De ce bazele de date NoSQL nu acceptă adesea tranzacții – și cum le puteți rezolva

Tranzacțiile sunt o parte critică a oricărui sistem de baze de date, oferind o modalitate de a asigura integritatea și coerența datelor în fața actualizărilor concurente. Cu toate acestea, nu toate bazele de date acceptă tranzacții. În special, bazele de date NoSQL adesea nu oferă nicio modalitate de a efectua tranzacții. Aceasta poate fi o problemă majoră pentru aplicațiile care necesită suport tranzacțional , deoarece poate duce la coruperea datelor și inconsecvența. Cu toate acestea, există câteva soluții care pot fi utilizate pentru a oferi suport tranzacțional pentru bazele de date NoSQL. În acest articol, vom arunca o privire la ce sunt tranzacțiile, de ce bazele de date NoSQL adesea nu le acceptă și cum puteți rezolva această limitare.

Semantica tranzacțională a soluțiilor NoSQL este mai ușoară decât cea a unei baze de date relaționale, dar oferă totuși operațiuni atomice la un anumit nivel. Dacă știi cum să folosești Node.js sau Ruby/Rack, poți crea rapid o mică machetă pe Heroku.com. Îmi pare rău să vă informez că încă nu am implementat acest lucru în vreun fel. Dacă o tranzacție urmează să fie executată, aceasta trebuie să poată atinge proprietățile ACID. Majoritatea instrumentelor NoSQL reduc criteriile de consistență ale operațiunilor pentru a obține toleranța la erori și disponibilitatea de scalare. Este o idee bună să utilizați baze de date SQL/ACID, cum ar fi VoltDB, care sunt în memorie, orientate pe coloane și distribuite. „ Tranzacțiile optimiste ” pot fi folosite pentru a realiza acest lucru, dar cred că trebuie să înțelegeți garanțiile de atomicitate ale implementării bazei de date (de exemplu, câte cuvinte ar trebui să scriu și să citesc la rând) înainte de a continua.

Potrivit unor forumuri de discuții, există unele tranzacții HBase care se desfășoară pe internet, dacă asta cauți. Există, în general, două tipuri de baze de date NoSQL: cheie/valoare și depozite de date distribuite, ambele fiind implementate în RDBMS-ul dvs. preferat și pot fi ținute la curent cu asistența DBA și cu flexibilitatea și performanța NoSQL. Dacă o soluție NoSQL include compararea și potrivirea, puteți utiliza tranzacții optimiste pe deasupra.

Pentru bazele de date NoSQL, această dată a fost deosebit de importantă: mizele erau mai mari și a venit în sfârșit timpul să implementăm tranzacții distribuite. Până atunci, tranzacțiile erau de obicei efectuate pe un server și apoi replicate în restul clusterului în același mod ca înainte.

De ce Nosql nu este bun pentru tranzacții?

Tranzacțiile ACID nu sunt efectuate de bazele de date NoSQL. În aplicațiile de astăzi, aceste proprietăți nu sunt banale de utilizat în tranzacțiile care trebuie efectuate cu NoSQL. Datele structurate nu sunt acceptate de acesta și nu utilizează un limbaj de interogare structurat.

Utilizarea bazelor de date NoSQL în dezvoltare permite dezvoltatorilor să atingă același nivel de concurență fără a converti structurile din memorie în cele relaționale. În plus, deși oferă un nivel ridicat de securitate a datelor, este esențial ca organizațiile IT moderne să facă acest lucru. Procesul de sharding, care separă bazele de date extrem de mari în părți mai mici, mai ușor de gestionat, nu poate fi automatizat de fiecare bază de date. Când utilizați baze de date NoSQL, datele sunt partiționate pe mai multe noduri și, astfel, pot fi accesate mai eficient, rezultând accesul selectiv la seturi de date mai mari, cu mai multă putere de calcul. Aplicațiile moderne, care necesită un nivel ridicat de scalabilitate, fiabilitate și disponibilitate din bazele de date, cer un nivel ridicat de fiabilitate și scalabilitate din bazele de date relaționale. Dezavantajele NoSQL pot fi depășite folosind o varietate de strategii pentru aplicațiile actuale.

Alegerea bazei de date NoSQL potrivită pentru nevoile dumneavoastră necesită o varietate de considerații. Această listă include factori precum tipul de date de care aveți nevoie, nivelul de fiabilitate de care aveți nevoie și cantitatea de viteză și scalabilitate de care aveți nevoie. MongoDB, Cassandra și Redis sunt unele dintre cele mai populare baze de date NoSQL. Fiecare dintre aceste baze de date are propriul său set de puncte tari și puncte slabe, așa că trebuie să o selectați pe cea mai potrivită pentru dvs. Nu există garanții că bazele de date NoSQL vor fi cea mai bună opțiune pentru nevoile dvs. Unul dintre principalele dezavantaje ale bazelor de date NoSQL este că acestea nu sunt capabile să suporte nativ caracteristicile de fiabilitate găsite în bazele de date relaționale. Printre caracteristicile de fiabilitate, atomicitatea, consistența, izolarea și durabilitatea sunt toate importante. Dacă trebuie să efectuați tranzacții, MongoDB nu este cea mai bună bază de date pentru dvs. Există din ce în ce mai puține aplicații care necesită tranzacții, dar unele care necesită tranzacții pentru a actualiza mai multe documente/colecții În acest caz, MongoDB ar trebui evitat deoarece este solicitat de echipă. Este esențial să luați în considerare o serie de factori atunci când selectați o bază de date NoSQL, inclusiv tipul de date cu care lucrați, nivelul de fiabilitate de care aveți nevoie și performanța și scalabilitatea bazei de date. MongoDB, Cassandra și Redis sunt doar câteva dintre bazele de date NoSQL disponibile astăzi.

De ce Mongodb nu este recomandat pentru datele financiare

De ce nu ar trebui folosit MongoDB pentru date financiare?
Din cauza lipsei suportului tranzacțional, MongoDB nu este recomandat pentru utilizare în datele financiare. Este esențial pentru fiabilitatea și coerența datelor efectuarea tranzacțiilor. Tranzacțiile sunt necesare pentru a asigura coerența sau sincronizarea cu baza de date, dar nu sunt întotdeauna efectuate.

Acid de tranzacție Nosql

Bazele de date NoSQL nu acceptă tranzacții în același mod în care o fac bazele de date relaționale. Aceasta înseamnă că nu vă puteți baza pe proprietățile ACID ale tranzacțiilor atunci când utilizați o bază de date NoSQL. Cu toate acestea, unele baze de date NoSQL acceptă unele dintre caracteristicile tranzacțiilor, cum ar fi operațiunile atomice.

Diferite baze de date Nosql pot oferi diferite niveluri de suport pentru tranzacții.

Diferitele baze de date Nosql pot oferi diferite niveluri de suport pentru tranzacții. De exemplu, unele baze de date pot oferi suport complet pentru tranzacții , în timp ce altele pot oferi doar suport limitat. Acesta poate fi un factor important de luat în considerare atunci când alegeți o bază de date Nosql.

Datele sunt modelate mai degrabă dintr-un punct de vedere orientat pe obiect decât stocate într-o bază de date relațională, pentru ca dezvoltatorii să înțeleagă mai bine distincția dintre bazele de date orientate pe obiect și cele relaționale. Bazele de date orientate pe documente (de exemplu, MarkLogic, MongoDB și CouchDB) au eliminat complet această nepotrivire a impedanței. Dezavantajul bazelor de date NoSQL este că nu oferă astfel de capabilități în ceea ce privește agilitatea și scalabilitatea. În practică, importanța proprietăților ACID este demonstrată de modul în care sunt aplicate sau abordate de piață. MarkLogic, o bază de date NoSQL, este un exemplu de bază de date NoSQL și ne vom uita la modul în care ajută la tranzacțiile cu mai multe instrucțiuni în Java. MarkLogic este o bază de date NoSQL care este orientată spre documente. Este posibil să serializeze obiecte într-un format neutru din punct de vedere al limbajului și auto-descriere, fără a fi nevoie să treci prin mapări complexe.

În exemplul următor, JAXB este folosit pentru a prezenta un POJO la MarkLogic pentru persistență. Cu proprietățile ACID ale MarkLogic, inventarul reflectă o achiziție (sub forma unei reduceri de stoc) atunci când un articol este achiziționat. Baza de date îndeplinește această sarcină ca o operațiune totul sau nimic din punctul său de vedere. Deoarece această tranzacție este o tranzacție cu mai multe instrucțiuni, MarkLogic creează o blocare la nivel de document prin efectuarea operațiunilor de citire pentru prima dată. Dacă rulăm cu succes programul de mai sus, vom primi o comandă cu trei articole rând, precum și actualizări ale articolelor de inventar pentru a reduce numărul de articole. Când programul este din nou rulat, putem forța o excepție (deși oarecum falsă) pentru tranzacție, pretinzând că nu există inventar. Ca urmare, atunci când anulăm întreaga tranzacție în acest caz, primim următoarea eroare.

Când citim un obiect cu intenția de a-l actualiza, trebuie să ne asigurăm că un alt fir nu își schimbă starea înainte de a putea finaliza operația. Operația de citire nu este blocată implicit atunci când este luată în afara contextului tranzacției pentru a asigura acest lucru. Pentru a finaliza sarcina, trebuie să lucrați cu un obiect DocumentDescriptor. Credem în blocarea optimistă, deoarece suntem încrezători că atunci când efectuăm o actualizare ulterioară, sistemul nostru de operare nu se va schimba. Nu este neobișnuit ca în această clădire să apară o încălcare a izolării; cu toate acestea, dacă există o problemă, aceasta ar trebui investigată. MarkLogic va ține evidența versiunilor actualizate și ne va trimite un e-mail dacă le-am învins. Scopul serverului MarkLogic este de a oferi capabilități puternice într-un mod pe care dezvoltatorii să le poată utiliza fără a sacrifica niciuna dintre caracteristicile sale. Simțiți-vă liber să răsfoiți site-ul web pentru informații suplimentare despre aceste subiecte și alte subiecte. Vă rugăm să consultați pagina GitHub pentru exemplul de tranzacție cu mai multe extrasuri folosit în acest articol.

De ce Mongodb este cea mai bună bază de date de documente

Bazele de date de documente sunt o alegere excelentă pentru aplicațiile care stochează o mulțime de date. Cea mai populară bază de date de documente de pe planetă este MongoDB.
Un depozit cheie-valoare este util pentru aplicațiile care necesită stocarea datelor într-un model de date simplu. Magazinele cheie-valoare precum Redis sunt printre cele mai populare.
Bazele de date orientate pe coloane sunt o alegere excelentă dacă aveți nevoie de tabele pentru a stoca date. MySQL este cea mai utilizată bază de date orientată pe coloane.
Datele pot fi stocate în grafice prin utilizarea bazelor de date grafice. Este cea mai populară bază de date grafică și una dintre cele mai populare baze de date NoSQL.

Tranzacții Mongodb

În MongoDB, o tranzacție este o singură unitate de lucru care constă dintr-una sau mai multe operațiuni pe baza de date. Tranzacțiile sunt utile pentru a asigura integritatea datelor și pentru a vă asigura că datele sunt procesate în ordinea la care vă așteptați.
MongoDB oferă două tipuri de tranzacții:
1. Operațiuni unice: Acestea sunt cele mai frecvente tipuri de tranzacții și sunt utilizate pentru a actualiza, insera sau șterge un singur document.
2. Tranzacții cu mai multe documente: Aceste tranzacții pot actualiza, insera sau șterge mai multe documente și sunt utile pentru a se asigura că datele sunt procesate într-o anumită ordine.
Pentru a începe o tranzacție, utilizați metoda db.collection.startTransaction(). Această metodă necesită câțiva parametri care vă permit să specificați preocuparea de citire și preocuparea de scriere pentru tranzacție. Preocuparea de citire specifică modul în care MongoDB ar trebui să citească datele pentru tranzacție, iar preocuparea de scriere specifică modul în care MongoDB ar trebui să scrie datele pentru tranzacție.
Odată ce ați început o tranzacție, puteți rula orice operațiune pe care ați rula în mod normal în baza de date. Toate operațiunile pe care le derulați în cadrul tranzacției vor face parte din aceeași unitate de lucru.
Pentru a efectua o tranzacție, utilizați metoda db.collection.commitTransaction(). Această metodă va scrie toate modificările pe care le-ați făcut în cadrul tranzacției în baza de date.
Dacă doriți să anulați o tranzacție, utilizați metoda db.collection.abortTransaction(). Această metodă va anula toate modificările pe care le-ați făcut în cadrul tranzacției.

Termenul de tranzacție se referă la grupuri logice de procese care procesează una sau mai multe operațiuni într-o bază de date, cum ar fi citirea sau scrierea mai multor documente. Tranzacțiile sunt folosite pentru a crea o operațiune unificată prin gruparea și izolarea mai multor declarații. Atomicitatea și izolarea bazei de date sunt utilizate pentru a obține conformitatea cu ACID. În MongoDB, există două API-uri pentru procesarea tranzacțiilor. Pe lângă faptul că este primul API, API-ul de bază are o sintaxă similară cu cea a unei baze de date relaționale. A doua opțiune este să utilizați procesarea tranzacțiilor MongoDB. O tranzacție este de obicei scrisă și executată folosind una dintre metodele API definite în driverul MongoDB corespunzător al limbajului aplicației.

Crearea unei sesiuni în MongoDB este primul pas către generarea unei tranzacții. Metoda startTransaction() este împărțită în două părți: readConcern și writeConcern. Aceste opțiuni asigură că datele în starea majoritară angajată sunt păstrate sincronizate în timp real. Dacă există o eroare, tranzacția va fi anulată; vă rugăm să consultați lista atașată pentru mai multe informații. În acest sens, putem angaja autori care rulează. Autorii sunt gestionați de noi. În această sesiune, vom returna rezultatele anterioare cu adăugarea noastră, așa că apelați find() chiar acum.

Acest ghid definește tranzacțiile, precum și cele mai bune cazuri de utilizare pentru acestea în MongoDB. Am parcurs și conceptual procesul unei sesiuni de tranzacție în MongoDB. Dacă doriți să aflați mai multe despre MongoDB și Prisma, am creat un ghid Introducere de la zero sau un ghid Cum să adăugați la un proiect existent. Utilizarea MongoDB pentru tranzacții implică o serie de bune practici. Datele tranzacționale sunt protejate de stările invalide ale bazei de date prin tranzacții compatibile cu ACID. De îndată ce lansați tranzacția, asigurați-vă că vă optimizați pentru ca aceasta să ruleze timp de 60 de secunde. Numărul de operațiuni nu trebuie să depășească 1.000 de documente într-o tranzacție.

Garanțiile MongoDB privind tranzacțiile atomice îl fac o alegere excelentă pentru aplicațiile care necesită consistență și integritate a datelor. În plus, tranzacțiile sunt o componentă cheie a standardului ACID, care este necesară pentru aplicațiile care necesită acces continuu la date.

Puterea Mongodb: Tranzacții

Tranzacțiile cu mai multe pagini pot fi executate folosind MongoDB, o bază de date NoSQL. Tranzacțiile pot fi utilizate pentru a se asigura că mai multe citiri și scrieri pe mai multe documente dintr-o singură sau mai multe colecții sunt atomice. În plus față de tranzacții, este posibil să le folosiți pentru a asigura atomicitatea în mai multe operațiuni, colecții, baze de date, documente și fragmente. Faptul că MongoDB a oferit întotdeauna atomicitate îl face un instrument tranzacțional excelent . MongoDB gestionează tranzacțiile cu o rată de 250 de milioane de tranzacții pe secundă.

Tranzacții cu baze de date Oracle Nosql

O tranzacție Oracle NoSQL Database este un set de citiri și scrieri care sunt efectuate ca o singură unitate. Toate scrierile dintr-o tranzacție sunt vizibile pentru toate citirile care au loc după ce tranzacția este comisă. O tranzacție poate cuprinde mai multe chei și elemente de date.

Baze de date Nosql: Când să le folosiți și când să le evitați

O bază de date NoSQL, pe de altă parte, poate fi o alegere mai bună pentru organizațiile care trebuie să stocheze cantități mari de date nestructurate sau care au date mai puțin structurate. Suportul tranzacțional nu este acceptat de o bază de date NoSQL, spre deosebire de o bază de date tradițională. Aceasta poate să nu fie cea mai bună alegere pentru sistemele care au nevoie de o mulțime de date pentru a fi păstrate și caută o metodă consecventă de stocare și gestionare a acestora.

Baze de date Nosql

Bazele de date Nosql sunt baze de date care nu folosesc structura tradițională a bazei de date SQL. În schimb, folosesc o structură mai flexibilă, care poate fi scalată mai ușor pentru a răspunde nevoilor aplicațiilor moderne.

Datele dintr-o bază de date NoSQL sunt stocate mai degrabă în documente decât în ​​tabele. Sunt proiectate pentru a fi flexibile, scalabile și capabile să răspundă nevoilor moderne de afaceri în câteva minute. Bazele de date de documente, depozitele cheie-valoare, bazele de date cu coloane largi și bazele de date grafice sunt câteva dintre tipurile de baze de date NoSQL disponibile. Organizațiile Global 2000 adoptă rapid bazele de date NoSQL pentru a-și alimenta aplicațiile critice. Cele cinci tendințe citate mai sus sunt printre cele mai dificile provocări tehnice întâlnite de majoritatea bazelor de date relaționale. Datorită modelului de date fixe al bazelor de date relaționale, acestea reprezintă o barieră majoră în calea dezvoltării agile. NoSQL definește modelul de aplicație ca un subset al modelului de date.

Modelarea datelor cu NoSQL nu este statică. Formatul de facto pentru stocarea datelor într-o bază de date orientată spre document este JSON. În plus, acest lucru elimină utilizarea cadrelor ORM și simplifică dezvoltarea aplicațiilor. Limbajul de interogare N1QL recent introdus (pronunțat nichel) este o extensie puternică SQL și JSON pentru Couchbase Server 4.0. Produsul nu numai că este capabil să accepte instrucțiuni standard SELECT / FROM / WHERE, dar acceptă și agregare (GROUP BY), sortare (SORT BY), îmbinări (LEFT OUTER / INNER) și multe altele. Bazele de date NoSQL se disting prin nivelul lor ridicat de eficiență operațională și arhitectura de scalare. Disponibilitatea serviciilor a devenit o problemă pe măsură ce mai mulți clienți interacționează cu companiile online prin intermediul aplicațiilor web și mobile.

Bazele de date NoSQL pot fi ușor implementate și configurate. Au fost concepute special pentru citire, scriere și stocare. Aceștia operează la scară largă, inclusiv gestionarea și monitorizarea clusterelor de dimensiuni diferite. O bază de date NoSQL este distribuită în mai multe centre de date și poate fi replicată fără a fi nevoie de software separat. De asemenea, poate fi folosit pentru a activa recuperarea imediată în caz de dezastru prin routere hardware, eliminând necesitatea ca o aplicație să aștepte ca o bază de date să detecteze o problemă și să efectueze propria recuperare. Odată cu progresul bazelor de date NoSQL, puteți crea aplicații web, mobile și IoT care rulează pe mai multe platforme.

Bazele de date NoSQL sunt benefice datorită scalabilității, replicării și flexibilității lor. În ciuda performanței lor ridicate, sunt capabili să gestioneze o cantitate mare de date fără a pierde performanța. În plus, sunt ideale pentru aplicațiile care trebuie să stocheze text, imagini și date structurate într-o varietate de formate.

Avantajele bazelor de date Nosql

Există mai multe avantaje pentru bazele de date NoSQL față de bazele de date relaționale tradiționale, inclusiv performanță mai rapidă și flexibilitate mai mare. Este posibil să stocați date care sunt dificil de încadrat într-un model relațional, cum ar fi streaming video sau postări pe rețelele sociale. Ele sunt, de asemenea, mai eficiente atunci când vine vorba de interogarea datelor, deoarece nu necesită același nivel de scheme și mapare a datelor ca bazele de date relaționale.

Tranzacții cu acid

Când vine vorba de determinarea caracteristicilor unei tranzacții, acronimul ACID este definit de patru proprietăți cheie: atomicitate, consistență, izolare și durabilitate. O tranzacție dintr-o bază de date poate fi definită ca una cu aceste caracteristici ACID, iar un sistem tranzacțional poate fi definit ca una cu aceste caracteristici ACID aplicate stocării datelor.

Setul de proprietăți cunoscut sub numele de ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, and Durability) este o componentă importantă a tranzacțiilor bazei de date, deoarece este setul de proprietăți care ar trebui menținut chiar și în cazul unor erori, întreruperi de curent și așa mai departe. Tranzacțiile sunt o componentă esențială a modificărilor unei baze de date. Când dezvoltați aplicații distribuite, este esențial să înțelegeți tranzacțiile ACID. DBMS folosește două abordări ale atomicității. Înainte de aplicarea oricăror modificări, un fișier jurnal este scris pe server. În schimb, a doua abordare presupune că o bază de date este împărțită în blocuri cu lungime fixă ​​cunoscute sub numele de pagini. În timpul unei tranzacții, sunt prezente două copii ale unei pagini – pagina curentă și pagina umbră.

Tranzacțiile sunt executate în ordine în serie în proprietate de izolare pentru a evita riscul stărilor inconsistente. Clienții sunt înșelați de sistemele DBMS de iluzia că tranzacțiile sunt efectuate în mod continuu, permițându-le să raționeze despre starea de la sfârșitul tranzacției. Clienților le poate fi mai ușor să aștepte tranzacțiile cu durate lungi, deoarece unele pot dura mult timp. SGBD-ul permite tranzacțiilor să se intercaleze numai atunci când o serie de tranzacții sunt executate în același timp, rezultând programe create de tranzacție. Operația asupra aceluiași element de date este efectuată prin mai multe tranzacții, una dintre ele fiind o operație de scriere. Secțiunea privind atomismul descrie unele dintre cele mai comune abordări pentru obținerea atomicității și durabilității.

Importanța respectării acidului

Pentru ca tranzacțiile cu bazele de date să funcționeze fără probleme și în mod fiabil, acestea trebuie întotdeauna să reușească sau să eșueze în moduri previzibile și de încredere. ACID este un termen folosit pentru a descrie cele patru proprietăți primare și cele mai importante ale unei tranzacții: atomicitate, consistență, izolare și durabilitate. Se spune că tranzacțiile care îndeplinesc aceste cerințe sunt conforme cu ACID.