NoSQL ir datu bāzes pārvaldības sistēmas (DBVS) veids, kas paredzēts liela apjoma nestrukturētu un daļēji strukturētu datu apstrādei un glabāšanai. Atšķirībā no tradicionālajām relāciju datu bāzēm, kurās datu glabāšanai tiek izmantotas tabulas ar iepriekš definētām shēmām, NoSQL datu bāzes izmanto elastīgus datu modeļus, kas var pielāgoties izmaiņām datu struktūrās un spēj mērogot horizontāli, lai apstrādātu pieaugošu datu apjomu.

Termins NoSQL sākotnēji attiecās uz datubāzēm, kas nav SQL vai nerelāciju datu bāzes, taču kopš tā laika šis termins ir attīstījies, lai apzīmētu ne tikai SQL, jo NoSQL datu bāzes ir paplašinājušās, iekļaujot plašu dažādu datu bāzu arhitektūru un datu modeļu klāstu.

NoSQL datu bāzes parasti iedala četrās galvenajās kategorijās:

1. Dokumentu datu bāzes: Šajās datu bāzēs dati tiek glabāti kā daļēji strukturēti dokumenti, piemēram, JSON vai XML, un tos var pieprasīt, izmantojot uz dokumentiem orientētas vaicājumu valodas.
2. Atslēgas vērtību veikali: Šīs datu bāzes glabā datus kā atslēgu-vērtību pārus un ir optimizētas vienkāršām un ātrām lasīšanas/rakstīšanas darbībām.
3. Kolonnu ģimenes veikali: Šajās datu bāzēs dati tiek glabāti kā kolonnu saimes, kas ir kolonnu kopas, kuras tiek uzskatītas par vienu entītiju. Tie ir optimizēti ātrai un efektīvai liela datu apjoma vaicāšanai.
4. Grafiku datu bāzes: Šīs datu bāzes glabā datus kā mezglus un malas, un tās ir paredzētas sarežģītu datu attiecību apstrādei.

NoSQL datu bāzes bieži tiek izmantotas lietojumprogrammās, kurās ir liels datu apjoms, kas jāapstrādā un jāanalizē reāllaikā, piemēram, sociālo mediju analīzē, e-komercijā un spēlēs. Tos var izmantot arī citām lietojumprogrammām, piemēram, satura pārvaldības sistēmām, dokumentu pārvaldībai un klientu attiecību pārvaldībai.

mašīnrakstā foreach cilpa

Tomēr NoSQL datu bāzes var nebūt piemērotas visām lietojumprogrammām, jo ​​tās var nenodrošināt tāda paša līmeņa datu konsekvenci un darījumu garantijas kā tradicionālās relāciju datu bāzes. Izvēloties datu bāzes pārvaldības sistēmu, ir svarīgi rūpīgi izvērtēt lietojumprogrammas specifiskās vajadzības.

NoSQL Sākotnēji atsauce uz ne SQL vai nerelāciju ir datu bāze, kas nodrošina datu glabāšanas un izguves mehānismu. Šie dati ir modelēti citos veidos, nevis tabulu relācijās, ko izmanto relāciju datu bāzēs. Šādas datubāzes radās 1960. gadu beigās , bet ieguva NoSQL nosaukumu tikai pēc popularitātes pieauguma divdesmit pirmā gadsimta sākumā. NoSQL datu bāzes tiek izmantotas reāllaika tīmekļa lietojumprogrammās un lielos datos, un to izmantošana laika gaitā pieaug.

• NoSQL sistēmas dažreiz sauc arī par ne tikai SQL, lai uzsvērtu faktu, ka tās var atbalstīt SQL līdzīgas vaicājumu valodas. NoSQL datu bāze ietver dizaina vienkāršību, vienkāršāku horizontālu mērogošanu līdz mašīnu kopām, ir un precīzāka pieejamības kontrole. NoSQL datu bāzēs izmantotās datu struktūras atšķiras no tām, kuras pēc noklusējuma tiek izmantotas relāciju datu bāzēs, kas padara dažas darbības ātrākas NoSQL. Dotās NoSQL datu bāzes piemērotība ir atkarīga no problēmas, kas tai jāatrisina.
• NoSQL datu bāzes, kas pazīstamas arī kā ne tikai SQL datu bāzes, ir jauna veida datu bāzes pārvaldības sistēma, kas ir , pēdējos gados ieguva popularitāti. Atšķirībā no tradicionālajām relāciju datu bāzēm, NoSQL datu bāzes ir paredzētas liela apjoma nestrukturētu vai daļēji strukturētu datu apstrādei, un tās var pielāgot datu modeļa dinamiskas izmaiņas. Tas padara NoSQL datu bāzes labi piemērotas modernām tīmekļa lietojumprogrammām, reāllaika analītikai un lielo datu apstrādei.
• Datu struktūras, ko izmanto NoSQL datu bāzes, dažkārt tiek uzskatītas arī par elastīgākām nekā relāciju datu bāzes tabulas. Daudzi NoSQL veikali apdraud konsekvenci par labu pieejamībai, ātrumam, , un nodalījuma tolerance. Šķēršļi plašākai NoSQL veikalu ieviešanai ir zema līmeņa vaicājumu valodu izmantošana, standartizētu saskarņu trūkums un milzīgi iepriekšējie ieguldījumi esošajās relāciju datu bāzēs.
• Lielākajai daļai NoSQL veikalu trūkst īstu ACID (atomiskums, konsekvence, izolācija, izturība) darījumiem, taču dažas datu bāzes, piemēram, MarkLogic, Aerospike, FairCom c-treeACE, Google Spanner (lai gan tehniski ir NewSQL datubāze), Symas LMDB un OrientDB, ir izveidojušas tos. galvenais to dizainā.
• Lielākā daļa NoSQL datu bāzu piedāvā iespējamās konsekvences koncepciju, kurā datu bāzes izmaiņas tiek izplatītas visos mezglos, tāpēc datu vaicājumi, iespējams, nekavējoties neatgriež atjauninātus datus vai var izraisīt datu nolasīšanu, kas nav precīzi, kas ir problēma, kas pazīstama kā novecojušie nolasījumi. Tāpat ir Dažās NoSQL sistēmās var tikt zaudēti ieraksti un citi datu zuduma veidi. Dažas NoSQL sistēmas nodrošina tādus jēdzienus kā iepriekšēja ierakstīšana, lai izvairītos no datu zuduma.
• Viens vienkāršs NoSQL datu bāzes piemērs ir dokumentu datu bāze. Dokumentu datubāzē dati tiek glabāti dokumentos, nevis tabulās. Katrs dokuments var saturēt dažādus laukus, kas ļauj viegli pielāgoties mainīgajām datu prasībām
• Piemēram, ņemiet, piemēram, datu bāzi, kurā ir dati par darbiniekiem. Relāciju datu bāzē šī informācija var tikt saglabāta tabulās, kur viena tabula ir informācijai par darbiniekiem un otra nodaļa informācijai. Dokumentu datubāzē katrs darbinieks tiktu glabāts kā atsevišķs dokuments ar visu informāciju, kas ietverta dokumentā.
• NoSQL datu bāzes ir salīdzinoši jauna veida datu bāzes pārvaldības sistēma, kas ir a pēdējos gados ir ieguvuši popularitāti to mērogojamības un elastības dēļ. Tie ir paredzēti, lai apstrādātu lielu daudzumu nestrukturētu vai daļēji strukturētu datu, un tie var apstrādāt dinamiskas datu modeļa izmaiņas. Tas padara NoSQL datu bāzes labi piemērotas modernām tīmekļa lietojumprogrammām, reāllaika analītikai un lielo datu apstrādei.

Galvenās NoSQL funkcijas:

mašīnraksta slēdzis

1. Dinamiskā shēma: NoSQL datu bāzēm nav fiksētas shēmas, un tās var pielāgot mainīgām datu struktūrām bez nepieciešamības veikt migrāciju vai shēmas izmaiņas.
2. Horizontālā mērogojamība: NoSQL datu bāzes ir izstrādātas tā, lai tās varētu mērogot, pievienojot vairāk mezglu datu bāzes klasterim, padarot tās labi piemērotas liela datu apjoma un augsta līmeņa trafika apstrādei.
3. Pamatojoties uz dokumentiem: Dažās NoSQL datu bāzēs, piemēram, MongoDB, tiek izmantots uz dokumentiem balstīts datu modelis, kurā dati tiek glabāti daļēji strukturētā formātā, kurā netiek izmantota shēma, piemēram, JSON vai BSON.
4. Pamatojoties uz atslēgas vērtībām: Citas NoSQL datu bāzes, piemēram, Redis, izmanto atslēgas vērtību datu modeli, kur dati tiek glabāti kā atslēgu un vērtību pāru kolekcija.
5. Pamatojoties uz kolonnām: Dažās NoSQL datubāzēs, piemēram, Cassandra, tiek izmantots uz kolonnām balstīts datu modelis, kurā dati tiek sakārtoti kolonnās, nevis rindās.
6. Izplatīts un augsta pieejamība: NoSQL datu bāzes bieži ir izstrādātas tā, lai tās būtu ļoti pieejamas un automātiski apstrādātu mezglu kļūmes un datu replikāciju vairākos mezglos datu bāzes klasterī.
7. Elastība: NoSQL datu bāzes ļauj izstrādātājiem elastīgi un dinamiski uzglabāt un izgūt datus, atbalstot vairākus datu tipus un mainīgas datu struktūras.
8. Veiktspēja: NoSQL datu bāzes ir optimizētas augstai veiktspējai un spēj apstrādāt lielu lasīšanas un rakstīšanas apjomu, padarot tās piemērotas lieliem datiem un reāllaika lietojumprogrammām.

NoSQL priekšrocības: Darbam ar NoSQL datu bāzēm, piemēram, MongoDB un Cassandra, ir daudz priekšrocību. Galvenās priekšrocības ir augsta mērogojamība un augsta pieejamība.

1. Augsta mērogojamība: NoSQL datu bāzes izmanto sadalīšanu horizontālajai mērogošanai. Datu sadalīšana un ievietošana vairākās iekārtās tā, lai tiktu saglabāta datu secība, ir sadalīšana. Vertikālā mērogošana nozīmē vairāk resursu pievienošanu esošajai iekārtai, savukārt horizontālā mērogošana nozīmē vairāk iekārtu pievienošanu datu apstrādei. Vertikālo mērogošanu nav tik vienkārši ieviest, bet horizontālo mērogošanu ir viegli ieviest. Horizontālās mērogošanas datu bāzu piemēri ir MongoDB, Cassandra utt. Mērogojamības dēļ NoSQL var apstrādāt milzīgu datu apjomu, jo dati palielinās NoSQL mērogos. Automašīna pati, lai efektīvi apstrādātu šos datus.
2. Elastība: NoSQL datu bāzes ir paredzētas nestrukturētu vai daļēji strukturētu datu apstrādei, kas nozīmē, ka tās var pielāgot datu modeļa dinamiskas izmaiņas. Tas padara NoSQL datu bāzes labi piemērotas lietojumprogrammām, kurām jārisina mainīgās datu prasības.
3. Augsta pieejamība: Automašīna , replikācijas funkcija NoSQL datu bāzēs padara to ļoti pieejamu, jo jebkuras kļūmes gadījumā dati atkārtojas iepriekšējā konsekventajā stāvoklī.
4. Mērogojamība: NoSQL datu bāzes ir ļoti mērogojamas, kas nozīmē, ka tās var viegli apstrādāt lielu datu apjomu un trafiku. Tas padara tos piemērotus lietojumprogrammām, kurām nepieciešams apstrādāt lielu datu vai trafika apjomu
5. Veiktspēja: NoSQL datu bāzes ir paredzētas liela apjoma datu un trafika apstrādei, kas nozīmē, ka tās var piedāvāt uzlabotu veiktspēju salīdzinājumā ar tradicionālajām relāciju datu bāzēm.
6. Rentabilitāte: NoSQL datu bāzes bieži ir rentablākas nekā tradicionālās relāciju datu bāzes, jo tās parasti ir mazāk sarežģītas un neprasa dārgu aparatūru vai programmatūru.
7. Veiklība: Ideāli piemērots elastīgai attīstībai.

NoSQL trūkumi: NoSQL ir šādi trūkumi.

1. Standartizācijas trūkums: Ir daudz dažādu NoSQL datu bāzu veidu, katrai no tām ir savas unikālās stiprās un vājās puses. Šis standartizācijas trūkums var apgrūtināt piemērotas datu bāzes izvēli konkrētai lietojumprogrammai
2. ACID neatbilstība: NoSQL datu bāzes nav pilnībā saderīgas ar ACID, kas nozīmē, ka tās negarantē datu konsekvenci, integritāti un noturību. Tas var būt trūkums lietojumprogrammām, kurām nepieciešamas spēcīgas datu konsekvences garantijas.
3. Šaurs fokuss: NoSQL datu bāzēm ir ļoti šaurs fokuss, jo tās galvenokārt ir paredzētas glabāšanai, taču tās nodrošina ļoti maz funkcionalitātes. Relāciju datu bāzes ir labāka izvēle darījumu pārvaldības jomā nekā NoSQL.
4. Atvērtais avots: NoSQL ir datubāze atvērtā koda datu bāze. Pagaidām nav uzticama standarta NoSQL. Citiem vārdiem sakot, divas datu bāzes sistēmas, visticamāk, būs nevienlīdzīgas.
5. Atbalsta trūkums sarežģītiem vaicājumiem: NoSQL datu bāzes nav paredzētas sarežģītu vaicājumu apstrādei, kas nozīmē, ka tās nav piemērotas lietojumprogrammām, kurām nepieciešama sarežģīta datu analīze vai ziņošana.
6. Brieduma trūkums: NoSQL datu bāzes ir salīdzinoši jaunas, un tām trūkst tradicionālo relāciju datu bāzu brieduma. Tas var padarīt tās mazāk uzticamas un mazāk drošas nekā tradicionālās datu bāzes.
7. Pārvaldības izaicinājums: Lielo datu rīku mērķis ir padarīt liela datu apjoma pārvaldību pēc iespējas vienkāršāku. Bet tas nav tik viegli. Datu pārvaldība NoSQL ir daudz sarežģītāka nekā relāciju datu bāzē. Jo īpaši NoSQL ir reputācija ar to, ka to ir grūti instalēt, un tas ir vēl drudžaināks ikdienas pārvaldībā.
8. GUI nav pieejams: GUI režīma rīki, lai piekļūtu datubāzei, tirgū nav elastīgi pieejami.
9. Dublējums: Dublēšana ir lielisks vājais punkts dažām NoSQL datu bāzēm, piemēram, MongoDB. MongoDB nav pieejas konsekventai datu dublēšanai.
10. Liels dokumenta izmērs: Dažas datu bāzes sistēmas, piemēram, MongoDB un CouchDB, saglabā datus JSON formātā. Tas nozīmē, ka dokumenti ir diezgan lieli (BigData, tīkla joslas platums, ātrums), un aprakstošie atslēgu nosaukumi patiesībā ir sāpīgi, jo tie palielina dokumenta izmēru.

NoSQL datu bāzes veidi: NoSQL datu bāzu veidi un datu bāzes sistēmas nosaukums, kas ietilpst šajā kategorijā, ir:

jdbc jdbc

1. Grafiku datu bāzes : Piemēri – Amazon Neptune, Neo4j
2. Atslēgu vērtību krātuve: Piemēri – Memcached, Redis, Coherence
3. Kolonna: Piemēri – Hbase, Big Table, Accumulo
4. Pamatojoties uz dokumentiem: Piemēri – MongoDB, CouchDB, Cloudant

Kad jāizmanto NoSQL:

1. Kad ir jāuzglabā un jāizgūst milzīgs datu apjoms.
2. Attiecības starp jūsu saglabātajiem datiem nav tik svarīgas
3. Dati laika gaitā mainās un nav strukturēti.
4. Ierobežojumu un savienojumu atbalsts datu bāzes līmenī nav nepieciešams
5. Dati nepārtraukti pieaug, un jums regulāri jāmēro datubāze, lai apstrādātu datus.

Noslēgumā jāsaka, ka NoSQL datu bāzes piedāvā vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām relāciju datu bāzēm, piemēram, mērogojamību, elastību un izmaksu efektivitāti. Tomēr tiem ir arī vairāki trūkumi, piemēram, standartizācijas trūkums, ACID atbilstības trūkums un sarežģītu vaicājumu atbalsta trūkums. Izvēloties datubāzi konkrētai lietojumprogrammai, ir svarīgi rūpīgi izsvērt priekšrocības un trūkumus, lai noteiktu vislabāko piemērotību.