Базы данных NoSQL и специальные запросы: что вам нужно знать
Опубликовано: 2022-11-20На этот вопрос нет универсального ответа, поскольку решение о том, использовать ли базу данных NoSQL для специальных запросов, зависит от ряда факторов. Однако в целом базы данных NoSQL хорошо подходят для специальных запросов, поскольку они предназначены для обработки больших объемов данных и легко масштабируются. Кроме того, базы данных NoSQL обычно предлагают более гибкие варианты схемы, чем реляционные базы данных , что упрощает внесение изменений или дополнений в ваши данные.
Разрешает ли MongoDB специальные запросы?
Благодаря поддержке специальных запросов разработчики могут обновлять свои специальные запросы в режиме реального времени, что приводит к значительному повышению производительности. В MongoDB доступно несколько типов баз данных, включая запросы полей, запросы диапазона и поиск по регулярным выражениям. Есть некоторые поля, к которым можно вернуться, а также некоторые пользовательские функции.
MongoDB может без труда обрабатывать четырехмиллисекундные запросы. Он может обрабатывать запросы, касающиеся полей, диапазонов, местоположений, значений и даже регулярных выражений. Он отличается от CouchDB своей способностью обрабатывать динамические запросы. Были некоторые запросы, которые требовали большого количества времени для получения данных. Это единственная бесплатная база данных NoSQL для хранения документов, которая поддерживает геопространственные функции. Используя инновационный Sharding, базу данных можно очень легко масштабировать по горизонтали, что совершенно уникально. Мы протестировали его на нескольких серверных приложениях и обнаружили, что он работает лучше, чем CouchDB, но опять же, на наш вариант использования сильно повлияла MongoDB.
Разделение вашей базы данных для повышения производительности
Более подробную информацию о шардинге можно найти в нашем руководстве.
Когда не следует использовать Nosql?
Кроме того, NoSQL не поддерживает динамические операции. Нет никакой гарантии, что он обладает свойствами ACID. Например, если вы имеете дело с транзакциями, такими как финансовые отчеты, базы данных SQL могут быть хорошим выбором. Вам следует избегать NoSQL, если производительность вашего приложения ограничена его способностью запускаться по требованию.
Из-за популярности баз данных NoSQL их начинают использовать организации всех размеров. В этой статье мы попытаемся объяснить, почему NoSQL становится все популярнее и чем хорош NoSQL? У первых пионеров Интернета был полевой день с NoSQL, который был создан в результате их разочарования традиционными технологиями баз данных . Когда пришло время начать использовать базы данных NoSQL, необходимо пролить свет на то, как это сделать. Структуры баз данных и модели данных часто используются в NoSQL. В этом обсуждении мы рассмотрим NoSQL с точки зрения его различных приложений и выявим наиболее распространенные причины его широкого распространения. Благодаря облачной эре базы данных NoSQL быстро адаптировались к автоматизации, которая является частью облака. В базах данных NoSQL технологии потоковой передачи в реальном времени часто более эффективны. Если вы хотите узнать больше о MongoDB, наиболее широко используемой базе данных NoSQL, вы можете бесплатно попробовать MongoDB Atlas.
База данных NoSQL отличается от реляционной базы данных тем, что она не использует таблицы и столбцы. Вместо графов, деревьев или множеств для создания графов, деревьев и множеств используются структуры данных. Они идеально подходят для приложений с более высоким уровнем гибкости и масштабируемости. Кроме того, базы данных NoSQL более эффективны и быстрее по сравнению с обычными реляционными базами данных . Вместо того, чтобы полагаться на сканирование таблиц для повышения производительности, они используют алгоритмы, оптимизированные для повышения производительности. Базы данных NoSQL — отличный выбор для современных приложений, которым требуется более гибкая и масштабируемая база данных. Пользовательский опыт превосходен, и они часто более эффективны, чем традиционные реляционные базы данных с точки зрения скорости и эффективности.
Базы данных Nosql не всегда являются правильным выбором
Несмотря на свои недостатки, базы данных NoSQL могут быть полезны для бизнеса. Кроме того, базы данных NoSQL не поддерживают функции, изначально поддерживаемые реляционными базами данных. Требуются различные характеристики надежности, такие как атомарность, непротиворечивость, изоляция и долговечность.
Базы данных NoSQL часто упоминаются как имеющие недостатки, такие как проблемы совместимости с инструкциями SQL, отсутствие стандартизации и трудности с поддержкой поддержки рабочих запросов. Базы данных SQL, с другой стороны, лучше подходят для ресурсоемких или сложных транзакций, поскольку они более стабильны и обеспечивают лучшую целостность данных. Базы данных SQL, помимо того, что их проще использовать в средах, требующих соответствия ACID, лучше подходят для этого типа бизнеса.
Каковы ограничения Nosql?
Каковы недостатки базы данных NoSQL? Одно из наиболее распространенных критических замечаний в отношении баз данных NoSQL заключается в том, что они не способны поддерживать транзакции ACID для нескольких документов (атомарность, согласованность, изоляция, надежность). Несколько приложений могут быть запущены с атомарностью одной записи, если схема разработана правильно.
База данных NoSQL, которая представляет собой тип базы данных с открытым исходным кодом, стала важной новой технологией хранения данных. Большинство из них не идеальны. В этой статье мы рассмотрим некоторые недостатки и ограничения хранилища NoSQL. Транзакции ACID, распространенный метод обеспечения согласованности данных в нескольких базах данных, редко встречаются в базах данных NoSQL. Цель NoSQL не в том, чтобы быть интерфейсом между базами данных или языками программирования. В результате изучение баз данных NoSQL становится более сложным. Существует ряд продуктов хранения NoSQL, которые имеют явные недостатки. При оценке плюсов и минусов различных решений NoSQL доступно множество вариантов.
Базы данных NoSQL не такие развитые, гибкие и простые в масштабировании, как обычные базы данных . Им сложнее поддерживать рабочие запросы из-за отсутствия стандартизации.
Плюсы и минусы баз данных Nosql
Базы данных Nosql имеют ряд преимуществ по сравнению с реляционными базами данных, включая масштабируемость и простоту использования. Тем не менее, у них есть несколько недостатков, в том числе отсутствие поддержки транзакций и высокие требования к памяти.
Можете ли вы использовать Nosql для реляционных данных?
Отношения могут храниться в базах данных NoSQL, и они отличаются от реляционных баз данных с точки зрения структуры и хранения. Многие пользователи баз данных NoSQL считают, что моделирование данных взаимосвязей в базах данных NoSQL проще, чем моделирование данных взаимосвязей в реляционной базе данных, поскольку связанные данные не нуждаются в секционировании.
Системы баз данных, использующие реляционные или NoSQL, обычно используются в облачных приложениях. Все они имеют собственный набор характеристик, включая встроенную технологию, хранение данных и доступность. База данных без SQL — это база данных, в которой не хранятся неструктурированные или частично структурированные данные; обычно это пара ключ-значение или документ. Хранилища данных NoSQL лучше всего подходят для сервисов с большими объемами, требующих времени отклика менее секунды. Если вы запрашиваете согласованную систему для элемента, который в настоящее время обновляется, вы будете ждать этого ответа, прежде чем вносить в него какие-либо изменения. Любой узел отвечает немедленно, независимо от того, когда этот ответ был получен, даже если это не самые последние данные. Если реплицированный узел данных выходит из строя, толерантность к разделам гарантирует, что система продолжит работать в обычном режиме.
База данных как услуга (DBaaS) — это облачное приложение, использующее набор служб данных. Эти службы содержат встроенные функции безопасности, масштабируемости и мониторинга. Вы можете поместить свою любимую базу данных в каждую службу на виртуальной машине Azure, а затем настроить виртуальную машину Azure. В зависимости от требований к данным может быть реализован облачный микросервис, использующий реляционную технологию, технологию NoSQL или обе технологии. Azure может управлять четырьмя реляционными базами данных в облаке в рамках службы "База данных Azure как услуга" (DBaaS). У всех них есть бизнес-модель с оплатой по мере использования, в которой они могут обрабатывать нагрузки точно в срок. Он доступен в дополнение к флагманской базе данных Microsoft SQL Server и ряду альтернатив с открытым исходным кодом.
За считанные минуты вы можете добавить базу данных Azure в свою систему, выбрав требуемый объем памяти, процессорных ядер и хранилища. Неизменная приверженность Microsoft открытой платформе Azure отражена в предложении компании управляемых версий популярных баз данных с открытым исходным кодом. Замораживание базы данных в неактивные периоды автоматически обрабатывается уровнем бессерверных вычислений, что позволяет взимать плату только за хранение. Например, управляемая версия MariaDB была создана в результате приобретения Oracle компании Sun Microsystems. В облаке Azure нет необходимости запускать отдельные базы данных для MariaDB; вместо этого база данных Azure для MariaDB управляется как служба. Эта служба использует серверный движок MariaDB Community Edition. Эта система может справляться с критически важными рабочими нагрузками, а также удовлетворять требованиям динамической масштабируемости.
Инструмент интерфейса командной строки или службу миграции данных Azure можно использовать для переноса баз данных Postgres в MongoDB. Кроме того, CosmosDB позволяет настроить любой из регионов вашей базы данных для поддержки как записи, так и чтения, позволяя поддерживать глобальную кластеризацию «активный/активный». Разработчик может быстро перенести существующие базы данных Mongo, Gremlin или Cassandra в CosmosDB с минимальными изменениями данных или кода. Если они используют хранилище таблиц Azure, микросервисы, использующие API таблиц CosmosDB, легко переносить. Azure CosmosDB поставляется с пятью моделями согласованности на рис. 5-13, каждая из которых четко определена. Эти параметры можно использовать для детального компромисса в отношении согласованности, доступности и производительности. В следующей таблице показан уровень согласованности в списке.
Джереми Ликнесс, руководитель программы Microsoft, дает прекрасное объяснение каждой из пяти моделей. Технология NewSQL предназначена для замены реляционной базы данных за счет сочетания распределенной масштабируемости NoSQL с гарантией ACID реляционной базы данных. База данных newSQL предназначена для эффективной работы в эфемерных облачных средах, где виртуальные машины можно перезапускать и планировать по своему усмотрению. В результате предыдущего рисунка Cloud Native Computing Foundation предоставил ссылки на проекты с открытым исходным кодом, перечисленные выше. Используя конструкцию Services, клиент может легко обратиться к набору идентичных процессов базы данных NewSQL из одной записи DNS. Наш подход позволяет нам масштабироваться, не нарушая работу существующих экземпляров приложений, путем удаления связи экземпляров базы данных с адресом службы. Каждый раз, когда вы отправляете запрос в любую службу, вы всегда получаете один и тот же результат.
Он становится все более популярным среди баз данных NoSQL благодаря своей производительности, масштабируемости и отсутствию блокировки. Они способны хранить данные, метаданные моделей, функции и рабочие параметры.
Специалисты по данным могут использовать их для хранения данных, метаданных моделей, функций и параметров операций. Инженеры по машинному обучению могут использовать их, среди прочего, для хранения метаданных моделей, функций и параметров операций.
Инженеры данных могут использовать их для хранения и извлечения очищенных данных.
Почему базы данных Nosql становятся все более популярными
Популярность баз данных NoSQL обусловлена тем, что они могут обрабатывать большее количество элементов данных и, следовательно, использовать меньше памяти, чем реляционные базы данных. Способность обрабатывать данные, которые не вписываются в реляционную схему, также является их популярной функцией.
Реляционная база данных остается наиболее популярным типом базы данных. Он хорошо подходит для данных, которые необходимо систематически запрашивать, например для таблиц со сложными структурами данных.
Из-за большого объема базы данных NoSQL лучше подходят для работы с данными, которые не помещаются в реляционную базу данных. Большое количество людей обнаруживают, что они могут анализировать данные, не прибегая к систематическому процессу поиска данных.
Когда не использовать Nosql
Есть несколько основных причин, по которым вы можете не захотеть использовать базу данных NoSQL:
-Вам необходимо соответствие ACID для ваших транзакций. Базы данных NoSQL обычно не совместимы с ACID.
-Ваши данные хорошо структурированы, и вам нужна реляционная модель для поддержания этой структуры.
- У вас большой объем данных, и вам нужна масштабируемость базы данных NoSQL. Если размер ваших данных является управляемым, вам может не понадобиться дополнительная масштабируемость.
-Вам нужна аналитика в реальном времени. Базы данных NoSQL обычно не предназначены для аналитики в реальном времени.
SQL сложнее использовать для сегментирования, чем MongoDB, но MongoDB делает это намного проще. Мы можем масштабироваться горизонтально с помощью Sharding, что является огромным преимуществом для наших данных. Некоторые пользователи могут быть недовольны блокировкой записи. Использование баз данных NoSQL не может быть ограничено, поэтому смиритесь с тем, что они могут делать то, что делают. В случае с NoSQL фраза «nosql» должна означать не реляционную, и если реляционная модель игнорируется, NoSQL никогда не заменит SQL по целому ряду причин. Большинство решений NoSQL, которые я видел, основаны либо на хранилище ключей-значений, либо на реляционных. Подкисление этих соединений происходит чаще.
Базы данных NoSQL, с другой стороны, могут быть настроены для удовлетворения потребностей конкретной организации более гибким и адаптируемым способом. Базы данных NoSQL можно использовать для хранения неструктурированных данных, таких как текст, тогда как базы данных SQL можно использовать для хранения более структурированных данных, таких как таблицы. Как правило, определение потребностей вашей организации является наиболее важным фактором при выборе технологии базы данных .
Mongodb: отлично подходит для больших объемов неструктурированных данных, но не для конфиденциальной информации
MongoDB, например, является отличной базой данных NoSQL для хранения неструктурированных данных, но она не подходит для приложений, требующих безопасного ведения журналов личной информации пользователей. В результате базы данных NoSQL не так безопасны, как базы данных SQL, и некоторые функции, которые делают их более полезными для определенных приложений, недоступны. База данных SQL — отличный выбор для любого приложения, которое требует безопасного хранения данных.
Базы данных Nosql
Базы данных Nosql — это базы данных, которые не используют традиционную реляционную модель. Вместо этого они используют различные модели, включая ключ-значение, документ, столбец и график. Базы данных Nosql часто более масштабируемы и проще в управлении, чем реляционные базы данных, и могут быть хорошим выбором для приложений, которые имеют большие объемы данных или требуют высокой производительности.
Вместо того, чтобы полагаться на реляционные базы данных, базы данных NoSQL хранят данные в документах. В современной быстро меняющейся бизнес-среде системы управления данными должны быть гибкими, масштабируемыми и способными быстро реагировать на меняющиеся требования. Типы баз данных в NoSQL включают базы данных документов, хранилища ключей и значений, базы данных с широкими столбцами и базы данных графов. Все большее число компаний из списка Global 2000 внедряют базы данных NoSQL для поддержки критически важных приложений. Пять тенденций в технологии создают самые большие проблемы для большинства реляционных баз данных. Из-за фиксированной модели данных гибким разработчикам сложно поддерживать их в реляционной базе данных. Модель базы данных NoSQL может быть определена моделью приложения.
Моделирование данных не обязательно должно быть статичным, как ясно дает понять NoSQL. JSON, формат, который де-факто используется в базах данных, ориентированных на документы, чаще всего используется для хранения данных. При таком подходе больше не требуются ORM-фреймворки, а разработка приложений упрощается. Он включает в себя N1QL (произносится как никель), мощный язык запросов SQL, который можно использовать для интерпретации JSON. В дополнение к стандартным операторам SELECT/FROM/WHERE он поддерживает агрегацию (GROUP BY), сортировку (SORT BY), объединение (LEFT OUTER/INNER) и так далее. Распределенные базы данных NoSQL обладают многочисленными эксплуатационными преимуществами, поскольку они предназначены для масштабирования и не имеют единой точки отказа. Поскольку все больше и больше клиентов взаимодействуют с брендами через мобильные приложения и веб-сайты, становится все более важным иметь адекватную доступность приложений и веб-сайтов.
Базы данных NoSQL легко устанавливать, настраивать и масштабировать. Они были разработаны для обеспечения унифицированного чтения, записи и хранения. Они доступны для мониторинга и управления в широком диапазоне масштабов, включая малые и большие кластеры. База данных NoSQL распределена и может быть реплицирована между несколькими центрами обработки данных без необходимости использования дополнительного программного обеспечения. Кроме того, он обеспечивает мгновенную отработку отказа через аппаратные маршрутизаторы, что позволяет приложениям самостоятельно выполнять отработку отказа, а не ждать, пока база данных уведомит их о проблеме. Поскольку веб-приложения, мобильные приложения и приложения IoT продолжают развиваться, базы данных NoSQL становятся все более распространенными.
Несмотря на это, MongoDB остается самой популярной базой данных NoSQL благодаря большому количеству функций, производительности и масштабируемости. Существует множество приложений, которым требуется быстрая, масштабируемая и гибкая база данных . MongoDB, помимо того, что является богатой моделью документа, является подходящим приложением.
Базы данных Nosql на основе документов просты в использовании
Базы данных NoSQL на основе документов, такие как MongoDB и CouchDB, хранят данные в файлах JSON или XML. Вы можете получать доступ и запрашивать данные в этих базах данных так же, как в файлах XML или JSON, используя те же команды. Данные в хранилищах «ключ-значение», таких как Redis, сортируются по типу. В результате вы можете легко читать или записывать данные в эти хранилища так же, как и в файл, используя те же команды. DynamoDB и другие хранилища с широкими столбцами могут хранить данные в столбцах, которые намного шире, чем стандартное 64-битное целое число. Этот метод идеально подходит для больших наборов данных с точки зрения скорости поиска и обработки. Как узлы и ребра в графе, данные хранятся в хранилищах данных Neo4j . Для запроса и просмотра данных в этих хранилищах можно использовать тот же набор команд, что и на графике.