Введение в базы данных / Хабр
Прежде чем начать рассказывать о базах данных, скажу, для кого эта статья. Если вы бывалый разработчик, то смело пропускайте статью, ничего нового вы с ней не найдете. Статья для тех, кто только планирует начать карьеру в дата-аналитике или data science, кто много раз слышал словосочетание «база данных», но не до конца понимает, что это.
Я решила написать эту статью, потому что именно такой статьи мне очень не хватало несколько лет назад, когда я только начала карьеру в аналитике данных. Тогда я часто слышала слова «база данных», «реляционная база», «primary key», примерно понимала, что они означают, но единую картину в голове у меня сложить не получалось.
Что такое база данных и зачем она?
Компании часто собирают информацию о своих клиентах, сотрудниках, операциях, финансах и т. д. Потом эту информацию можно выгодно использовать. Например, можно ее проанализировать и понять, какими способами можно увеличить прибыль. Можно на ее основе построить хитрые MLмодели, которые помогут улучшить продукт.
Или, в конце концов, эту информацию можно просто перепродать другим компаниям.
Чтоб собирать и анализировать информацию, надо уметь ее сохранять. Конечно, можно сохранять информацию в печатном виде в обычных папках или в Excel-файлах. И многие компании до сих пор так сохраняют информацию. Однако, такое подойдет только для маленьких компаний с небольшим количеством данных. Когда компания вырастает, то и данных становится много, такие варианты сохранения информации становятся непригодны. Тогда на помощь приходят базы данных.
Базы данных помогают справиться с большим количеством проблем, решить которые папкам и Excel-файлам не под силу:
В базе данных можно хранить очень огромное количество данных – миллиарды и триллионы записей;
Базы помогают защищать данные — они позволяют давать доступ к данным только определенному кругу лиц. При этом можно ставить ограничения, кому к каким данным можно давать доступ и какого типа доступ, только чтение или редактирование тоже;
Базы данных могут помогать следить за правильностью данных с помощью различного вида проверок;
Также, базы данных могут позволять большому количеству людей одновременно взаимодействовать с данными.
Так что же такое база данных? Если говорить коротко, то это определенная структура, в которой хранится информация. Я понимаю, что из этого определения пока мало что понятно. Однако, более конкретное определение дать сложно, потому что существует много типов баз данных, и все они совершенно разные.
Я думаю, это определение станет понятнее, когда я далее опишу наиболее популярные типы баз данных на конкретных примерах.
Типы баз данных
Существует много разных типов баз данных. Наиболее популярные типы:
Реляционные базы данных
Key-value базы данных
Документно-ориентированные базы данных
Графовые базы данных
Колоночные базы данных
Далее я расскажу о каждом из этих типов. Однако, начну я реляционных баз данных и больше всего буду рассказывать о них, потому что именно этим типом баз данных чаще всего пользуются аналитики данных и data scientist-ы.
Реляционные базы данных (MySQL, PostgreSQL, Oracle DB)
Реляционная база данных – это база данных, которая состоит из таблиц.
У реляционной базы данных 2 очень важные характеристики:
Рассмотрим пример реляционной базы. Допустим, у нас есть сервис доставки еды. Тогда, если мы построим реляционную базу данных для этого сервиса, то она, скорее всего, будет содержать следующие таблицы:
Рис 1. Пример реляционной базы данныхНа рисунке 1 я попыталась изобразить графически реляционную базу данных. Мы видим таблицы, из которых состоит база, и также видим, какие столбцы содержит каждая из таблиц.
Как я отметила выше, второй важной характеристикой реляционных баз данных является то, что между таблицами существуют отношения. Отношения между таблицами определяются с помощью primary key и foreign key.
Primary key – это столбец (или группа столбцов) таблицы, который содержит уникальные значения для каждой строки. На примере выше primary key каждой таблицы я выделила зеленым цветом. То есть, например, в таблице с заказами каждая строка будет описывать отдельный заказ. Не будет 2 строк, которые описывают один и тот же заказ, потому ID заказа будет разный для каждой строки.
Foreign key – это столбец в таблице, который содержит primary key другой таблицы. На рисунке foreign key отмечены желтым. То есть, таблица с заказами содержит ID клиента, который является primary key в таблице с клиентами, но в таблице с заказами он будет foreign key.
Primary key и foreign key помогают не только связывать между собой таблицы реляционной базы данных отношениями. Они еще помогают следить за целостностью и правильностью данных в базе. Например, если мы ошибемся в ID клиента, добавляя новый заказ в таблицу с заказами, то база выдаст ошибку, так как не найдет соответствующий ID клиента в таблице с клиентами.
Для взаимодействия с реляционными базами данных чаще всего используется SQL (Structured QueryLanguage). Это специальный язык программирования, на котором пишутся запросы к реляционной базе. SQL-запросами можно создавать и удалять таблицы в реляционной базе, изменять данные в существующих таблицах и доставать из таблиц необходимую информацию.
Как я уже говорила выше, реляционные базы данных удобно использовать в аналитике, так как информация в них структурирована и распределена по смыслу, что, конечно, мечта любого аналитика. Однако, аналитики часто пишут сложные и не очень эффективные SQL-запросы, потому важно придумывать способы ускорения обработки запросов к реляционной базе.
Одним из наиболее популярных методов ускорения работы запросов к реляционным базам данных является индексирование таблиц. Индекс – это определенный столбец в таблице, по которому осуществляется поиск.
Приведу пример работы индекса. Например, мы хотим найти все заказы клиента 007 из ресторана 1. Тогда, если у нас в таблице с заказами нет индекса, то мы будем перебирать все заказы пока не найдем нужные. Если же у нас есть индекс в таблице с заказами, то ситуация будет иной. Допустим, что индексом является столбец ID ресторана. Тогда наши данные в таблице с заказами будут сгруппированы по ID ресторана. И тогда при поиске заказов клиента 007 из ресторана 1, мы не будем перебирать всю таблицу с заказами, а найдем группу заказов из ресторана 1 и будем искать необходимые данные внутри этой группы.
Из примера выше с индексом выше понятно, что индексом удобно выбирать такой столбец, в разрезе которого часто ищутся данные.
Также, одним из важных свойств реляционных баз данных является соответствие требованиям ACID. Я не буду углубляться в детали этих требований, только отмечу, что эти требования гарантируют целостность и корректность данных, несмотря на ошибки, системные сбои, перебои в питании, изменение данных несколькими пользователями одновременно и прочие необычные ситуации.
Выглядит так, что реляционная база данных идеальная база, и непонятно, почему бы постоянно ее не использовать. Однако, у реляционной базы данных есть и недостатки, и потому данный тип не всегда подходит для нужд бизнеса. Например, реляционная база данных не подходит для данных без четкой структуры, потому что мы не сможем разложить эти данные в отдельные таблицы по смыслу. А данных без четкой структуры гораздо больше, чем данных с четкой структурой.
Какие еще есть типы баз данных?
Прочие типы баз данных, которые не реляционные, часто называются noSQL базы данных.
Обсудим наиболее популярные типы нереляционных баз данных.
Key-value базы данных (пример — Redis)
Название говорит о том, какие данные удобно хранить в Key-value базе – в такой базе хранят данные, которые удобно представить в виде пары ключ-значение. Основное преимущество таких баз – это очень быстрый поиск значения по ключу. При этом значение может содержать какие угодно типы данных.
Такие базы данных удобно применять в проектах, где необходимо выдавать быстрый результат по ключу, например, для онлайн торгов или сделок.
Рис 2. Пример key-value базы данныхДокументно-ориентированные (пример — Mongo DB)
В документно-ориентированной базе данных единицей хранения является документ (который может быть в формате json, или xml, или в каком-нибудь еще формате). Удобство таких баз в том, что в них быстро и легко записывать любые типы данных, при этом эти данные не обязаны обладать четкой структурой. Минус таких баз в том, что данные в них неудобно анализировать.
В моей предыдущей компании такой тип баз данных служил базой для реляционных баз. То есть сначала все данные попадали и сохранялись в документно-ориентированной базе. Потом команда дата инженеров обрабатывала эти огромные полотна информации, структурировала и складывала в реляционную базу данных, которую уже могла использовать команда аналитиков и Data Science.
Рис 3. Пример документно-ориентированной базы данныхГрафовые базы данных (пример — Orient DB)
Как следует из названия, в графовой базе данных данные хранятся в виде графов. Данный тип баз удобен, когда надо находить информацию не только о каком-то объекте, но и доставать информации о связах этого объекта с другими.
Например, в моей текущей компании данный тип баз используется для нахождения куки конкретного юзера и всех взаимосвязанных с этой кукой идентификаторов. Также, такой тип данных часто используется социальными сетями для сохранения информации не только о пользователях, но и о связях каждого пользователя с другими.
Колоночные (столбцовые) базы данных (примеры — Cassandra, Clickhouse)
В реляционных базах данных данные записаны в виде строк. Что же касается колоночных баз данных, то тут данные записываются в виде столбцов. Потому поиск данных в колоночной базе данных осуществляется не перебором всех строк, как это происходит в реляционной базе данных, а поиском необходимого значения в тех столбцах таблицы, которые нас интересуют.
Преимущество колоночных баз данных в том, что они могут быстро находить определенные значения в столбцах, которые нас интересуют.
Ну и напоследок
В заключение скажу, что типов баз данных великое множество. Какие-то типы приобретают популярность, какие-то больше не используются. У каждого типа свои преимущества и недостатки. И, выбирая тот или иной тип баз данных, надо исходить в первую очередь от вида вашего бизнеса и его потребностей.
Что такое база данных и ее типы |Cloud4Y
Информацию часто хранят в таблицах.
Это удобно, когда данных накопилось достаточно много и требуется иметь возможность быстро посмотреть ту или иную информацию. Но когда количество строк и столбцов становится больше разумных значений, привычный Excel не справляется и работать с информацией становится трудно. Возникает потребность в новых инструментах работы с большими объёмами информации, и на помощь приходят базы данных.
База данных (БД) — это некий объём перенесённой в электронный вид информации, которую хранят в файле или наборе файлов. По ряду причин работать с такими базами удобнее и проще, чем с традиционными таблицами:
- БД позволяют эффективно обрабатывать, хранить и структурировать объёмы информации, которые стали настолько большими, что их не «вытягивают» обычные таблицы.
- Не важно, сколько информации содержится в базе данных. Это не сказывается на скорости работы. А вот таблицы при создании нескольких тысяч строк начинают работать намного медленнее.
- Как правило, базы данных управляются при помощи специального ПО или (СУБД). О видах СУБД мы рассказывали ранее, сейчас же продолжим знакомить с типами баз данных.
Электронные таблицы также позволяют одновременно работать нескольким пользователям, но в случае с БД это происходит быстрее и проще.Типы баз данных
Как правило, классификация БД по типам зависит от способа структурирования информации в ней, а также способа взаимодействия с базой. К 2022 году разработано большое количество баз данных, поэтому мы затронем только наиболее востребованные и популярные.
Текстовые БД
Простейшие файлы разных форматов (txt, csv), в которых данные, как правило, располагаются построчно, а поля разделены запятой, точкой с запятой, и двоеточием или пробелом.
Текстовые базы данных просты в использовании, но не дают возможность зафиксировать связи между записями и подходят далеко не для всех типов данных.
Бесплатный тестовый доступ к облаку на 30 днейПолучить
Иерархические БД
Эти базы данных тоже простые и похожи на текстовые. Основное отличие в том, что здесь можно настроить связи между хранимыми объектами. Действует иерархический принцип связей: новые записи разветвляются от «родительской», причём каждое ответвление может иметь только одного родителя. У каждой записи возникает физическая связь только с одной предыдущей записью. Отношения между объектами выражены как физические указатели. Представьте путь к любой папке в вашем компьютере — аналогичная древовидная структура используется и в иерархических БД.
Сетевые БД
Более сложный способ организации массивов данных, при котором у каждой записи может быть не один «родитель», а несколько.
Здесь можно настроить больше связей и моделировать разнообразные отношения между записями, поэтому сетевые БД визуализируют как общий граф.
Реляционные БД
Эти БД также часто называют SQL-базами — потому что с помощью этого языка программирования они создаются, преобразовываются и управляются. Они используются для хранения и организации точек данных с заданными отношениями, что гарантирует быстрый доступ к информации. Такой тип баз данных считают одним из самых старых, поскольку теоретические выкладки о таком способе структурирования данных появились в 1970 году.
В реляционных база данных записи и связи между ними хранятся в табличном виде. В строках содержится информация об объектах, а в столбцах — свойства объектов (поля). У этих таблиц предусмотрены поля для внешнего ключа и ссылки на другие таблицы (таким образом, таблицы могут быть взаимосвязаны). MySQL, Oracle DB, PostgreSQL являются самыми известными представителями реляционных БД.
Нереляционные БД
Нереляционные базы данных ориентированы на работу с вложенными структурами данных и используют отличные от SQL запросы. Поэтому их также называют NoSQL БД. Если в реляционных БД присутствует жёсткая структура сведений об объектах, а хранение и обработку плохо или вообще не структурированных данных из разных источников организовать крайне сложно, то NoSQL позволяет обойти эти ограничения.
В таких БД применяется модель, оптимизированная под требования типа хранимых данных. Нереляционные базы данных используют везде, где требуется масштабируемость и высокая скорость обработки запросов. Примером инструментов для работы с такими БД можно назвать Redis, mongoDB.
К нереляционным относят следующие БД.
Базы данных «ключ-значение»
В таких БД для хранения информации используются ключи. Для получения того или иного объекта нужно отправить запрос с ключом.
Данные могут быть чем угодно: числом, строкой или другой парой ключ-значения. В каждом хранилище можно создать свою схему именования ключей. Базы данных «ключ-значение» поддерживают высокую разделяемость и горизонтальную масштабируемость, которая недоступна при работе с БД других типов.
Графовые БД
Интересная модель хранения в виде графа и его обобщений. Первая графовая СУБД появилась в 2007 году и получила название Neo4j. Графовые базы данных дают возможность определять взаимосвязи и находить ответы на сложные вопросы о том, как точки данных соотносятся друг с другом. Идея такой организации информации в том, что в БД используются узлы для хранения сущностей данных и рёбра для хранения взаимосвязей между сущностями. У ребра всегда есть начальный и конечный узел, тип и направление. У записи в графовой БД может быть неограниченное количество связанных с ней свойств. Допустим в БД хранится карточка сотрудников с ФИО, возрастом и должностью, а рёбра показывают задачи или другие параметры, которые объединяют этих людей.
Колоночные БД
Колоночные базы данных тоже предлагают хранение данных в табличном виде. Отличие от реляционных БД в том, что структура колонок не регламентирована, их можно объединять в колоночные семейства, имеющим определённый формат. У строк колоночного семейства формируется уникальный идентификатор. Такой подход эффективен для работы аналитических систем и сервисов, использующих большие наборы данных. Поэтому колоночные БД используют в аналитических системах класса business intelligence (ROLAP) и аналитических хранилищах данных (data warehouses).
Объектно-ориентированные БД
В ООБД информация представлена в виде объектов, которым присваивается уникальный идентификатор. Также в БД есть атрибуты, описывающие состояние объекта, методы и классы. Объектно-ориентированные базы данных используются в случаях, когда нужна высокопроизводительная обработка сложноструктурированных данных. ООБД позволяет определять абстракции, облегчает проектирование связей и поддерживает новый набор предикатов сравнения.
NewSQL БД
Подход, совмещающий реляционную модель, язык SQL-запросов и масштабируемые, горизонтально распределённые базы данных NoSQL, появился в начале двухтысячных. Термин же закрепился в обиходе лишь в 2011 году. NewSQL — это ответ на потребности бизнеса, которые не способны удовлетворить привычные базы данных. Для таких БД характерно использование алгоритмов обеспечения консенсуса (например, Paxos, Raft), шардирование, горизонтальная масштабируемость и более быстрая работа благодаря эффективным «движкам». Используют их в сферах, работающих с критическими данными. Это здравоохранение, финтех и т. д. Важно помнить, что NewSQLбазы данных предъявляют высокие требования к ресурсам.
database as a service cloud server
типов баз данных | MongoDB
База данных — это программный компонент, критически важный почти для каждого современного приложения.
Существует множество используемых баз данных, и их число продолжает расти. Понимание основных типов баз данных поможет вам выбрать ту, которая подходит именно вам.
В этой статье мы будем использовать термины «база данных» и «системы управления базами данных» (СУБД: программное обеспечение, которое позволяет пользователям получать доступ к данным и взаимодействовать с базой данных) взаимозаменяемо.
СОДЕРЖАНИЕ
Что такое база данных?
Информация какого типа хранится в базе данных?
Сколько существует типов баз данных?
Все о NoSQL
Реляционные и нереляционные базы данных
Чем MongoDB отличается от других баз данных?
В чем преимущества MongoDB Atlas
Часто задаваемые вопросы
Что такое база данных?
Система управления базами данных — это программное обеспечение для хранения, организации, управления и извлечения данных.
Думайте об этом как о группе массивных электронных таблиц, которые упорядочивают информацию. Существует несколько типов систем управления базами данных, и каждая из них размещается на серверах, будь то в центре обработки данных или виртуально в облачной инфраструктуре (облачной базе данных).
Системы управления базами данных бывают разных форм, размеров и разновидностей, каждая из которых предназначена для выполнения разных действий с разными типами данных. MongoDB — это универсальная система управления распределенной базой данных на основе документов, созданная для современных разработчиков приложений. Мы также предлагаем объектно-ориентированную базу данных (OOD) Realm.
Базы данных используются в большинстве современных приложений, независимо от того, находится ли база данных на вашем персональном телефоне, компьютере или в Интернете. Операционная система базы данных будет хранить большую часть данных, необходимых приложению для работы, сохраняя данные организованными и предоставляя пользователям доступ к данным.
Если вы создаете приложение для электронной коммерции, некоторые данные, к которым вы можете получить доступ и хранить в своей системе оперативной базы данных, включают:
Данные клиента , такие как имена пользователей, адреса электронной почты и предпочтения.
Коммерческие данные , такие как цвета продуктов, цены и рейтинги.
Данные о взаимосвязи , такие как расположение магазинов с определенным товаром на складе.
Сколько существует типов баз данных?
Существует почти дюжина типов баз данных. Некоторые из наиболее часто используемых категорий баз данных включают:
Иерархические базы данных
Иерархическая база данных, разработанная в 1960-х годах, похожа на генеалогическое древо. Отдельный объект («родительский») имеет один или несколько объектов под ним («дочерние»). У ребенка не может быть более одного родителя.
В обмен на жесткую и сложную навигацию по родительско-дочерней структуре иерархическая база данных обеспечивает высокую производительность благодаря легкому доступу и быстрому запросу. Реестр Windows является одним из примеров этой системы.
Реляционные базы данных
Реляционные базы данных — это система, разработанная в 1970-х годах. Эта база данных обычно использует язык структурированных запросов (SQL) для таких операций, как создание, чтение, обновление и удаление (CRUD) данных.
Эта база данных хранит данные в дискретных таблицах, которые могут быть объединены полями, известными как внешние ключи. Например, у вас может быть таблица User, содержащая данные о ваших пользователях, и вы можете соединить таблицу пользователей с таблицей Purchases, которая содержит данные о покупках, сделанных пользователями. Примерами являются MySQL, Microsoft SQL Server и Oracle.
Нереляционные базы данных
Нереляционные системы управления обычно называют базами данных NoSQL .
Этот тип базы данных созрел из-за все более сложных современных веб-приложений. Разнообразие этих баз данных увеличилось за последнее десятилетие. Примеры включают MongoDB и Redis.
Объектно-ориентированные базы данных
Объектно-ориентированные базы данных хранят объекты и управляют ими на диске сервера базы данных. Объектно-ориентированные базы данных уникальны, поскольку связи между объектами могут сохраняться. Это означает, что объектно-ориентированное программирование и запросы данных по сложным отношениям являются быстрыми и мощными. Одним из примеров объектно-ориентированной базы данных является MongoDB Realm, где язык запросов создает собственные объекты с помощью выбранного вами SDK. Объектно-ориентированное программирование — самая популярная парадигма программирования.
Все о NoSQL
NoSQL — это общий термин для любой системы, альтернативной традиционным базам данных SQL. Иногда, когда мы говорим о системах управления NoSQL, мы подразумеваем любую базу данных , которая не использует реляционную модель.
Базы данных NoSQL используют модель данных, структура которой отличается от структуры таблицы строк и столбцов, используемой в СУБД.
Базы данных NoSQL отличаются друг от друга. Существует четыре типа этой базы данных: базы данных документов, хранилища ключей и значений, базы данных, ориентированные на столбцы, и базы данных графов.
Базы данных документов
База данных документов хранит данные в документах JSON, BSON или XML. Документы в базе данных могут быть вложенными. Отдельные элементы могут быть проиндексированы для более быстрого запроса.
Вы можете получать доступ, хранить и извлекать документы из вашей сети в форме, которая намного ближе к объектам данных, используемым в приложениях, что означает, что для использования и доступа к данным в приложении требуется меньшее количество преобразований. Данные SQL часто приходится собирать и разбирать при перемещении между приложениями, хранилищем или несколькими сетями.
Базы данных документов популярны среди разработчиков, потому что они позволяют гибко переделывать структуры документов по мере необходимости в соответствии с их приложениями.
Гибкость этой базы данных ускоряет разработку — данные становятся похожими на код и находятся под контролем разработчиков. Они могут более легко получить доступ и использовать его. В базах данных SQL может потребоваться вмешательство администраторов базы данных для изменения структуры базы данных.
Базы данных документов обычно реализуются с масштабируемой архитектурой, обеспечивающей масштабируемость объемов данных и трафика. Варианты использования включают платформы электронной коммерции, торговые платформы и разработку мобильных приложений.
Сравнение MongoDB и PostgreSQL предлагает анализ MongoDB, ведущей распределенной базы данных NoSQL, и PostgreSQL (СУБД с открытым исходным кодом). В отличие от централизованной базы данных, она существует в нескольких базах данных, но представлена как одна.
Хранилища ключей и значений
Это самый простой тип базы данных NoSQL. Каждый элемент хранится в виде пары ключ-значение, состоящей из имени атрибута («ключа») и значения.
Эта база данных похожа на СУБД с двумя столбцами: имя атрибута (например, «штат») и значение (например, «Аляска»).
Варианты использования баз данных NoSQL включают в себя тележки для покупок, пользовательские настройки и профили пользователей.
Базы данных, ориентированные на столбцы
В то время как РСУБД хранит данные в строках и считывает их строка за строкой, базы данных, ориентированные на столбцы, организованы как набор столбцов. Если вы хотите запустить аналитику для небольшого количества столбцов в сети, вы можете считывать эти столбцы напрямую, не занимая память нежелательными данными. Столбцы имеют один и тот же тип и выигрывают от более эффективного сжатия, что делает чтение еще быстрее. База данных, ориентированная на столбцы, может агрегировать значения заданного столбца (например, суммировать продажи за год). Варианты использования базы данных, ориентированной на столбцы, включают аналитику.
Хотя базы данных, ориентированные на столбцы, отлично подходят для аналитики, способ записи данных затрудняет их согласованность, поскольку запись всех столбцов в базе данных, ориентированной на столбцы, требует нескольких событий записи на диск.
Реляционные базы данных не страдают от этой проблемы, поскольку данные строк записываются на диск непрерывно.
Базы данных графов
База данных графов фокусируется на отношениях между элементами данных. Каждый элемент содержится в виде узла. Связи между элементами в базе данных называются ссылками или отношениями. Соединения — это первоклассные элементы базы данных, хранящиеся напрямую.
База данных графов оптимизирована для захвата и поиска соединений между элементами, устраняя накладные расходы, связанные с СОЕДИНЕНИЕМ нескольких таблиц в SQL. Очень немногие реальные бизнес-системы могут выжить исключительно на основе графовых баз данных. В результате графовые базы данных обычно работают вместе с более традиционными базами данных.
Варианты использования включают обнаружение мошенничества и социальные сети.
Эти базы данных различаются форматами данных и приложениями. Более того, системы хранят данные по-разному:
Данные могут храниться в структурированном документе, аналогичном JSON (обозначение объекта JavaScript).
MongoDB — популярная распределенная база данных документов.Данные могут быть в формате ключ-значение, который сопоставляет один атрибут (ключ) с его значением. Например, Redis и Riak KV. Обычно они используются для простых отношений один к одному, таких как связывание пользователей с предпочтениями.
Хранилище графовых данных использует узлы для представления объектов и ребер для описания отношений между ними. Neo4j является одним из примеров.
MongoDB — популярная распределенная база данных документов.Они отличаются от СУБД тем, что могут быть независимыми от схемы, что позволяет хранить и обрабатывать неструктурированные и частично структурированные данные в сети.
Реляционная база данных против нереляционной
Когда следует использовать базу данных NoSQL? Различные типы баз данных имеют разные сильные и слабые стороны. Поскольку системы СУБД популярны, стоит изучить, какие преимущества имеют перед ними нереляционные базы данных, такие как базы данных NoSQL. (Узнайте больше о различиях между РСУБД и базами данных NoSQL.
)
Плюсы РСУБД:
Они вездесущи, у них есть стабильная пользовательская база с 1970-х годов.
Оптимизированы для работы со структурированными данными.
Они обеспечивают более надежную гарантию нормализации данных.
Они используют хорошо известный язык запросов SQL.
Сеть реляционных баз данных стала привлекательной альтернативой, поскольку она имеет следующие преимущества:
Реляционная база данных более гибкая и простая в управлении. Многие СУБД не могут легко работать с полуструктурированными и неструктурированными данными. Для аналитики, полезной нагрузки Интернета вещей и меняющихся потребностей приложений приверженность СУРБД строгой схеме делает их негибкими. Кроме того, SQL не может справиться с масштабом трафика и нулевым временем простоя.
База данных является отказоустойчивой, и данные в конечном итоге непротиворечивы (хотя это может варьироваться в зависимости от параметров конфигурации каждой базы данных).
База данных NoSQL отличается высокой производительностью при работе с большими наборами данных и лучше масштабируется в соответствии с требованиями. РСУБД обычно не предназначены для горизонтального масштабирования и могут страдать от большого объема данных. Объемы данных в приложениях не могут обслуживаться так же дешево, как в базах данных NoSQL.
Узнайте больше о различиях между этими двумя типами баз данных.
Чем MongoDB отличается от других типов баз данных?
MongoDB — это программа распределенной базы данных NoSQL. Поскольку данные не должны укладываться в рамки строгих отношений, MongoDB может работать как обычное хранилище данных. Эта база данных имеет ряд преимуществ.
В базе данных этого типа данные хранятся в MongoDB и сопоставляются с гибкой схемой. Если потребности вашего приложения меняются, вы можете изменить структуру хранения данных. Поскольку MongoDB обеспечивает проверку схемы, вы можете заблокировать свою схему настолько сильно, насколько пожелаете.
Это означает, что база данных может обрабатывать любые ваши потребности в структурировании данных.
В реляционной базе данных отношения между данными в разных таблицах могут быть достигнуты посредством соединений, а в иерархических базах данных отношения между узлами невозможны. MongoDB предоставляет возможность объединять документы с помощью операций, соответствующих различным потребностям, таких как $lookup, а также с помощью ссылок.
Кроме того, в отличие от централизованной базы данных (или личной базы данных, если на то пошло), у MongoDB нет единой точки отказа.
Наконец, MongoDB поддерживает транзакции, что гарантирует атомарность чтения и записи нескольких документов. Когда вам нужно запросить данные из нескольких документов, вы знаете, что запросы могут быть объединены в одну транзакцию.
MongoDB была разработана для поддержки приложений в эпоху Интернета, где пользователи могут манипулировать данными из любого места. Его встроенная поддержка репликации, балансировки нагрузки и агрегации делает его универсальной частью современной программной архитектуры.
Он может предложить предложения по схеме, которые помогут вам сделать выбор, оптимизирующий модель распределенной базы данных/документа MongoDB.
Узнайте больше о некоторых преимуществах использования MongoDB, базы данных NoSQL.
Каковы преимущества MongoDB Atlas?
MongoDB Atlas — это многооблачная служба базы данных документов. Это полностью управляемая служба по запросу, управляемая командой системных администраторов MongoDB, поэтому вы можете сосредоточиться на самом важном: на своем собственном приложении. Хостинг базы данных MongoDB Atlas доступен у различных облачных провайдеров, таких как AWS, Microsoft Azure и Google Cloud Platform, что гарантирует, что он может удовлетворить ваши потребности, где бы вы ни находились.
Хостинг базы данных MongoDB Atlas доступен у различных облачных провайдеров, таких как AWS (облако Amazon), облако Microsoft Azure и Google Cloud Platform.
Заключение
Существует множество различных типов баз данных, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.
Прежде чем принять решение о том, какая база данных вам подходит, крайне важно получить общее представление о том, как ваши данные связаны с вашим приложением, и как вы ожидаете, что ваши данные и процедуры приложения будут развиваться.
Использование MongoDB (распределенной базы данных) удовлетворяет потребности как традиционного структурированного набора данных , так и набора данных, для которого требуется гибкая схема, позволяющая изменять прикладные процедуры.
Готовы начать?
Получите бесплатную облачную базу данных с MongoDB Atlas.
Какие существуют три основных типа баз данных?
Существует три различных типа баз данных: иерархические, реляционные и нереляционные. Другие включают объектно-ориентированную базу данных, личную базу данных и централизованную базу данных.
Чем MongoDB отличается от других типов баз данных?
MongoDB — это распределенная база данных NoSQL, которая хранит данные в виде документов BSON.
BSON — это двоичное представление JSON (нотация объектов JavaScript). Модель документа дает ему возможность хранить данные в формате, определяемом пользователем, и в то же время быть достаточно гибкой, чтобы развиваться по мере изменения потребностей приложения.
Сколько различных типов отношений существует при проектировании базы данных?
Данные могут иметь один из трех различных типов отношений: один к одному, когда одна запись соответствует другой записи; один ко многим, когда одна запись может совпадать с любым количеством других записей; и многие-ко-многим, когда несколько записей могут иметь отношения друг с другом.
Какой тип базы данных сегодня наиболее популярен?
Реляционные базы данных более распространены среди различных типов баз данных. Однако популярность нереляционных баз данных растет. Тип базы данных, которую вы выбираете, зависит от ваших потребностей и целей.
Какой тип согласованности обеспечивают реляционные базы данных?
Как правило, они обеспечивают строгую согласованность, также известную как немедленная согласованность. Нереляционная обычно обеспечивает окончательную согласованность.
Каковы четыре наиболее распространенных типа баз данных NoSQL?
Четыре категории: базы данных «ключ-значение», базы данных документов, хранилища с широкими столбцами и базы данных графов.
СУБД | Типы баз данных
следующий → ← предыдущая Существуют различные типы баз данных, используемых для хранения различных типов данных: 1) Централизованная база данныхЭто тип базы данных, в которой данные хранятся в централизованной системе баз данных. Пользователям удобно получать доступ к сохраненным данным из разных мест через несколько приложений. Эти приложения содержат процесс аутентификации, позволяющий пользователям безопасно получать доступ к данным. Примером централизованной базы данных может быть Центральная библиотека, содержащая центральную базу данных каждой библиотеки колледжа/университета. Преимущества централизованной базы данных
Недостатки централизованной базы данных
2) Распределенная база данных В отличие от централизованной системы баз данных, в распределенных системах данные распределяются между различными системами баз данных организации. Эти системы баз данных связаны через каналы связи. Такие ссылки помогают конечным пользователям легко получить доступ к данным. Мы можем дополнительно разделить систему распределенной базы данных на:
Преимущества распределенной базы данных
3) Реляционная база данных Эта база данных основана на реляционной модели данных, в которой данные хранятся в виде строк (кортежа) и столбцов (атрибутов), которые вместе образуют таблицу (отношение). Свойства реляционной базы данныхСуществуют следующие четыре общеизвестных свойства реляционной модели, известных как свойства ACID, где: A означает атомарность: Это гарантирует успешное или неудачное завершение операции с данными. Он следует стратегии «все или ничего». Например, транзакция будет либо зафиксирована, либо прервана. C означает Согласованность: Если мы выполняем какую-либо операцию над данными, ее значение до и после операции должно быть сохранено. Например, баланс счета до и после транзакции должен быть правильным, то есть он должен сохраняться. I означает Изоляция: Могут быть одновременные пользователи для одновременного доступа к данным из базы данных. D означает Долговечность: Это гарантирует, что после завершения операции и фиксации данных изменения данных останутся постоянными. 4) База данных NoSQLNon-SQL/Not Only SQL — это тип базы данных, который используется для хранения широкого спектра наборов данных. Это не реляционная база данных, поскольку она хранит данные не только в табличной форме, но и несколькими различными способами. Он появился, когда возрос спрос на создание современных приложений. Таким образом, NoSQL представил широкий спектр технологий баз данных в ответ на спрос. Далее мы можем разделить базы данных NoSQL на следующие четыре типа:
Преимущества базы данных NoSQL
5) Облачная база данныхТип базы данных, в которой данные хранятся в виртуальной среде и выполняются на платформе облачных вычислений. Он предоставляет пользователям различные сервисы облачных вычислений (SaaS, PaaS, IaaS и т. д.) для доступа к базе данных. Существует множество облачных платформ, но лучшие варианты: .
6) Объектно-ориентированные базы данныхТип базы данных, использующий подход объектной модели данных для хранения данных в системе баз данных. Данные представляются и хранятся в виде объектов, аналогичных объектам, используемым в объектно-ориентированном языке программирования. 7) Иерархические базы данных Это тип базы данных, в которой данные хранятся в виде узлов отношений родитель-потомок. Данные сохраняются в виде записей, связанных ссылками. Каждая дочерняя запись в дереве будет содержать только одного родителя. С другой стороны, у каждой родительской записи может быть несколько дочерних записей. 8) Сетевые базы данныхЭто база данных, которая обычно соответствует сетевой модели данных. Здесь представление данных осуществляется в виде узлов, связанных между собой связями. В отличие от иерархической базы данных, она позволяет каждой записи иметь несколько дочерних и родительских узлов для формирования обобщенной структуры графа. 9) Персональная база данныхСбор и хранение данных в системе пользователя определяет личную базу данных. Эта база данных в основном предназначена для одного пользователя. Преимущество личной базы данных
|
е. манипулирование данными не повлияет на основные данные.
Примерами распределенной базы данных являются Apache Cassandra, HBase, Ignite и т. д.
Реляционная база данных использует SQL для хранения, обработки и обслуживания данных. Э. Ф. Кодд изобрел базу данных в 1970. Каждая таблица в базе данных имеет ключ, который делает данные уникальными по сравнению с другими. Примерами реляционных баз данных являются MySQL, Microsoft SQL Server, Oracle и т. д.
Таким образом, изоляция между данными должна оставаться изолированной. Например, когда несколько транзакций происходят одновременно, эффекты одной транзакции не должны быть видны другим транзакциям в базе данных.
Здесь он организует данные в виде древовидной структуры.