כאשר מפתחים חושבים לראשונה על ניהול נתונים או בחירת מסד נתונים עבור היישום שלהם, הדבר הראשון שמתבקש לפעמים ברוחם הוא —
— כן, טבלה.
הם מקימים טבלאות שונות עבור סוגי הנתונים השונים, כגון יצירת טבלה אחת עבור משתמשים וטבלה נוספת עבור מוצרים, הזמנות וכו'. עם הנתונים המתפשרים על פני טבלאות שונות, יש להם קשר זה אל זה. לכן, הטבלאות יכולות להכיל הפניות לפריטים בטבלאות אחרות באמצעות מפתח זר. ולבסוף, הם עשויים לבחור מסד נתונים רציונלי בכל פעם כדי לפתור את בעיותיהם. במיוחד כאשר מתמודדים עם קשרים, הרעיון של מסד נתונים לא רציונלי עשוי להיראות מאוד בלתי אינטואיטיבי.
אך הבעיה היא — הנתונים לא תמיד שטוחים. דרישות הנתונים עשויות להיות מורכבות, וכאשר מפתחים מתאמצים לחזות את הנתונים שלהם מבלי לשקול מסדי נתונים, הם לעיתים קרובות אינם טבלאיים. במקום זאת, הם עשויים להיראות מקושרים, בהיררכיים, או אפילו דומים לגרף.
אין צורך לדמיין טבלה בכל פעם שמתחילים לעבוד עם נתונים. ביישומים מודרניים, נתונים צריכים להיות לעיתים גמישים בסכמה עם סוגי נתונים מורכבים. לכן, לפרסם אותם לטבלה לא תמיד הינה הרעיון הכי טוב. בנוסף, מסדי נתונים רציונליים מגיעים גם עם הגבלות התפשטות משלהם. כאשר אתה מתרחב, עשוי להיות עליך לדאוג לשרדינג, שלעיתים קרובות מחייב שינויים משמעותיים ברמת היישום.
היכנסו לבסיסי נתונים לא יחסיים, או בשמותיהם הנפוצים יותר NoSQL. ייתכן שאתם מפסידים את הפוטנציאל המלא של NoSQL אם נמנעתם מהם בבחירות העיצוב שלכם. במאמר זה, נגדיר במהירות מה הם בסיסי נתונים לא יחסיים ולאחר מכן נספק אפשרויות שונות לבסיסי נתונים NoSQL עבור בעיות שונות מהחיים האמיתיים.
לעבר הסוף, נסקור גם אילו יתרונות מספקים בסיסי הנתונים NoSQL על פני בסיסי נתונים יחסיים, וגם ניגע במצבים שבהם בסיס נתונים יחסיים עדיין מהווה בחירה טובה יותר.
בסיסי נתונים לא יחסיים, או NoSQL
פשוט לומר, בסיסי נתונים אלה מאחסנים נתונים בפורמט לא טבלאי. הם מגיעים בסוגים שונים, כל אחד מהם בנוי למטרות ספציפיות ולסוגי נתונים לא מובנים שהם יכולים לתמוך בהם. הנפוצים ביותר הם:
- בסיסי נתונים דוקומנטריים: מאחסנים נתונים בדוקומנטים בדומה ל-JSON
- בסיסי נתונים של מפתח-ערך: מאחסנים נתונים במבנה 'מפתח-ערך' עבור מפתחות ייחודיים.
- בסיסי נתונים גרפיים: משתמשים בצמתים, קצוות ותכונות כדי לייצג ולאחסן קשרים בין נקודות נתון.
סוגים אחרים הם בסיסי נתונים עמודתיים, בזיכרון ובסיסי נתונים של סדרות זמן.
ספקי בסיסי נתונים NoSQL שונים מציעים תכונות כמו יצירת אינדקסים על שדות מסוימים, SDKs ידידותיים למפתחים, זמינות גבוהה, פעולות טרנזקציה, ויכולת להגדיל או להקטין את בסיס הנתונים שלכם בקלות.
פתרון בעיות מהחיים האמיתיים עם NoSQL
בואו נראה כמה דוגמאות שבהן אנחנו פותרים בעיות ממשיות עם מסדי נתונים NoSQL.
בניית אפליקציית בלוג התומכת בתגובות ותגיות
מסדי מסמכים הם הכי טובים עבור מערכות ניהול תוכן שכאלה. כל תוכן יכול להיות מסמך נפרד. הסכימה גמישה, וכל מסמך יכול להכיל תת-אוספים. ניתן להשתמש ביכולות אינדקסציה של שדות מערכי המסמכים של ספקי מסדי המסמכים כדי לבצע שאילתות מורכבות, לדוגמה, למשיכת כל הבלוגים עם התגיות שלהם.
פלטפורמות רשתות חברתיות ומקצועיות
מסדי גרף עוזרים להגדיר יחסים מורכבים בין אנשים. ניתן למצוא בקלות חברים של חברים דרך חיפושי גרף.
נתוני חיישן IoT
משתמשים בנתוני סדרת זמן כדי לטפל בכמויות עצומות של נתונים בתצורת חותמת זמן ממכשיר חיישן.
עגלת קניות
משתמשים במסד נתונים של זוג של מפתח-ערך, המציע ספיקה גבוהה עם קריאות וכתיבות מהירות. ניתן גם להשתמש במסדי מפתח-ערך לאחסון מידע על הפעלה של משתמשים, ועגלת הקניות יכולה להיות שדה בתוך ההפעלה (לסשן קניות אישי).
מנועי המלצה
משתמשים במסדי גרף כדי למפות יחסים בין משתמשים, מוצרים והעדפות.
היכן מסדי הנתונים NoSQL עולים על מסדי הנתונים רצופים
להלן כמה הפניות בהן מסדי הנתונים NoSQL מספקים יתרונות על מסדי הנתונים רצופים:
- פרודוקטיביות של מפתחים: ספקי מסדי נתונים NoSQL מציעים APIs ו-SDKs המיועדים לפיתוח אפליקציות מודרניות, מה שמאפשר אבטיפוס ופיתוח מהירים יותר.
- סקלאביליות: מסדי נתונים NoSQL מתרחבים אופקית (כאשר פשוט צריך להוסיף עוד שרתים או צמתים), דבר שהוא חסכוני יותר וקל יותר לניהול בהשוואה להתרחבות אנכית הנדרשת על ידי מסדי נתונים רלציוניים.
- גמישות: NoSQL מציע סכמה גמישה, שהיא מושלמת לפיתוח אגילי ולדרישות משתנות של אפליקציות.
- טיפול בנתונים מקוננים: לעיתים קרובות, הנתונים הם מקוננים או היררכיים, כמו בפורמטים JSON או XML. מסדי נתונים NoSQL יכולים לתמוך בפורמטים אלה, כאשר ייתכן שיידרש שינוי מורכב בעת השימוש במסדי נתונים רלציוניים עבורם.
איפה שמסדי נתונים רלציוניים עדיין מחזיקים ביתרון
להלן כמה מהמקרים שבהם מסדי נתונים רלציוניים עדיין רלוונטיים ומהווים רעיון טוב.
- אנליטיקה ודיווח: מסדי נתונים רלציוניים מותאמים לשאילתות אד-הוק, צבירות ודיווחים. עבור כל מקרה שימוש אנליטי ודיווחי, מסדי נתונים רלציוניים עדיין מהווים בחירה מועדפת.
- שימוש כבד ביחסים וחיבורים: אף על פי שעדיין ניתן לנהל ולעבוד עם יחסים במסדי נתונים NoSQL, אם האפליקציה שלך תלויה מאוד בחיבורים בין קבוצות נתונים שונות, מסדי נתונים רלציוניים עדיין יכולים להיות רעיון טוב.
- עקביות על פני זמינות: בתרחישים בהם עקביות הנתונים חשובה יותר מזמינות (למשל, עסקאות פיננסיות), מסדי נתונים יחסיים יכולים להציע יותר הבטחה.
וזה מסכם את המאמר שלנו. חקרנו מה הם מסדי נתונים NoSQL ואיך הם פותרים אתגרים אמיתיים בניהול נתונים. מסדי נתונים NoSQL פותחים עולם של אפשרויות עבור יישומים מודרניים, מהגמישות שלהם בטיפול במבני נתונים מורכבים ועד לתכונות החזקות המוצעות על ידי ספקים. עבור אלה שעדיין לא ניסו את ידם ב-NoSQL, אני מקווה שזה מעורר בכם השראה לנסות את זה בפרויקט הבא שלכם – יתכן שתמצאו שזה מתאים בדיוק לצרכים שלכם.
Source:
https://dzone.com/articles/nosql-for-relational-minds