CouchDB

CouchDB  este un sistem de gestionare a bazelor de date orientat spre documente open source care nu necesită o descriere a schemei de date , este distribuit gratuit , scris în limbajul Erlang . Publicat pentru prima dată în 2005, din 2008 - un proiect al Fundației Apache .

Abordare

Implementat ca parte a abordării NoSQL . JSON este folosit pentru a stoca date , iar JavaScript este folosit pentru a implementa interogări MapReduce . Este posibil să scrieți orice logică în Erlang . Una dintre caracteristicile DBMS este suportul pentru replicarea multi-master .

CouchDB poate fi gândit ca un server de aplicații web; pentru a implementa această idee, un server web puternic este construit în CouchDB , iar codul programului, ca și datele, este stocat în aceeași bază de date. Pentru a automatiza lucrul cu aplicațiile, este utilizat utilitarul CouchApp.

Urmând abordarea NoSQL, CouchDB nu stochează date și relații în tabele. În schimb, fiecare bază de date este o colecție de documente independente. Fiecare document conține propriile sale date și schema independentă. Aplicația poate accesa mai multe baze de date, cum ar fi cele stocate pe telefonul mobil al utilizatorului și pe server. Metadatele documentelor conțin informații despre versiune, permițând unirea datelor și soluționarea oricăror inconsecvențe care ar fi putut apărea în momentul în care bazele de date au fost degrupate.

Mecanismul MVCC este utilizat pentru a controla accesul concurent , ceea ce evită necesitatea de a bloca fișierul bazei de date în timpul scrierilor. Rezolvarea conflictelor este responsabilitatea logicii aplicației, soluționarea conflictelor implică de obicei fuzionarea datelor într-un singur document și apoi ștergerea documentului vechi.

Arhitectura sistemului

Ca și alte SGBD orientate pe documente ( Mnesia , Lotus Notes , MongoDB ) și spre deosebire de SGBD relațional , CouchDB este proiectat să funcționeze cu informații semi-structurate și are următoarele caracteristici:

• datele sunt stocate nu în rânduri și coloane, ci sub formă de documente asemănătoare JSON , al căror model nu sunt tabele, ci arbori ;
• tastarea elementelor de date, adică potrivirea câmpurilor individuale ale documentelor de tipuri INTEGER, DATE etc., nu este acceptată - în schimb, utilizatorul poate scrie o funcție de validare ;
• integritatea bazei de date este asigurată numai la nivelul înregistrărilor individuale (dar nu la nivelul legăturilor dintre acestea);
• relațiile dintre tabele sau înregistrări nu sunt în principiu suportate, respectiv operația de îmbinare (JOIN) între tabele nu este definită;
• funcțiile de vizualizare sunt folosite pentru a construi indecși și pentru a executa interogări ;
• funcțiile de validare, funcțiile de vizualizare, funcțiile de filtrare sunt stocate sub formă de text în baza de date însăși;
• aceste funcții sunt de obicei scrise în JavaScript sau Erlang, iar pentru executarea lor este lansat un server de solicitare separat, interacțiunea cu care are loc prin intermediul socket -urilor și a protocolului text JSON ;
• fiecare bază de date din sistemul CouchDB are un arbore B unic (a nu se confunda cu un arbore binar );
• fiecare arbore B este stocat ca un fișier separat pe disc;
• Mai multe fire pot rula în același timp pentru citirea bazei de date și doar unul pentru scriere;
• integritatea bazei de date este asigurată numai atunci când datele sunt scrise pe disc;
• vizualizările sunt stocate în baza de date și indicii acestora sunt actualizați continuu, cu toate acestea, cu fiecare actualizare a funcțiilor de vizualizare sau afișare, întregul arbore B este actualizat;
• la prelucrarea datelor cu ajutorul funcțiilor de vizualizare, se utilizează un model simplificat al tehnologiei MapReduce , care permite calculul paralel , inclusiv pe un procesor multi-core ;
• distribuția calculelor la mai multe noduri nu este acceptată - în schimb, se folosește mecanismul de replicare ;
• procesarea datelor folosind un lanț de funcții MapReduce secvențiale nu este acceptată;
• scalarea verticală este suportată ;
• interfața externă ( API ) la acest SGBD este construită pe baza arhitecturii REST , adică baza de date în sine, înregistrările individuale, afișajele și solicitările sunt resurse care au o adresă unică ( URL ) și suportă GET , PUT , POST , operațiuni DELETE ;
• prin urmare, multe biblioteci client au fost scrise pentru a interacționa cu baza de date, inclusiv limbaje precum JavaScript [6] , PHP , Ruby , Python și Erlang ;
• interacțiunea dintre componentele SGBD individuale, adică cu serverele de vizualizare, se realizează din nou folosind un protocol text, iar datele sunt transmise în format JSON; acest lucru a permis utilizarea diferitelor limbaje de programare pentru a scrie aceste componente - Java , Python , JavaScript , etc.

Istorie

Proiectul CouchDB a fost creat de fostul angajat Lotus Notes la IBM Damien Katz în aprilie 2005, autorul a definit proiectul ca „un sistem de stocare pentru o bază de date de obiecte la scară largă”. Ideea lui pentru baza de date a fost o bază de date pentru web, care trebuia scrisă de la zero pe un server de aplicații web. El a autofinanțat proiectul timp de aproape doi ani și l-a lansat ca proiect open source sub GNU GPL .

Proiectul CouchDB a fost acceptat în Incubator Apache în februarie 2008 . Câteva luni mai târziu, proiectul a trecut la statutul de proiect de nivel superior, ceea ce a dus la o lansare stabilă în iulie 2010. În ciuda faptului că CouchDB a fost inițial destinat să ruleze pe sistemul de operare Linux , variante ale acestui sistem au fost dezvoltate și pentru sistemele de operare Microsoft Windows [7] și Mac OS . Mai mult, distribuția Ubuntu Linux din 9.10 (Karmic Koala) vine cu sistemul CouchDB.

La începutul lui 2012, Katz a părăsit proiectul pentru a se concentra pe lucrul la Couchbase Server .

După ce Katz a plecat, munca la proiectul Apache CouchDB a continuat cu lansarea versiunii 1.2 în aprilie 2012, iar apoi a 1.3 în aprilie 2013. În iunie 2013, comunitatea CouchDB a legat baza de cod la BigCouch și versiunea în cluster a CouchDB Cloudant în Apache. proiect.

Folosind CouchDB

CouchDB este utilizat în multe produse software și site-uri web [8] , inclusiv:

• UbuntuOne , Firefox , TomBoy , Akonadi , Evolution  - pentru a sincroniza adrese, note și marcaje [9] .
• Mozilla Raindrop  este un agregator de mesaje de e-mail, rețele sociale, sisteme de mesagerie instant (Skype, Jabber) [10] .
• BBC  - pentru conținut dinamic.
• Credit Suisse  - pentru uz intern în departamentul de mărfuri.
• Meebo  - pentru platforma socială (web și aplicații) - Meebo a fost achiziționat de Google și a fost închis pe 12 iulie 2012.

Mai multe exemple sunt disponibile pe wiki-ul proiectului Apache.

Gestionarea datelor

CouchDB gestionează o colecție de documente JSON . Documentele sunt organizate pe vederi .  Vizualizările sunt definite de funcții agregate și filtre calculate în paralel, cum ar fi MapReduce .

Vizualizările sunt stocate în baza de date, iar indexurile acestora sunt actualizate continuu. CouchDB acceptă un sistem de prezentare care utilizează servere socket externe și un protocol bazat pe JSON. Drept urmare, serverele de vizualizare au fost dezvoltate în multe limbi ( JavaScript  este implicit, dar există și PHP , Ruby , Python și Erlang ).

Acces HTTP

Aplicațiile comunică cu CouchDB prin HTTP. Mai jos sunt câteva exemple de utilizare a utilitarului de linie de comandă cURL. Aceste exemple presupun că CouchDB rulează pe localhost (127.0.0.1) pe portul 5984.

Componente open source

CouchDB include multe componente open source suplimentare ca parte a pachetului său implicit, în special motorul JavaScript SpiderMonkey , biblioteca JavaScript jQuery între browsere, biblioteca de suport Unicode ICU , OpenSSL , distribuția limbajului de programare Erlang .

Note

1. ↑ Proiectul couchdb Open Source pe Open Hub: Pagina de limbi - 2006.
2. ↑ 1 2 3 4 https://projects.apache.org/json/projects/couchdb.json
3. ↑ https://github.com/apache/couchdb/releases/tag/3.2.2
4. ↑ https://couchdb.apache.org/
5. ↑ Vezi documentația serverelor (link în jos) . Consultat la 12 februarie 2010. Arhivat din original la 20 octombrie 2008. (nedefinit) 
6. ↑ [https://web.archive.org/web/20100218055610/http://plugins.jquery.com/project/jqcouch Arhivat 18 februarie 2010 la Wayback Machine Plugin for jQuery ]
7. ↑ CouchdDB: Program de instalare binar Windows (link descendent) . Data accesului: 13 februarie 2010. Arhivat din original la 26 decembrie 2011. (nedefinit) 
8. ↑ Proiecte care utilizează CouchDB (link nu este disponibil) . Data accesului: 12 februarie 2010. Arhivat din original pe 20 iulie 2017. (nedefinit) 
9. ↑ Integrarea CouchDB cu Ubuntu One: specificație completă . Preluat la 13 februarie 2010. Arhivat din original la 2 martie 2021. (nedefinit)
10. ↑ Arhitectura software Raindrop . Consultat la 13 februarie 2010. Arhivat din original pe 6 iulie 2010. (nedefinit)

Literatură

• Anderson, J. Chris; Slater, Noah & Lehnardt, Jan (15 noiembrie 2009), CouchDB: The Definitive Guide (ed. I), O'Reilly Media , p. 300, ISBN 0596158165 , < http://guide.couchdb.org/index.html > Arhivat la 14 iulie 2011 la Wayback Machine 
• Lennon, Joe (15 decembrie 2009), Beginning CouchDB (ed. I), Apress , p. 300, ISBN 1430272376 , < http://www.apress.com/book/view/9781430272373 > . Extras 12 februarie 2010. Arhivat 5 decembrie 2010 la Wayback Machine 

Link -uri

• couchdb.apache.org - site-ul oficial al CouchDB