ma credo che sia necessario comprendere le garanzie di atomicità dell'implementazione del database (ad esempio, quante parole dovrei scrivere e leggere di seguito) prima di procedere.

Secondo alcuni forum di discussione, ci sono alcune transazioni HBase in corso su Internet, se è quello che stai cercando. Esistono generalmente due tipi di database NoSQL: chiave/valore e archivi di dati distribuiti, entrambi implementati nel tuo RDBMS preferito e possono essere mantenuti al top con l'assistenza del tuo DBA e con la flessibilità e le prestazioni di NoSQL. Se una soluzione NoSQL include il confronto e la corrispondenza, puoi utilizzare transazioni ottimistiche su di essa.

Per i database NoSQL, questa volta era particolarmente importante: la posta in gioco era più alta ed era finalmente giunto il momento di implementare le transazioni distribuite. Fino ad allora, le transazioni venivano generalmente salvate su un server e quindi replicate nel resto del cluster nello stesso modo di prima.

Perché Nosql non va bene per le transazioni?

Le transazioni ACID non vengono eseguite dai database NoSQL. Nelle applicazioni odierne, queste proprietà non sono banali da utilizzare nelle transazioni che devono essere eseguite con NoSQL. I dati strutturati non sono supportati da esso e non utilizza un linguaggio di query strutturato.

L'uso di database NoSQL in fase di sviluppo consente agli sviluppatori di raggiungere lo stesso livello di concorrenza senza convertire le strutture in memoria in quelle relazionali. Inoltre, mentre forniscono un elevato livello di sicurezza dei dati, è fondamentale che le moderne organizzazioni IT lo facciano. Il processo di sharding, che separa database estremamente grandi in parti più piccole e più gestibili, non può essere automatizzato da ogni database. Quando si utilizzano database NoSQL, i dati vengono partizionati su più nodi e quindi è possibile accedervi in ​​modo più efficiente, con conseguente accesso selettivo a set di dati più grandi con maggiore potenza di calcolo. Le applicazioni moderne, che richiedono un alto livello di scalabilità, affidabilità e disponibilità dai database, richiedono un alto livello di affidabilità e scalabilità dai database relazionali. Gli svantaggi di NoSQL possono essere superati utilizzando una varietà di strategie per le applicazioni odierne.

La scelta del database NoSQL giusto per le tue esigenze richiede una serie di considerazioni. Questo elenco include fattori come il tipo di dati richiesti, il livello di affidabilità richiesto e la quantità di velocità e scalabilità richieste. MongoDB, Cassandra e Redis sono alcuni dei database NoSQL più popolari. Ciascuno di questi database ha il proprio insieme di punti di forza e di debolezza, quindi è necessario selezionare quello migliore per te. Non ci sono garanzie che i database NoSQL siano l'opzione migliore per le tue esigenze. Uno dei principali svantaggi dei database NoSQL è che non sono in grado di supportare nativamente le funzionalità di affidabilità presenti nei database relazionali. Tra le caratteristiche di affidabilità, atomicità, consistenza, isolamento e durabilità sono tutte importanti. Se devi eseguire transazioni, MongoDB non è il miglior database per te. Ci sono sempre meno applicazioni che richiedono transazioni, ma alcune richiedono transazioni per aggiornare più documenti/raccolte. In questo caso, MongoDB dovrebbe essere evitato perché è richiesto dal team. È fondamentale considerare una serie di fattori quando si seleziona un database NoSQL, tra cui il tipo di dati con cui si lavora, il livello di affidabilità richiesto e le prestazioni e la scalabilità del database. MongoDB, Cassandra e Redis sono solo alcuni dei database NoSQL oggi disponibili.

Perché MongoDB non è consigliato per i dati finanziari

Perché MongoDB non dovrebbe essere utilizzato per i dati finanziari?
A causa della mancanza di supporto transazionale, MongoDB non è consigliato per l'uso nei dati finanziari. È fondamentale per l'affidabilità e la coerenza dei dati eseguire transazioni. Le transazioni sono necessarie per garantire la coerenza o la sincronizzazione con il database, ma non sempre vengono eseguite.

Acido di transazione Nosql

I database NoSQL non supportano le transazioni allo stesso modo dei database relazionali. Ciò significa che non puoi fare affidamento sulle proprietà ACID delle transazioni quando utilizzi un database NoSQL. Tuttavia, alcuni database NoSQL supportano alcune delle funzionalità delle transazioni, come le operazioni atomiche.

Diversi database Nosql possono offrire diversi livelli di supporto per le transazioni.

Diversi database Nosql possono offrire diversi livelli di supporto delle transazioni. Ad esempio, alcuni database possono offrire un supporto completo per le transazioni , mentre altri possono offrire solo un supporto limitato. Questo può essere un fattore importante da considerare quando si sceglie un database Nosql.

I dati sono modellati da un punto di vista orientato agli oggetti piuttosto che archiviati in un database relazionale in modo che gli sviluppatori possano comprendere meglio la distinzione tra database orientati agli oggetti e relazionali. I database orientati ai documenti (ad esempio, MarkLogic, MongoDB e CouchDB) hanno completamente eliminato questa discrepanza di impedenza. Lo svantaggio dei database NoSQL è che non forniscono tali capacità in termini di agilità e scalabilità. In pratica, l'importanza delle proprietà ACID è dimostrata dal modo in cui vengono applicate o affrontate dal mercato. MarkLogic, un database NoSQL, è un esempio di database NoSQL e vedremo come aiuta nelle transazioni con più istruzioni in Java. MarkLogic è un database NoSQL orientato ai documenti. È possibile serializzare gli oggetti in un formato indipendente dal linguaggio e autodescrittivo senza dover eseguire mappature complesse.

Nell'esempio seguente, JAXB viene utilizzato per presentare un POJO a MarkLogic per la persistenza. Con le proprietà ACID di MarkLogic, l'inventario riflette un acquisto (sotto forma di riduzione dell'inventario) quando viene acquistato un articolo. Il database esegue questa attività come un'operazione tutto o niente dal suo punto di vista. Poiché questa transazione è una transazione con più istruzioni, MarkLogic crea un blocco a livello di documento eseguendo le operazioni di lettura per la prima volta. Se eseguiamo correttamente il programma di cui sopra, riceveremo un ordine con tre articoli e aggiornamenti agli articoli di inventario per ridurre il numero di articoli. Quando il programma viene nuovamente eseguito, possiamo forzare un'eccezione (anche se un po' fasulla) per la transazione affermando che non c'è inventario. Di conseguenza, quando interrompiamo l'intera transazione in questo caso, riceviamo il seguente errore.

Quando leggiamo un oggetto con l'intento di aggiornarlo, dobbiamo assicurarci che qualche altro thread non cambi il suo stato prima di poter terminare l'operazione. L'operazione di lettura non è bloccata in modo implicito quando viene portata al di fuori del contesto della transazione per garantire ciò. Per completare l'attività, devi lavorare con un oggetto DocumentDescriptor. Crediamo nel blocco ottimistico perché siamo fiduciosi che quando eseguiremo un successivo aggiornamento, il nostro sistema operativo non cambierà. Non è raro che si verifichi una violazione dell'isolamento in questo edificio; tuttavia, se c'è un problema, dovrebbe essere esaminato. MarkLogic terrà traccia delle versioni aggiornate e ci invierà un'e-mail se le abbiamo superate. L'obiettivo del server MarkLogic è fornire potenti funzionalità in modo che gli sviluppatori possano utilizzarle senza sacrificare nessuna delle sue funzionalità. Sentiti libero di navigare nel sito per ulteriori informazioni su questi e altri argomenti. Consultare la pagina GitHub per l'esempio di transazione con più istruzioni utilizzato in questo articolo.

Perché MongoDB è il miglior database di documenti

I database di documenti sono un'ottima scelta per le applicazioni che memorizzano molti dati. Il database di documenti più popolare del pianeta è MongoDB.
Un archivio chiave-valore è utile per le applicazioni che richiedono l'archiviazione dei dati in un semplice modello di dati. I negozi di valore-chiave come Redis sono tra i più popolari.
I database orientati alle colonne sono una scelta eccellente se hai bisogno di tabelle per archiviare i dati. MySQL è il database orientato alle colonne più utilizzato.
I dati possono essere memorizzati in grafici attraverso l'uso di database di grafici. È il database grafico più popolare e uno dei database NoSQL più popolari.

Transazioni MongoDB

In MongoDB, una transazione è una singola unità di lavoro che consiste in una o più operazioni sul database. Le transazioni sono utili per garantire l'integrità dei dati e per assicurarsi che i dati vengano elaborati nell'ordine previsto.
MongoDB fornisce due tipi di transazioni:
1. Operazioni singole: sono la tipologia di transazione più comune e servono per aggiornare, inserire o eliminare un singolo documento.
2. Transazioni multi-documento: queste transazioni possono aggiornare, inserire o eliminare più documenti e sono utili per garantire che i dati vengano elaborati in un ordine specifico.
Per avviare una transazione, utilizzare il metodo db.collection.startTransaction(). Questo metodo richiede alcuni parametri che consentono di specificare il problema di lettura e il problema di scrittura per la transazione. Il problema di lettura specifica come MongoDB dovrebbe leggere i dati per la transazione e il problema di scrittura specifica come MongoDB dovrebbe scrivere i dati per la transazione.
Dopo aver avviato una transazione, puoi eseguire qualsiasi operazione che normalmente eseguiresti sul database. Tutte le operazioni eseguite all'interno della transazione faranno parte della stessa unità di lavoro.
Per eseguire il commit di una transazione, utilizzare il metodo db.collection.commitTransaction(). Questo metodo scriverà tutte le modifiche apportate all'interno della transazione nel database.
Se vuoi interrompere una transazione, usa il metodo db.collection.abortTransaction(). Questo metodo eseguirà il rollback di tutte le modifiche apportate all'interno della transazione.

Il termine transazione si riferisce a gruppi logici di processi che elaborano una o più operazioni in un database, come la lettura o la scrittura di più documenti. Le transazioni vengono utilizzate per creare un'operazione unificata raggruppando e isolando più istruzioni. L'atomicità e l'isolamento del database vengono utilizzati per ottenere la conformità ACID. In MongoDB, ci sono due API per l'elaborazione delle transazioni. Oltre ad essere la prima API, l'API principale ha una sintassi simile a quella di un database relazionale. La seconda opzione è utilizzare l'elaborazione delle transazioni di MongoDB. Una transazione viene in genere scritta ed eseguita utilizzando uno dei metodi API definiti nel driver MongoDB appropriato del linguaggio dell'applicazione.

La creazione di una sessione in MongoDB è il primo passo verso la generazione di una transazione. Il metodo startTransaction() è diviso in due parti: readConcern e writeConcern. Queste opzioni garantiscono che i dati nello stato di impegno di maggioranza vengano mantenuti sincronizzati in tempo reale. Se c'è un errore, la transazione verrà interrotta; si prega di consultare l'elenco allegato per ulteriori informazioni. A questo proposito, possiamo impiegare autori correnti. Gli autori sono gestiti da noi. In questa sessione, restituiremo i risultati precedenti con la nostra addizione, quindi chiama find() adesso.

Questa guida definisce le transazioni e i migliori casi d'uso per esse in MongoDB. Abbiamo esaminato anche concettualmente il processo di una sessione di transazione in MongoDB. Se vuoi saperne di più su MongoDB e Prisma, abbiamo creato una guida Come iniziare da zero o una guida Come aggiungere a un progetto esistente. L'utilizzo di MongoDB per le transazioni implica una serie di best practice. I dati transazionali sono protetti da stati di database non validi mediante transazioni compatibili con ACID . Non appena avvii la transazione, assicurati di ottimizzare per mantenerla in esecuzione per 60 secondi. Il numero di operazioni non deve superare i 1.000 documenti in una transazione.

Le garanzie di transazione atomica di MongoDB lo rendono una scelta eccellente per le applicazioni che richiedono coerenza e integrità dei dati. Inoltre, le transazioni sono una componente chiave dello standard ACID, necessario per le applicazioni che richiedono un accesso continuo ai dati.

Il potere di MongoDB: transazioni

Le transazioni multipagina possono essere eseguite utilizzando MongoDB, un database NoSQL. Le transazioni possono essere utilizzate per garantire che più letture e scritture su più documenti da una o più raccolte siano atomiche. Oltre alle transazioni, è possibile utilizzarle per garantire l'atomicità su più operazioni, raccolte, database, documenti e frammenti. Il fatto che MongoDB abbia sempre fornito l'atomicità lo rende un ottimo strumento transazionale . MongoDB gestisce le transazioni a una velocità di 250 milioni di transazioni al secondo.

Transazioni del database Oracle Nosql

Una transazione del database Oracle NoSQL è un insieme di letture e scritture che vengono eseguite come una singola unità. Tutte le scritture in una transazione sono visibili a tutte le letture che si verificano dopo il commit della transazione. Una transazione può estendersi su più chiavi ed elementi di dati.

Database Nosql: quando usarli e quando evitarli

Un database NoSQL, d'altra parte, può essere una scelta migliore per le organizzazioni che hanno bisogno di archiviare grandi quantità di dati non strutturati o hanno dati meno strutturati. Il supporto transazionale non è supportato da un database NoSQL, a differenza di un database tradizionale. Questa potrebbe non essere la scelta migliore per i sistemi che richiedono la conservazione di molti dati e sono alla ricerca di un metodo coerente per archiviarli e gestirli.

Database Nosql

I database Nosql sono database che non utilizzano la tradizionale struttura del database SQL. Utilizzano invece una struttura più flessibile che può essere scalata più facilmente per soddisfare le esigenze delle applicazioni moderne.

I dati in un database NoSQL sono archiviati in documenti anziché in tabelle. Sono progettati per essere flessibili, scalabili e in grado di rispondere alle moderne esigenze aziendali in pochi minuti. Database di documenti, archivi di valori-chiave, database a colonne larghe e database a grafo sono alcuni dei tipi di database NoSQL disponibili. Le organizzazioni Global 2000 stanno rapidamente adottando database NoSQL per potenziare le proprie applicazioni mission-critical. Le cinque tendenze sopra citate sono tra le sfide tecniche più difficili incontrate dalla maggior parte dei database relazionali. A causa del modello di dati fisso dei database relazionali, rappresentano un ostacolo importante allo sviluppo agile. NoSQL definisce il modello applicativo come un sottoinsieme del modello dati.

La modellazione dei dati con NoSQL non è statica. Il formato de facto per l'archiviazione dei dati in un database orientato ai documenti è JSON. Inoltre, questo elimina l'uso di framework ORM e semplifica lo sviluppo delle applicazioni. Il nuovo linguaggio di query N1QL (pronunciato nickel) è una potente estensione SQL e JSON per Couchbase Server 4.0. Il prodotto non è solo in grado di supportare le istruzioni standard SELECT / FROM / WHERE, ma supporta anche l'aggregazione (GROUP BY), l'ordinamento (SORT BY), i join (LEFT OUTER / INNER) e altro ancora. I database NoSQL si distinguono per l'elevato livello di efficienza operativa e l'architettura scalabile. La disponibilità dei servizi è diventata un problema in quanto sempre più clienti interagiscono con le aziende online tramite app Web e mobili.

I database NoSQL possono essere facilmente implementati e configurati. Sono stati specificamente progettati per leggere, scrivere e archiviare. Operano su vasta scala, compresa la gestione e il monitoraggio di cluster di varie dimensioni. Un database NoSQL è distribuito su più data center e può essere replicato senza la necessità di un software separato. Può anche essere utilizzato per abilitare il ripristino di emergenza immediato tramite router hardware, eliminando la necessità per un'applicazione di attendere che un database rilevi un problema ed esegua il proprio ripristino. Con l'avanzamento dei database NoSQL, puoi creare applicazioni Web, mobili e IoT che vengono eseguite su più piattaforme.

I database NoSQL sono vantaggiosi grazie alla loro scalabilità, replica e flessibilità. Nonostante le loro elevate prestazioni, sono in grado di gestire una grande quantità di dati senza perdere prestazioni. Inoltre, sono ideali per le applicazioni che devono archiviare testo, immagini e dati strutturati in una varietà di formati.

I vantaggi dei database Nosql

I database NoSQL presentano numerosi vantaggi rispetto ai database relazionali tradizionali, tra cui prestazioni più veloci e maggiore flessibilità. È possibile archiviare dati difficili da inserire in un modello relazionale, come lo streaming video o i post sui social media. Sono anche più efficienti quando si tratta di query di dati perché non richiedono lo stesso livello di schemi e mappatura dei dati dei database relazionali.

Transazioni acide

Quando si tratta di determinare le caratteristiche di una transazione, l'acronimo ACID è definito da quattro proprietà chiave: atomicità, consistenza, isolamento e durabilità. Una transazione in un database può essere definita come una con queste caratteristiche ACID e un sistema transazionale può essere definito come uno con queste caratteristiche ACID applicate all'archiviazione dei dati.

L'insieme di proprietà noto come ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, and Durability) è un componente importante delle transazioni del database perché è l'insieme di proprietà che dovrebbe essere mantenuto anche in caso di errori, interruzioni di corrente e così via. Le transazioni sono una componente essenziale delle modifiche di un database. Quando si sviluppano applicazioni distribuite, è fondamentale comprendere le transazioni ACID. DBMS utilizza due approcci all'atomicità. Prima che le modifiche vengano applicate, viene scritto un file di registro sul server. Al contrario, il secondo approccio presuppone che un database sia suddiviso in blocchi di lunghezza fissa noti come pagine. Durante il corso di una transazione, sono presenti due copie di una pagina: la pagina corrente e la pagina shadow.

Le transazioni vengono eseguite in ordine seriale in proprietà di isolamento per evitare il rischio di stati incoerenti. I clienti sono ingannati dai sistemi DBMS dall'illusione che le transazioni vengano eseguite su base continua, consentendo loro di ragionare sullo stato alla fine della transazione. I clienti potrebbero trovare più facile aspettare transazioni con lunghe durate perché alcune potrebbero richiedere molto tempo. Il DBMS consente alle transazioni di intercalare solo quando una serie di transazioni viene eseguita contemporaneamente, con conseguente pianificazione creata dalla transazione. L'operazione sullo stesso elemento di dati viene eseguita da più transazioni, una delle quali è un'operazione di scrittura. La sezione sull'atomicità descrive alcuni degli approcci più comuni per raggiungere l'atomicità e la durabilità.

L'importanza della compliance acida

Affinché le transazioni di database funzionino in modo fluido e affidabile, devono sempre riuscire o fallire in modi prevedibili e affidabili. ACID è un termine usato per descrivere le quattro proprietà primarie e più importanti di una transazione: atomicità, coerenza, isolamento e durabilità. Le transazioni che soddisfano questi requisiti sono dette conformi ad ACID.