Por que os bancos de dados NoSQL geralmente não suportam transações – e como você pode contornar isso

As transações são uma parte crítica de qualquer sistema de banco de dados, fornecendo uma maneira de garantir a integridade e a consistência dos dados diante de atualizações simultâneas. No entanto, nem todos os bancos de dados suportam transações. Em particular, os bancos de dados NoSQL geralmente não fornecem nenhuma maneira de realizar transações. Isso pode ser um grande problema para aplicativos que requerem suporte transacional , pois pode levar à corrupção e inconsistência de dados. No entanto, existem algumas soluções alternativas que podem ser usadas para fornecer suporte transacional para bancos de dados NoSQL. Neste artigo, veremos o que são transações, por que os bancos de dados NoSQL geralmente não as suportam e como contornar essa limitação.

A semântica transacional das soluções NoSQL é mais leve do que a de um banco de dados relacional, mas ainda fornece operações atômicas em algum nível. Se você sabe usar Node.js ou Ruby/Rack, pode criar rapidamente uma pequena maquete em Heroku.com. Lamento informar que ainda não implementei isso de forma alguma. Se uma transação deve ser executada, ela deve ser capaz de atingir as propriedades ACID. A maioria das ferramentas NoSQL reduz os critérios de consistência das operações para alcançar tolerância a falhas e disponibilidade de escala. É uma boa ideia usar bancos de dados SQL/ACID, como VoltDB, que são na memória, orientados a colunas e distribuídos. As ' transações otimistas ' podem ser usadas para fazer isso, mas acredito que você deve entender as garantias de atomicidade da implementação do banco de dados (por exemplo, quantas palavras devo escrever e ler em uma linha) antes de prosseguir.

De acordo com alguns fóruns de discussão, existem algumas transações HBase acontecendo na internet, se é isso que você está procurando. Existem geralmente dois tipos de bancos de dados NoSQL: chave/valor e armazenamentos de dados distribuídos, ambos implementados em seu RDBMS preferido e podem ser mantidos no topo com a ajuda de seu DBA e com a flexibilidade e desempenho do NoSQL. Se uma solução NoSQL incluir comparação e correspondência, você poderá usar transações otimistas sobre ela.

Para bancos de dados NoSQL, esse momento foi especialmente importante: as apostas eram maiores e finalmente era hora de implementar transações distribuídas. Até então, as transações eram normalmente confirmadas em um servidor e depois replicadas para o restante do cluster da mesma maneira que antes.

Por que o Nosql não é bom para transações?

As transações ACID não são executadas por bancos de dados NoSQL. Nos aplicativos de hoje, essas propriedades não são triviais para usar em transações que devem ser executadas com NoSQL. Os dados estruturados não são suportados por ele e não empregam uma linguagem de consulta estruturada.

O uso de bancos de dados NoSQL no desenvolvimento permite que os desenvolvedores alcancem o mesmo nível de simultaneidade sem converter estruturas na memória em relacionais. Além disso, embora forneçam um alto nível de segurança de dados, é fundamental que as organizações de TI modernas o façam. O processo de sharding, que separa bancos de dados extremamente grandes em partes menores e mais gerenciáveis, não pode ser automatizado por todos os bancos de dados. Quando você usa bancos de dados NoSQL, os dados são particionados em vários nós e, portanto, podem ser acessados ​​com mais eficiência, resultando no acesso seletivo de conjuntos de dados maiores com mais poder de computação. Os aplicativos modernos, que exigem um alto nível de escalabilidade, confiabilidade e disponibilidade dos bancos de dados, estão exigindo um alto nível de confiabilidade e escalabilidade dos bancos de dados relacionais. As desvantagens do NoSQL podem ser superadas usando uma variedade de estratégias para os aplicativos atuais.

Escolher o banco de dados NoSQL certo para suas necessidades requer uma variedade de considerações. Essa lista inclui fatores como o tipo de dados necessários, o nível de confiabilidade necessário e a quantidade de velocidade e escalabilidade necessárias. MongoDB, Cassandra e Redis são alguns dos bancos de dados NoSQL mais populares. Cada um desses bancos de dados tem seu próprio conjunto de pontos fortes e fracos, então você deve selecionar o melhor para você. Não há garantias de que os bancos de dados NoSQL serão a melhor opção para suas necessidades. Uma das principais desvantagens dos bancos de dados NoSQL é que eles são incapazes de oferecer suporte nativo aos recursos de confiabilidade encontrados nos bancos de dados relacionais. Entre as características de confiabilidade, atomicidade, consistência, isolamento e durabilidade são importantes. Se você precisa realizar transações, o MongoDB não é o melhor banco de dados para você. Há cada vez menos aplicativos que exigem transações, mas alguns que exigem transações para atualizar vários documentos/coleções. Nesse caso, o MongoDB deve ser evitado porque é exigido pela equipe. É fundamental considerar vários fatores ao selecionar um banco de dados NoSQL, incluindo o tipo de dados com os quais você está trabalhando, o nível de confiabilidade necessário e o desempenho e a escalabilidade de seu banco de dados. MongoDB, Cassandra e Redis são apenas alguns dos bancos de dados NoSQL disponíveis hoje.

Por que o Mongodb não é recomendado para dados financeiros

Por que o MongoDB não deve ser usado para dados financeiros?
Devido à falta de suporte transacional, o MongoDB não é recomendado para uso em dados financeiros. É fundamental para a confiabilidade e consistência dos dados para realizar transações. As transações são necessárias para garantir consistência ou sincronização com o banco de dados, mas nem sempre são realizadas.

Ácido de Transação Nosql

Os bancos de dados NoSQL não oferecem suporte a transações da mesma forma que os bancos de dados relacionais. Isso significa que você não pode confiar nas propriedades ACID das transações ao usar um banco de dados NoSQL. No entanto, alguns bancos de dados NoSQL oferecem suporte a alguns recursos de transações, como operações atômicas.

Diferentes bancos de dados Nosql podem oferecer diferentes níveis de suporte a transações.

Diferentes bancos de dados Nosql podem oferecer diferentes níveis de suporte a transações. Por exemplo, alguns bancos de dados podem oferecer suporte total a transações , enquanto outros podem oferecer apenas suporte limitado. Esse pode ser um fator importante a ser considerado ao escolher um banco de dados Nosql.

Os dados são modelados de um ponto de vista orientado a objetos em vez de armazenados em um banco de dados relacional para que os desenvolvedores entendam melhor a distinção entre bancos de dados orientados a objetos e relacionais. Bancos de dados orientados a documentos (por exemplo, MarkLogic, MongoDB e CouchDB) eliminaram completamente essa incompatibilidade de impedância. A desvantagem dos bancos de dados NoSQL é que eles não fornecem tais recursos em termos de agilidade e escalabilidade. Na prática, a importância das propriedades ACID é demonstrada pela forma como são aplicadas ou abordadas pelo mercado. MarkLogic, um banco de dados NoSQL, é um exemplo de banco de dados NoSQL, e veremos como ele auxilia em transações de várias instruções em Java. MarkLogic é um banco de dados NoSQL orientado a documentos. É possível serializar objetos em um formato de linguagem neutra e autodescritiva sem ter que passar por mapeamentos complexos.

No exemplo a seguir, JAXB é usado para apresentar um POJO para MarkLogic para persistência. Com as propriedades ACID do MarkLogic, o estoque reflete uma compra (na forma de uma redução de estoque) quando um item é comprado. O banco de dados executa essa tarefa como uma operação de tudo ou nada de seu ponto de vista. Como esta transação é uma transação de várias instruções, o MarkLogic cria um bloqueio em nível de documento executando operações de leitura pela primeira vez. Se executarmos o programa acima com sucesso, receberemos um pedido com três itens de linha, bem como atualizações nos itens de estoque para reduzir o número de itens. Quando o programa for executado novamente, podemos forçar uma exceção (embora um tanto falsa) para a transação alegando que não há estoque. Como resultado, quando abortamos toda a transação neste caso, recebemos o seguinte erro.

Quando lemos um objeto com a intenção de atualizá-lo, devemos garantir que algum outro thread não altere seu estado antes que possamos concluir a operação. A operação de leitura não é bloqueada implicitamente quando é retirada do contexto da transação para garantir isso. Para concluir a tarefa, você deve trabalhar com um objeto DocumentDescriptor. Acreditamos no bloqueio otimista porque temos certeza de que, quando realizarmos uma atualização subsequente, nosso sistema operacional não será alterado. Não é incomum que ocorra uma violação de isolamento neste edifício; no entanto, se houver um problema, ele deve ser investigado. O MarkLogic acompanhará as versões atualizadas e nos enviará um e-mail se as vencermos. O objetivo do servidor MarkLogic é fornecer recursos poderosos de forma que os desenvolvedores possam usar sem sacrificar nenhum de seus recursos. Sinta-se à vontade para navegar no site para obter informações adicionais sobre esses e outros tópicos. Consulte a página do GitHub para obter o exemplo de transação de várias instruções usado neste artigo.

Por que o Mongodb é o melhor banco de dados de documentos

Os bancos de dados de documentos são uma ótima opção para aplicativos que armazenam muitos dados. O banco de dados de documentos mais popular do planeta é o MongoDB.
Um armazenamento de valor-chave é útil para aplicativos que exigem que os dados sejam armazenados em um modelo de dados simples. Lojas de valores-chave como Redis estão entre as mais populares.
Bancos de dados orientados a colunas são uma excelente opção se você precisar de tabelas para armazenar dados. O MySQL é o banco de dados orientado a colunas mais amplamente utilizado.
Os dados podem ser armazenados em gráficos por meio do uso de bancos de dados de gráficos. É o banco de dados de gráficos mais popular e um dos bancos de dados NoSQL mais populares.

Transações do Mongodb

No MongoDB, uma transação é uma única unidade de trabalho que consiste em uma ou mais operações no banco de dados. As transações são úteis para garantir a integridade dos dados e garantir que os dados sejam processados ​​na ordem esperada.
O MongoDB fornece dois tipos de transações:
1. Operações únicas: são o tipo de transação mais comum e são usadas para atualizar, inserir ou excluir um único documento.
2. Transações de vários documentos: essas transações podem atualizar, inserir ou excluir vários documentos e são úteis para garantir que os dados sejam processados ​​em uma ordem específica.
Para iniciar uma transação, você usa o método db.collection.startTransaction(). Esse método usa alguns parâmetros que permitem especificar a preocupação de leitura e a preocupação de gravação da transação. A preocupação de leitura especifica como o MongoDB deve ler dados para a transação, e a preocupação de gravação especifica como o MongoDB deve gravar dados para a transação.
Depois de iniciar uma transação, você pode executar qualquer operação que normalmente executaria no banco de dados. Todas as operações executadas na transação farão parte da mesma unidade de trabalho.
Para confirmar uma transação, você usa o método db.collection.commitTransaction(). Este método gravará todas as alterações feitas na transação no banco de dados.
Se quiser abortar uma transação, use o método db.collection.abortTransaction(). Este método reverterá todas as alterações feitas na transação.

O termo transação refere-se a grupos lógicos de processos que processam uma ou mais operações em um banco de dados, como a leitura ou gravação de vários documentos. As transações são usadas para criar uma operação unificada agrupando e isolando várias instruções. A atomicidade e o isolamento do banco de dados são usados ​​para atingir a conformidade ACID. No MongoDB, existem duas APIs para processamento de transações. Além de ser a primeira API, a API principal possui uma sintaxe semelhante à de um banco de dados relacional. A segunda opção é usar o processamento de transações do MongoDB. Uma transação normalmente é escrita e executada usando um dos métodos de API definidos no driver MongoDB apropriado da linguagem do aplicativo.

Criar uma sessão no MongoDB é o primeiro passo para gerar uma transação. O método startTransaction() é dividido em duas partes: readConcern e writeConcern. Essas opções garantem que os dados no status majoritário sejam mantidos sincronizados em tempo real. Se houver erro, a transação será abortada; consulte a lista anexa para obter mais informações. A este respeito, podemos empregar autores em execução. Os autores são gerenciados por nós. Nesta sessão, retornaremos os resultados anteriores com nossa adição, então chame find() agora mesmo.

Este guia define as transações, bem como os melhores casos de uso para elas no MongoDB. Também percorremos conceitualmente o processo de uma sessão de transação no MongoDB. Se você quiser aprender mais sobre MongoDB e Prisma, criamos um guia Getting Started From scratch ou um guia How to Add to an Existing Project. O uso do MongoDB para transações envolve várias práticas recomendadas. Os dados transacionais são protegidos contra estados de banco de dados inválidos por transações compatíveis com ACID. Assim que iniciar a transação, certifique-se de otimizar para mantê-la em execução por 60 segundos. O número de operações não deve exceder 1.000 documentos em uma transação.

As garantias de transação atômica do MongoDB o tornam uma excelente escolha para aplicativos que exigem consistência e integridade de dados. Além disso, as transações são um componente chave do padrão ACID, necessário para aplicativos que requerem acesso contínuo aos dados.

O poder do Mongodb: transações

As transações de várias páginas podem ser executadas usando o MongoDB, um banco de dados NoSQL. As transações podem ser usadas para garantir que várias leituras e gravações em vários documentos de uma única ou várias coleções sejam atômicas. Além das transações, é possível usá-las para garantir a atomicidade em várias operações, coleções, bancos de dados, documentos e shards. O fato de que o MongoDB sempre forneceu atomicidade o torna uma excelente ferramenta transacional . O MongoDB lida com transações a uma taxa de 250 milhões de transações por segundo.

Transações do banco de dados Oracle Nosql

Uma transação Oracle NoSQL Database é um conjunto de leituras e gravações executadas como uma única unidade. Todas as gravações em uma transação são visíveis para todas as leituras que ocorrem depois que a transação é confirmada. Uma transação pode abranger várias chaves e itens de dados.

Bancos de dados Nosql: quando usá-los e quando evitá-los

Um banco de dados NoSQL, por outro lado, pode ser uma escolha melhor para organizações que precisam armazenar grandes quantidades de dados não estruturados ou têm dados menos estruturados. O suporte transacional não é suportado por um banco de dados NoSQL, ao contrário de um banco de dados tradicional. Essa pode não ser a melhor escolha para sistemas que precisam manter muitos dados e estão procurando um método consistente de armazená-los e gerenciá-los.

Bancos de dados Nosql

Bancos de dados Nosql são bancos de dados que não usam a estrutura de banco de dados SQL tradicional. Em vez disso, eles usam uma estrutura mais flexível que pode ser dimensionada com mais facilidade para atender às necessidades de aplicativos modernos.

Os dados em um banco de dados NoSQL são armazenados em documentos em vez de tabelas. Eles são projetados para serem flexíveis, escaláveis ​​e capazes de responder às necessidades de negócios modernos em questão de minutos. Bancos de dados de documentos, armazenamentos de valores-chave, bancos de dados de colunas largas e bancos de dados de gráficos são alguns dos tipos de bancos de dados NoSQL disponíveis. As organizações globais 2000 estão adotando rapidamente bancos de dados NoSQL para potencializar seus aplicativos de missão crítica. As cinco tendências citadas acima estão entre os desafios técnicos mais difíceis encontrados pela maioria dos bancos de dados relacionais. Devido ao modelo de dados fixo dos bancos de dados relacionais, eles são uma grande barreira para o desenvolvimento ágil. NoSQL define o modelo de aplicativo como um subconjunto do modelo de dados.

A modelagem de dados com NoSQL não é estática. O formato de fato para armazenar dados em um banco de dados orientado a documentos é JSON. Além disso, isso elimina o uso de estruturas ORM e agiliza o desenvolvimento de aplicativos. A recém-introduzida linguagem de consulta N1QL (pronuncia-se níquel) é uma poderosa extensão SQL e JSON para o Couchbase Server 4.0. O produto não é apenas capaz de suportar instruções SELECT / FROM / WHERE padrão, mas também suporta agregação (GROUP BY), classificação (SORT BY), junções (LEFT OUTER / INNER) e muito mais. Os bancos de dados NoSQL se distinguem por seu alto nível de eficiência operacional e arquitetura de expansão. A disponibilidade de serviços tornou-se um problema à medida que mais clientes interagem com empresas on-line por meio da Web e de aplicativos móveis.

Os bancos de dados NoSQL podem ser facilmente implantados e configurados. Eles foram projetados especificamente para leitura, escrita e armazenamento. Eles operam em larga escala, incluindo o gerenciamento e monitoramento de clusters de tamanhos variados. Um banco de dados NoSQL é distribuído em vários centros de dados e pode ser replicado sem a necessidade de software separado. Ele também pode ser usado para permitir a recuperação imediata de desastres por meio de roteadores de hardware, eliminando a necessidade de um aplicativo aguardar que um banco de dados detecte um problema e execute sua própria recuperação. Com o avanço dos bancos de dados NoSQL, você pode criar aplicativos da Web, móveis e IoT executados em várias plataformas.

Os bancos de dados NoSQL são benéficos devido à sua escalabilidade, replicação e flexibilidade. Apesar de seu alto desempenho, eles são capazes de lidar com uma grande quantidade de dados sem perder desempenho. Além disso, são ideais para aplicativos que precisam armazenar texto, imagens e dados estruturados em diversos formatos.

As vantagens dos bancos de dados Nosql

Há várias vantagens nos bancos de dados NoSQL em relação aos bancos de dados relacionais tradicionais, incluindo desempenho mais rápido e maior flexibilidade. É possível armazenar dados difíceis de encaixar em um modelo relacional, como streaming de vídeo ou postagens em redes sociais. Eles também são mais eficientes quando se trata de consulta de dados porque não exigem o mesmo nível de esquemas e mapeamento de dados que os bancos de dados relacionais.

Transações ácidas

Quando se trata de determinar as características de uma transação, o acrônimo ACID é definido por quatro propriedades principais: atomicidade, consistência, isolamento e durabilidade. Uma transação em um banco de dados pode ser definida como uma com essas características ACID, e um sistema transacional pode ser definido como uma com essas características ACID aplicadas ao armazenamento de dados.

O conjunto de propriedades conhecido como ACID (Atomicidade, Consistência, Isolamento e Durabilidade) é um componente importante das transações do banco de dados porque é o conjunto de propriedades que deve ser mantido mesmo em caso de erros, falta de energia e assim por diante. As transações são um componente essencial das alterações de um banco de dados. Ao desenvolver aplicativos distribuídos, é fundamental entender as transações ACID. DBMS emprega duas abordagens para atomicidade. Antes de qualquer alteração ser aplicada, um arquivo de log é gravado no servidor. Em contraste, a segunda abordagem assume que um banco de dados é particionado em blocos de comprimento fixo conhecidos como páginas. Durante uma transação, duas cópias de uma página estão presentes – a página atual e a página sombra.

As transações são executadas em ordem serial na propriedade de isolamento para evitar o risco de estados inconsistentes. Os clientes são enganados pelos sistemas DBMS pela ilusão de que as transações são executadas continuamente, permitindo-lhes raciocinar sobre o estado no final da transação. Os clientes podem achar mais fácil esperar por transações com durações longas porque algumas podem demorar muito. O SGBD permite que as transações sejam intercaladas apenas quando uma série de transações é executada ao mesmo tempo, resultando em agendamentos criados pela transação. A operação no mesmo item de dados é executada por várias transações, sendo uma delas uma operação de gravação. A seção de atomicidade descreve algumas das abordagens mais comuns para obter atomicidade e durabilidade.

A importância da conformidade ácida

Para que as transações do banco de dados funcionem de maneira suave e confiável, elas sempre devem ser bem-sucedidas ou falhar de maneiras previsíveis e confiáveis. ACID é um termo usado para descrever as quatro propriedades primárias e mais importantes de uma transação: atomicidade, consistência, isolamento e durabilidade. As transações que atendem a esses requisitos são consideradas compatíveis com ACID.