3 lucruri de care trebuie să țineți cont atunci când modelați date pentru o bază de date NoSQL
Publicat: 2023-01-25Bazele de date NoSQL sunt din ce în ce mai populare, deoarece cantitatea de date generată continuă să crească într-un ritm exponențial. Spre deosebire de bazele de date relaționale tradiționale, care se bazează pe o schemă fixă, bazele de date NoSQL sunt fără schemă, ceea ce le face mult mai flexibile și mai ușor de scalat. Când vine vorba de modelarea datelor pentru o bază de date NoSQL, există câteva lucruri de reținut. În primul rând, deoarece nu există nicio schemă, nu trebuie să vă faceți griji cu privire la definirea coloanelor sau a tipurilor de date. Aceasta înseamnă că vă puteți structura datele în orice mod considerați potrivit. În al doilea rând, deoarece bazele de date NoSQL sunt proiectate pentru a fi scalabile, trebuie să vă gândiți la modul în care datele dvs. vor fi distribuite pe mai multe servere. Acest lucru este cunoscut sub numele de sharding și este ceva care trebuie luat în considerare de la început atunci când proiectați modelul dvs. de date. În cele din urmă, bazele de date NoSQL sunt adesea folosite pentru stocarea unor cantități mari de date nestructurate. Aceasta înseamnă că modelul dvs. de date va fi probabil mult mai simplu decât ar fi pentru o bază de date relațională. Țineți cont de aceste lucruri și veți fi pe drumul cel bun spre modelarea datelor pentru o bază de date NoSQL.
În bazele de date SQL, ori de câte ori există duplicarea datelor, acestea sunt preluate într-un alt tabel. Modelele de date sunt create folosind răspunsuri API REST, care sunt reprezentate pe un rând din baza de date. Pentru a uni mai multe rânduri la un singur tabel, nu trebuie să vă întoarceți pe disc de mai multe ori. O bază de date NoSQL are performanțe mai bune, deoarece este distribuită mai pe scară largă. Într-o bază de date NoSQL, rândurile pot avea câmpuri diferite în ele. Nu trebuie să stocați date în mai multe tabele dacă nu trebuie să păstrați diferite tipuri de date, cum ar fi detaliile comenzii sau informațiile despre clienți. Bazele de date NoSQL, care pot fi împărțite în mai multe partiții, pot fi implementate pe o varietate de servere.
Cheia de partiție determină în ce partiție este împărțit un rând. Indicii secundari ai DynamoDB sunt disponibili în două variante: locali și globali. În timp ce un index secundar local are o cheie de sortare care diferă de cheia de partiție, aceasta trebuie să fie identică. În plus, un index secundar global poate fi folosit pentru a crea o vizualizare unificată a tuturor articolelor din portofoliu. Citirea a 100 de rânduri de pe un disc poate fi ineficientă dacă doriți să le filtrați și să returnați doar 2 rânduri. Este esențial să rețineți că, dacă utilizați baze de date NoSQL, ar trebui să vă modelați datele într-un mod diferit decât dacă le-ați modela în baze de date relaționale. Deoarece datele trebuie să fie structurate în funcție de interogarea așteptată, bazele de date NoSQL sunt uneori considerate a fi mai puțin flexibile decât bazele de date bazate pe structuri de date relaționale .
Întrebarea este dacă codificați relațiile în mod explicit într-un RDBMS sau implicit într-o bază de date NoDatabase. Avantajul NoSQL este capacitatea sa de a scala. Instanța RDS poate rula la o capacitate maximă de 1 TB de memorie și 128 de procesoare virtuale, ceea ce reprezintă mai mult de două ori capacitatea a 99% dintre startup-uri. DynamoDB, pe de altă parte, este disponibil numai prin Amazon Web Services, în timp ce bazele de date open-source nu vă blochează într-un furnizor de cloud.
Termenul NoSQL se referă la patru tipuri de baze de date: depozite cheie-valoare, depozite bazate pe documente, depozite bazate pe coloane și depozite bazate pe grafice. Cele trei tipuri majore de modelare a datelor NoSQL sunt conceptuale, generale și ierarhice.
Ce este un model de date NoSQL? Modelul nu se bazează pe un sistem de management al bazelor de date relaționale (RDBMS). Ca urmare, modelul nu specifică modul în care datele se leagă sau cum se conectează toate acestea.
Abilitatea de a interoga cantități mari de date este una dintre cele mai importante caracteristici ale sistemelor NoSQL . Bazele de date de documente pot suporta o gamă largă de aplicații, deoarece oferă cele mai multe funcționalități. Datele pot fi accesate într-o varietate de moduri, inclusiv prin utilizarea cheilor primare în magazinele cheie-valoare și în depozitele cu coloane largi.
Scopul bazelor de date NoSQL este să se desprindă de rândurile și coloanele unei baze de date relaționale. Majoritatea oamenilor greșesc bazele de date NoSQL pentru lipsa unui model de date, ceea ce este o concepție greșită comună. Secțiunea precedentă descrie modul în care datele vor fi organizate într-o schemă.
Exemplu de modelare a datelor Nosql
Există multe moduri diferite de a modela datele într-o bază de date Nosql, iar cea mai bună abordare depinde de aplicația specifică și de cerințele de date. De exemplu, o modalitate obișnuită de a modela datele într-un magazin cheie-valoare este utilizarea unei hărți hash, care permite căutarea rapidă a înregistrărilor după cheie. O altă modalitate populară de a modela datele într-o bază de date orientată spre document este utilizarea documentelor imbricate, care pot reprezenta structuri complexe de date mai eficient decât o bază de date relațională tradițională .
Instrumente de modelare a bazelor de date Nosql
Când vine vorba de instrumentele de modelare a bazelor de date nosql , există câteva opțiuni diferite din care să alegeți. De exemplu, există instrumente care se concentrează pe a vă ajuta să vă proiectați și să vizualizați modelul dvs. de date, precum și altele care să vă ajute să vă gestionați și să vă optimizați baza de date nosql. Indiferent care sunt nevoile dvs. specifice, există probabil un instrument de modelare a bazelor de date nosql care vă poate ajuta.
Bazele de date NoSQL sunt proiectate pentru a fi mai flexibile decât bazele de date relaționale, împărțindu-le în bucăți mai mici. Majoritatea oamenilor confundă bazele de date NoSQL pentru că nu au deloc un model de date. Înțelegerea modului în care vor fi organizate datele este un pas important în formarea unei scheme. Aceste diferențe vor fi reflectate în modelele de date pentru fiecare dintre cele patru tipuri majore de baze de date NoSQL. Ca rezultat, proiectarea schemei va fi iterativă în timp pentru a răspunde nevoilor aplicației. Alegerea bazei de date NoSQL potrivită pentru dvs. necesită mai întâi să determinați care model de date este cel mai potrivit pentru cazul dvs. de utilizare. Există numeroase tipuri de tipuri de date și structuri de date din care să alegeți atunci când vine vorba de stocarea valorilor și câmpurilor în fiecare document.
Au fost dezvoltate mai multe limbaje de interogare puternice pentru a gestiona o gamă largă de tipuri de valori de câmp, iar câmpurile sunt preluate folosind interogări. Un rând dintr-o bază de date NoSQL este format dintr-o cheie și o coloană aferentă, cunoscută sub numele de familie de coloane. Bazele de date NoSQL sunt formate din patru tipuri de structuri subiacente care stochează date. Deși modul în care sunt organizate datele este foarte adaptabil, ocazional poate fi numit XML-less. Bazele de date de documente, bazele de date cu coloane largi și bazele de date grafice sunt de obicei configurate pentru a utiliza un limbaj de interogare specific.
Bazele de date NoSQL câștigă popularitate deoarece oferă o modalitate mai flexibilă și mai dinamică de stocare a datelor. Deoarece aceste baze de date sunt concepute pentru cloud, se pot scala pe orizontală, făcându-le ideale pentru companiile care doresc să țină pasul cu creșterea rapidă.
Ce este un instrument de modelare a bazelor de date?
Un instrument de modelare a datelor este o aplicație software care vă permite să creați structuri de baze de date bazate pe diagrame, facilitând crearea unei structuri de date care este adaptată nevoilor dumneavoastră. Utilizatorii pot crea infografice, diagrame, vizualizări de date și diagrame de flux care sunt adaptate la industria lor specifică.
Cele mai bune practici de proiectare a bazelor de date Nosql
Când proiectați o bază de date NoSQL, este important să luați în considerare următoarele bune practici:
1. Păstrați-o simplă: bazele de date NoSQL sunt concepute pentru a fi simple și ușor de utilizat. Prin urmare, este important să păstrați designul cât mai simplu posibil.
2. Evitați îmbinările: îmbinările nu sunt acceptate în bazele de date NoSQL. Prin urmare, este important să le evitați atunci când proiectați baza de date.
3. denormalizarea datelor: denormalizarea datelor este o practică comună în bazele de date NoSQL. Aceasta înseamnă că datele sunt duplicate pentru a îmbunătăți performanța.
4. Utilizați o schemă: O schemă nu este necesară într-o bază de date NoSQL, dar poate fi utilă în organizarea datelor.
5. Utilizați tipuri de date adecvate: bazele de date NoSQL acceptă o varietate de tipuri de date. Este important să alegeți tipul de date adecvat pentru fiecare câmp din baza de date.
Este posibil să se utilizeze punctele forte ale paradigmei relaționale în denormalizarea RDBMS. Bazele de date NoSQL sunt un instrument fantastic pentru crearea de entități dinamice și agregate semi-structurate. În loc să vă gândiți la entități și relații, modelați NoSql folosind o abordare a ierarhiei și a agregatelor. Denormalizarea în RDBMS închide în mod eficient baza de date la una NoSQL. Dacă aveți nevoie de un agregat mare de agregate, trebuie să vă alăturați codului, sau dacă aveți nevoie de un agregat mic, trebuie să îl analizați. Ar trebui să aflați mai multe despre relațiile voastre cât mai curând posibil.
Diagrama bazei de date Nosql
Diagrama bazei de date Nosql este un tip de bază de date care stochează date într-un format diferit de baza de date relațională tradițională. Bazele de date Nosql sunt adesea folosite pentru aplicații care necesită un nivel ridicat de scalabilitate și performanță.
Numele și structura diagramelor de modelare a datelor diferă de cele ale diagramelor ER și de clasă. Regulile NoSQL de relații, așa cum au fost simplificate de dezvoltator, sunt menite să ajute dezvoltatorii să înceapă cu NoSQL. Când modelați, este întotdeauna de preferat să planificați din timp operațiunile de citire și scriere. Nu este niciodată o idee bună să puneți documente cu un număr tot mai mare de referințe sau numere într-un alt document. Ca urmare, există multe articole pe piață care vor continua să crească, așa că nu putem încorpora sau adăuga ID-urile lor în produse ca referințe. O altă colecție poate fi creată pentru a stoca mai multe tranzacții sau puteți introduce pur și simplu un câmp de identificare unic (de exemplu, tranzacție id) în toate tranzacțiile efectuate într-un grup. Numele și principiile de proiectare ale modelării datelor NoSQL nu sunt la fel de puternice ca cele ale SQL.
Pentru a facilita citirea, este întotdeauna de preferat să includeți simbolurile care cuprind diagrama. Produsul are numeroase tranzacții, care sunt complet opționale, dar cerințele trebuie îndeplinite. Pe măsură ce aplicația este dezvoltată, este posibil ca diagrama de mai jos să fie îmbunătățită.
Avantajele și dezavantajele bazelor de date Nosql
Bazele de date Nosql sunt concepute pentru date semi-structurate. Modelul relațional nu este potrivit pentru asta. Un magazin cheie-valoare este o alegere excelentă, deoarece stochează date într-o varietate de perechi cheie-valoare.
Exemplu de schemă a bazei de date Nosql
O bază de date NoSQL este o bază de date non-relațională care nu utilizează schema tradițională bazată pe tabel a unei baze de date relaționale. Bazele de date NoSQL sunt adesea folosite pentru Big Data și aplicații web în timp real.
Baza de date NoSQL, spre deosebire de bazele de date relaționale, nu necesită o schemă fixă pentru stocarea datelor. Scopul principal al bazelor de date NoSQL este de a permite stocarea datelor la scară largă în sisteme distribuite. Companii precum Twitter, Facebook și Google folosesc NoSQL pentru a analiza cantități masive de date și pentru a crea aplicații web în timp real. Datele sunt stocate într-o bază de date și preluate ca o pereche de chei cu valoarea cheii. Acest tip de bază de date NoSQL poate fi utilizat pentru a stoca informații într-o colecție, dicționar sau matrice asociativă. Tipurile de documente sunt utilizate în mod obișnuit în sistemele de management al conținutului, platformele de blogging, analizele în timp real și comerțul electronic. De cele mai multe ori, bazele de date bazate pe grafice sunt folosite pentru a stoca date în rețelele sociale, logistică sau baze de date spațiale.
Folosind instrumentul MapReduce, puteți defini vizualizări în CouchDB. Conform acestui principiu, un depozit de date distribuit nu poate garanta mai mult de două din trei lucruri. Consecvența datelor este o necesitate: datele nu trebuie modificate chiar și după executarea unei operațiuni. Este esențial ca toleranța de partiție a sistemului să fie menținută chiar dacă comunicarea între servere nu este stabilă.
Bazele de date Nosql au schemă?
NoSQL are o schemă? Spre deosebire de bazele de date relaționale, care au o ierarhie de funcții, bazele de date NoSQL nu au. Structura de bază a fiecăruia dintre cele patru tipuri principale de baze de date NoSQL este utilizată pentru stocarea datelor.
Date într-un mod care se potrivește cel mai bine aplicației dvs. Cele trei tipuri de scheme din Mongodb
MongoDB are multe avantaje, inclusiv ușurința sa de utilizare și ușurința de întreținere. Cea mai simplă versiune a acestui sistem este mai simplă, deoarece nu necesită utilizarea unei scheme complicate. Datorită schemei sale flexibile, vă puteți modela datele în cel mai bun mod pentru aplicația dvs. În acest articol, vom trece peste modelarea datelor în MongoDB. Datele MongoDB se pot modifica în mod implicit. Structurile documentelor nu sunt impuse automat de colecții. Ca rezultat, aveți capacitatea de a proiecta modele de date care să răspundă cel mai bine nevoilor aplicației dvs., îndeplinind în același timp și cerințele de performanță. MongoDB folosește cele trei tipuri de scheme: logică, fizică și vizualizare. Schema logică a unei baze de date descrie modul în care este scrisă. Folosind o schemă logică, puteți defini structura unei baze de date numite Produse și puteți crea o listă de produse. Schema logică este utilizată pentru a defini relațiile dintre datele dintr-o bază de date și pentru a determina modul în care sunt stocate. Schema fizică este definită de baza de date fizică. Puteți utiliza o schemă fizică pentru a defini structura datelor într-o bază de date numită Produse, de exemplu. De asemenea, va determina modul în care datele sunt indexate și căutate; schema fizică poate fi găsită într-un director sau pe un disc. Într-o bază de date la nivel de vizualizare, Schema de vizualizare descrie designul bazei de date. O schemă de vizualizare poate fi utilizată pentru a defini structura unei baze de date numite Produse, de exemplu. În timp ce schema de vizualizare definește structura unui set de date, aceasta nu determină modul în care este stocat. Veți putea, totuși, să utilizați orice tehnologie de stocare care poate susține documente datorită acesteia. MongoDB acceptă scheme bazate pe trei tipuri diferite. O schemă logică este o metodă de definire a structurii datelor dvs., în timp ce o schemă fizică este o metodă de definire a formatului de stocare a datelor dvs., iar o schemă de vizualizare este o metodă de definire a structurii datelor dvs., dar fără a determina modul în care sunt acestea. structurat. Cu modelul de date MongoDB, puteți alege ce cerințe pe care doriți să le îndepliniți în funcție de flexibilitatea acestuia. Dacă aveți cantități mari de date, de exemplu, este posibil să doriți să utilizați o schemă fizică mai degrabă decât o schemă web. Dacă aveți foarte puține date și doriți să vă simplificați structura, puteți utiliza o schemă de vizualizare. Schema declarativă a MongoDB, precum și interfața sa de utilizator simplă și puternică, o fac o alegere excelentă pentru dezvoltarea modelelor personalizate.
Ce tip de schemă va fi folosit pentru baza de date Nosql?
Scalare: bazele de date NoSQL oferă de obicei scheme care pot fi ușor scalate în sus și în jos pentru a satisface nevoile unui dezvoltator. Datorită modelului său de date flexibil, bazele de date NoSQL sunt ideale pentru stocarea datelor semi-structurate și nestructurate.
Json: Viitorul managementului bazelor de date?
Datele cu date semi-structurate care nu necesită o structură strictă rând-coloană într-o bază de date SQL standard sunt ideale pentru JSON. Poate fi folosit pentru a crea și actualiza conținut mai rapid și mai eficient, precum și pentru a îmbunătăți flexibilitatea schemei. Este ideal pentru stocarea profilurilor de utilizator sau a descrierilor produselor, de exemplu.
Ce este un exemplu de Nosql?
O bază de date NoSQL poate fi utilizată pentru a efectua o gamă largă de sarcini într-o varietate de industrii. O bază de date NoSQL este clasificată în funcție de tipul acesteia. Bazele de date de documente, de exemplu, sunt clasificate ca baze de date cu scop general. În bazele de date cheie-valoare, interogări simple de căutare pot fi efectuate pe un volum mare de date.
De ce Mongodb este cea mai bună bază de date Nosql
Milioane de utilizatori, inclusiv Uber, Airbnb și Pinterest, folosesc MongoDB. Aceasta este, de asemenea, cea mai populară bază de date NoSQL de pe GitHub. Există numeroase motive pentru a utiliza MongoDB. În plus, dimensiunea sa de index de numai 2 GB este impresionantă. Poate gestiona o cantitate mare de date într-o perioadă scurtă de timp. În plus, MongoDB are o serie de caracteristici utile, cum ar fi fragmentarea și replicarea. Vă puteți păstra datele în siguranță și în siguranță, chiar dacă dimensiunea datelor crește. Când vine vorba de bazele de date NoSQL, MongoDB este fără îndoială regele.