3 kluczowe rzeczy, o których należy pamiętać podczas modelowania danych w bazie danych NoSQL

Jeśli chodzi o modelowanie danych w bazie danych NoSQL, należy pamiętać o kilku kluczowych rzeczach. Po pierwsze, ważne jest, aby zrozumieć różnicę między relacyjnymi i nierelacyjnymi bazami danych. Relacyjne bazy danych, takie jak MySQL, przechowują dane w tabelach i wierszach. Nierelacyjne bazy danych, takie jak MongoDB, przechowują dane w dokumentach. Oznacza to, że podczas modelowania danych w bazie danych NoSQL trzeba pomyśleć o tym, jak uporządkować dane w sposób, który ma sens w przypadku bazy danych opartej na dokumentach. Po drugie, ważne jest, aby pamiętać o typach zapytań, które należy wykonać na danych. W relacyjnej bazie danych zwykle używasz języka SQL do wykonywania zapytań dotyczących danych. Jednak w bazie danych NoSQL musisz użyć innego języka zapytań. Na przykład w MongoDB będziesz używać języka zapytań MongoDB (MQL). Na koniec ważne jest, aby pomyśleć o sposobie indeksowania danych. W relacyjnej bazie danych zazwyczaj indeksuje się dane, tworząc indeksy w tabelach i kolumnach. Jednak w bazie danych NoSQL musisz indeksować dane w inny sposób. Na przykład w MongoDB możesz tworzyć indeksy dokumentów i pól. Mając na uwadze te trzy rzeczy, możesz modelować dane w bazie danych NoSQL w sposób wydajny i skalowalny.

Bazy danych SQL, które są rozproszone na wielu komputerach, zostały zaprojektowane tak, aby oderwać się od modelu relacyjnego. Istnieje powszechne błędne przekonanie, że w bazach danych NoSQL brakuje modelu danych . Pierwszym krokiem w tworzeniu schematu jest opisanie sposobu organizacji danych. Ponieważ każdy typ bazy danych NoSQL ma swój własny zestaw modeli danych, różnice między nimi są naturalne. W rezultacie projekt schematu będzie powtarzalny przez cały cykl życia aplikacji. Jedną z najważniejszych kwestii przy podejmowaniu decyzji, której bazy danych NoSQL użyć, jest przypadek użycia, dla którego model danych jest najlepiej dopasowany. Każdy dokument przechowuje wiele pól i wartości oprócz szerokiego zakresu typów danych i struktur danych.

Opracowano wiele zaawansowanych języków zapytań do obsługi różnych typów wartości pól, a zapytania mogą być używane do pobierania wartości pól. Baza danych NoSQL zawiera klucz i powiązaną kolumnę w każdym wierszu, które są określane jako rodziny kolumn. Jest to podstawowa struktura, która przechowuje dane w każdym z czterech głównych typów baz danych NoSQL. Chociaż szczegóły organizacji danych są bardzo elastyczne, czasami może być wymagany nawet system „bez schematów”. Bazy danych dokumentów, bazy danych z szerokimi kolumnami i bazy danych wykresów zazwyczaj mają wbudowany określony język zapytań.

Przykład schematu bazy danych Nosql

Baza danych NoSQL to nierelacyjna baza danych, która nie korzysta z tradycyjnego, opartego na tabelach schematu relacyjnej bazy danych. Bazy danych NoSQL są często używane do przechowywania dużych ilości danych, które nie są odpowiednie dla relacyjnej bazy danych, na przykład danych, które nie mają struktury, mają dużą liczbę relacji lub stale się zmieniają.

Nie jest konieczne stosowanie stałego schematu do zarządzania danymi w bazach NoSQL, ponieważ nie posiadają one hierarchii. Ze względu na ilość generowanych i zużywanych danych bazy danych NoSQL są używane w rozproszonych magazynach danych o wysokich wymaganiach dotyczących pamięci masowej. Twitter, Facebook i Google należą do firm, które używają NoSQL do przechowywania danych i tworzenia aplikacji internetowych w czasie rzeczywistym. Dane mogą być przechowywane w bazie danych klucz-wartość i używane jako para klucz-wartość przez pobranie ich z bazy danych. Tablice asocjacyjne i typy baz danych kolekcji to typowe zastosowania tego typu bazy danych NoSQL. Typ dokumentu zwykle służy jako podstawa systemów zarządzania treścią (CMS), platform blogowych, analiz w czasie rzeczywistym i aplikacji e-commerce. Dane w bazie grafów mogą posłużyć do budowy sieci społecznościowych, logistyki czy map przestrzennych.

Widoki CouchDB można zdefiniować w MapReduce za pomocą systemu. Według niej rozproszone magazyny danych nie są w stanie zagwarantować więcej niż dwóch z trzech rzeczy. Spójność ma kluczowe znaczenie dla ogólnej spójności danych, nawet po zakończeniu operacji. Jeśli serwery nie mogą się ze sobą komunikować, należy zachować tolerancję partycji.

Bazy danych Nosql: nowa normalność?

Platforma baz danych NoSQL jest bardziej elastyczna i wydajna niż tradycyjna platforma relacyjnych baz danych . Ponieważ nie wymagają sztywnego schematu, te typy baz danych są często prostsze w użyciu. Z drugiej strony nie mają one wszystkich możliwości relacyjnej bazy danych.

Modelowanie danych Nosql

Co to jest model danych NoSQL ? Model ten nie opiera się na wykorzystaniu systemu zarządzania relacyjną bazą danych (RDBMS). W rezultacie model jest niejednoznaczny co do tego, jak dane wchodzą ze sobą w interakcje – jak to wszystko łączy się ze sobą.

8 wzorców modelowania danych w Redis to doskonała książka do nauki modelowania danych w Redis. Omówiono w nim osiem modeli danych, które można wykorzystać do tworzenia nowoczesnych aplikacji bez ograniczeń tradycyjnej relacyjnej bazy danych, która może być zbyt droga. Platforma NoSQL pozwala na integrację dwóch osobnych tabel lub kolekcji z jedną tabelą. W rezultacie będą mogli lepiej zrozumieć swoje relacje i łatwiej znaleźć wszystkie istotne dane. Każda tabela jest osobnym widokiem w aplikacjach NoSQL, co oznacza, że ​​jej wydajność jest niezależna od aplikacji. Lista ograniczona (taka jak listy o znanym rozmiarze) jest osadzona jako lista nieograniczona, podczas gdy lista nieograniczona jest osadzona oddzielnie jako lista nieograniczona. W tym przypadku jest to ten, więc wymagane są następujące zmienne: produkt, autor, data publikacji, ocena i komentarz.

Pierwszy wzorzec ma relacje wiele do wielu z nieograniczonymi bokami. W relacyjnej bazie danych musisz śledzić różne rodzaje produktów, dzieląc je na tabele. Możliwe jest rozróżnienie pól typu dla kolekcji za pomocą Redis Stack. W miarę przechodzenia przez wzorzec zasobnika zmniejszysz koszty ogólne, przechowując dane szeregów czasowych i zarządzając nimi. Wiele przypadków użycia można ulepszyć, używając wzorca rewizji w połączeniu z danymi w czasie rzeczywistym. NoSQL umożliwia korzystanie z tych wzorców na różne sposoby w celu zmniejszenia złożoności operacji JOIN. Ciężkie operacje JOIN, takie jak systemy HR, CMS, katalogi produktów i sieci społecznościowe, wymagają użycia wzorca drzewa i wykresu.

Nie opiera się na wykorzystaniu relacyjnego systemu zarządzania bazą danych (RDBMS) do wzmocnienia. Dane mogą być przechowywane na dysku, dysku w pamięci lub obu. Używanie Redis i NoSQL do tworzenia aplikacji jest zademonstrowane w wielu przykładach na Redis Launchpad.

Bazy danych Nosql: najlepszy sposób przechowywania danych nierelacyjnych

Z drugiej strony bazy danych Somenosql można uruchamiać na relacyjnych bazach danych. Na przykład MongoDB i Cassandra używają indeksu B-Tree, który znajduje się w wielu bazach danych. Model grafów zastosowany w Neo4j nie jest kompatybilny z relacyjnymi bazami danych. Bazy danych NoSQL stają się popularne, ponieważ są bardziej elastyczne i wydajne niż konwencjonalne bazy danych . Nic dziwnego, że baza danych nosql to doskonały wybór, jeśli potrzebujesz modelu danych, który nie jest oparty na modelu relacyjnym.

Jak zaprojektować bazę danych Nosql

Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie, ponieważ najlepszy sposób zaprojektowania bazy danych NoSQL zależy od konkretnych potrzeb aplikacji. Istnieje jednak kilka ogólnych wskazówek, których można przestrzegać, aby zapewnić optymalne zaprojektowanie bazy danych. Po pierwsze, ważne jest zrozumienie danych, które będą przechowywane w bazie danych oraz relacji między danymi. Pomoże to określić najlepszy schemat dla danych. Następnie ważne jest, aby wybrać odpowiednią dla aplikacji technologię bazy danych NoSQL. Dostępnych jest wiele różnych technologii, z których każda ma swoje mocne i słabe strony. Na koniec ważne jest zaprojektowanie bazy danych pod kątem wydajności. Oznacza to rozważenie takich rzeczy, jak indeksowanie i sharding.

Dzięki znormalizowanemu systemowi RDBMS można skorzystać z nieodłącznych zalet paradygmatu relacyjnego. Główną zaletą baz danych NoSQL jest to, że mogą one modelować częściowo ustrukturyzowane agregaty i jednostki dynamiczne. Zamiast encji i relacji powinieneś zastanowić się, jak modelować NoSql pod względem hierarchii i agregatów. denormalizacja, zgodnie z definicją w RDBMS, skutecznie zamyka bazę danych do bazy danych NoSQL. Jeśli potrzebujesz tylko podzbioru agregatu, będziesz musiał dołączyć do kodu, a jeśli potrzebujesz agregatu agregatów, będziesz musiał go przeanalizować. Bardzo ważne jest, aby zidentyfikować swoje relacje tak wcześnie, jak to możliwe.

Projekt Nosql

Model danych NoSQL, w przeciwieństwie do podejścia zorientowanego na aplikację, koncentruje się na sposobie, w jaki aplikacja będzie wyszukiwać dane, a nie na relacjach w danych. Zamiast sztywnego schematu relacyjnego, zasady projektowania baz danych NoSQL kładą nacisk na elastyczność danych.

W efekcie bazom NoSQL powinna towarzyszyć odpowiednia zmiana w architekturze aplikacji. Złożoność serwera jest przenoszona z baz danych opartych na SQL w ramach podejścia NoSQL. W tym artykule przyjrzymy się różnym aspektom zarządzania danymi i zarekomendujemy architekturę, która wykorzystuje warstwę zarządzania danymi zamiast baz danych NoSQL. Zorientowane obiektowo bazy danych NoSQL zazwyczaj mają zagnieżdżone struktury jednostek danych. Gdy elementy podrzędne/podstruktury dokumentu nadrzędnego są zawsze dostępne z poziomu dokumentu, dobrze sprawdzają się zagnieżdżone struktury danych. W niektórych przypadkach można uniknąć relacji dwukierunkowych, używając struktur zagnieżdżonych. Relacje są nadal wymagane w niektórych krytycznych aplikacjach.

Bardzo dobrze wiadomo, jak zarządzać relacjami z tradycyjnymi systemami RDBMS. Jak możemy modelować relacje za pomocą baz danych NoSQL? Możesz wypróbować jedną z dwóch strategii. Jednym ze sposobów ograniczenia powielania danych do minimum jest zastosowanie strategii normalizacji. Jedną z opcji jest denormalizacja danych, co może poprawić wydajność zapytań. Podejście NoSQL do zarządzania danymi jest zagrożone błędną interpretacją, jeśli próbuje podważyć historyczne filary zarządzania danymi Edgara Codda. W rezultacie dostęp do bazy danych powinien być postrzegany jako wewnętrzny komponent implementacji, a nie jako interfejs API wielokrotnego użytku.

Zachowanie spójności danych w pamięci masowej i bazach danych NoSQL ma kluczowe znaczenie. Bazy danych dokumentów typu klucz-wartość zostały zindeksowane przy użyciu interfejsu API indeksu podobnego do interfejsu API bazy danych firmy Berkeley. Według raportów W3C stwierdziło, że bazy danych NoSQL powinny mieć programowy dostęp do indeksów, a nie dostęp oparty na zapytaniach. W rezultacie wciąż trzeba będzie egzekwować ograniczenia dotyczące ważności i integralności danych. Przenosząc walidację poza warstwę przechowywania, możemy ją scentralizować w naszej warstwie zarządzania danymi. Ogólnie rzecz biorąc, systemy replikacji oparte na spójności mogą być implementowane na indywidualnych systemach przechowywania baz danych w oparciu o bardziej rygorystyczną semantykę transakcyjną. Replikacja niestandardowa i wymuszanie spójności są niezwykle przydatne w przypadku aplikacji, które wymagają większej integralności lub większej skalowalności o luźnej spójności.

Rozwiązywanie konfliktów w CouchDB za pomocą rozwiązywania konfliktów w stylu Multi-Version Concurency Control (MVCC) jest czasami naiwne. W Persevere 2.0 można zdefiniować model danych i powiązać produkty z ich producentami. W wyniku naszych starań model architektury MVC został skutecznie wdrożony. Rekapitalizacja tego typu warstwy interfejsu użytkownika jako mVC wskazuje na przesunięcie akcentu z kwestii modelowania danych w logice interfejsu użytkownika.

Co to jest Nosql i przykład?

Baza danych NoSQL (znana również jako SQL) to rodzaj bazy danych, która przechowuje dane w inny sposób niż relacyjna baza danych. Termin NoSQL odnosi się do modelu danych, który umożliwia projektowanie różnych baz danych. Najpopularniejsze są typy dokumentów, typy klucz-wartość, typy z szerokimi kolumnami i wykresy.

Jaka jest architektura Nosql?

Dzięki podejściu bazodanowemu NoSQL serwery z bazami danych opartymi na SQL nie muszą już obsługiwać dużych ilości danych. Walidacja, kontrola dostępu, mapowanie danych, działania korelacyjne, rozwiązywanie konfliktów, utrzymywanie ograniczeń integralności i uruchamiane procedury są usuwane z warstwy bazy danych.

Zalety baz danych w chmurze Nosql

Korzystanie z bazy danych w chmurze nosql ma kilka zalet w porównaniu z tradycyjną relacyjną bazą danych. Są bardziej elastyczne pod względem skalowania. Działają lepiej pod względem operacji odczytu i zapisu niż inne rodzaje oprogramowania. Trzecią zaletą jest to, że lepiej radzą sobie ze zmianami danych.

Które narzędzie jest używane do projektowania bazy danych Nosql?

Hackolade, DbSchema i Cassandra Data Modeler to tylko niektóre z narzędzi do projektowania schematów baz danych NoSQL. Projekt schematu wizualnego Hackolade jest idealny dla baz danych NoSQL dowolnego typu. DbSchema wyodrębnia schematy z istniejących baz danych NoSQL i konwertuje je do formatu XML.

Sql czy Nosql?

Modele danych NoSQL zyskały na popularności, ponieważ są proste w użyciu i brakuje im spójności między produktami. Bazy danych SQL ułatwiają wykonywanie złożonych zapytań dotyczących danych strukturalnych dzięki przetwarzaniu zapytań i łączeniu danych w tabelach. Brak spójności między bazami danych NoSQL, a także konieczność częstszego wykonywania zapytań dotyczących danych, może spowodować wydłużenie czasu wykonywania zapytań. Jeśli potrzebujesz szybko przeszukiwać dane do celów analitycznych, najbardziej prawdopodobnym rozwiązaniem jest baza danych SQL. Jeśli jednak potrzebujesz przechowywać dane w bardziej elastycznym i mniej ustrukturyzowanym formacie, model danych NoSQL może być dla Ciebie bardziej odpowiedni.

Dokument Nosql

Bazy danych dokumentów Nosql stają się coraz bardziej popularne, ponieważ rośnie zapotrzebowanie na szybsze i bardziej elastyczne rozwiązania do zarządzania danymi. Te bazy danych zostały zaprojektowane w celu zapewnienia wysokiej wydajności, skalowalności i elastyczności, dzięki czemu idealnie nadają się do szerokiego zakresu zastosowań.

Bazy danych zorientowane na dokumenty to nowoczesne podejście, które wykorzystuje JSON zamiast kolumn i wierszy do przechowywania danych. Pracując z częściowo ustrukturyzowanymi danymi, możesz poradzić sobie z problemami, które są trudniejsze do uchwycenia za pomocą RDBMS. Magazyny dokumentów to naturalne i elastyczne rozwiązanie dla zwinnych programistów, którzy dzięki nim mogą pracować szybciej. Wyrazisty język zapytań i wieloaspektowe indeksowanie zapewniają różnorodne opcje zapytań. Nadal możesz korzystać z gwarancji relacyjnej bazy danych, wykonując transakcje ACID. Możesz dowiedzieć się więcej o tym, jak systemy rozproszone mogą zwiększyć skalowalność i odporność danych, odwiedzając witrynę distributionsystems.com. Poszczególne dokumenty są niezależnymi jednostkami, co ułatwia dystrybucję między serwerami bez powodowania uszczerbku dla lokalizacji danych.

Zastosowanie intuicyjnego, praktycznego modelowania w dokumentowych bazach danych pozwala na szybsze odczytywanie modeli niż te stosowane w relacyjnych bazach danych. Oczekuje się, że jakość danych będzie niższa i istnieje ryzyko pogorszenia jakości danych ze względu na sztywne tabele. W relacyjnej bazie danych nie ma natywnego skalowania w poziomie, więc jeśli chcesz podzielić istniejącą bazę danych na partycje (fragment), będziesz musiał zapłacić za kosztowny system skalowania. Bazy danych zorientowane na dokumenty mogą przechowywać różne typy dokumentów i zwykle nie wymagają wprowadzania żadnych pól. Pomimo faktu, że każde pole jest odrębne, istnieje wspólny skład strukturalny. Każdy dokument zawiera unikalny identyfikator, za pomocą którego można dodawać, zmieniać, usuwać lub wyszukiwać informacje. Hermetyzacja enkapsulowanych danych (lub informacji) jest zwykle wykonywana w standardowym formacie lub dekodowaniu.

Bazy danych zorientowane na dokumenty mają znacznie bardziej elastyczną strukturę niż tradycyjna baza danych . Dane są zapisywane bezpośrednio z dokumentu, a nie z kolumn w bazie danych, gdy są wysyłane zapytania. Jedynymi polami danych, które należy dodać, są te, które są istotne dla zestawu danych w magazynie dokumentów.

Dlaczego dokumenty są lepsze niż tabele relacyjne do przechowywania plików

Dokumenty są często używane do przechowywania plików, ponieważ są bardziej wydajne niż relacyjne bazy danych do przechowywania dużych plików. Dokumenty mają również tę zaletę, że są wygodne w wyszukiwaniu i manipulowaniu.