Введение в CouchDB

«Apache CouchDB запущен. Время расслабиться». Так приветствуют пользователей системы управления базами данных CouchDB при каждом запуске программы. Для многих разработчиков систем простота управления базой данных является главным приоритетом. Система «Couch» предназначена для простого управления и понимания непрофессионалами в области баз данных, которые практически не интересуются технологиями. Ряд интуитивных, понятных элементов и дружественных пользователю операций создают уникальное программное обеспечение с открытым исходным кодом, в котором подходы документно-ориентированных баз данных соединены с реляционными базами данных. Чего может достичь Apache CouchDB, как и где она используется, и какие преимущества «Couch» может предложить компаниям, мы рассмотрим в следующих разделах.

Базы данных являются очень важной частью ведения бизнеса и часто используются разработчиками программного обеспечения. Данные о клиентах, товарах, доставке, оплате и сотни других наборов данных составляют «нервную систему» большинства компаний. Но способ хранения данных в корне зависит от используемой модели базы данных. Традиционная модель реляционных баз данных сортирует наборы данных, например, по взаимным отношениям. Нереляционные модели, которые также называют базами данных NoSQL, используют другие методы. Одной из форм нереляционной базы данных является, например, документно-ориентированная база данных, такая как решение Apache CouchDB.

CouchDB — это система управления банком данных, которая использует лучшие аспекты документно-ориентированных баз данных для достижения производительности реляционных баз данных. Ответственным за разработку Couch является Apache Software Foundation, который начал работу над свободным программным обеспечением Apache CouchDB в 2005 году и с тех пор последовательно продолжает его развивать.

CouchDB совместима с хорошо известными операционными системами Linux, Unix, macOS и Windows и была разработана на языке программирования Erlang. Стандартным языком сценариев для доступа к наборам данных Couch является JavaScript.

Базы данных на основе документов, такие как CouchDB, хранят наборы данных не в виде таблиц и строк, а в виде независимых, самодостаточных документов. Это можно сравнить, например, со счетами-фактурами.

Счет-фактура — это отдельный документ, который объединяет всю необходимую информацию в полный набор данных — счет-фактура, номер счета, получатель, цена, проданные товары, счет-фактура и адрес получателя являются основной информацией для этого отличительного набора данных. В реляционной базе данных эта информация разделена на множество различных строк, что позволяет CouchDB собрать всю эту информацию в одном документе. Поэтому данные не должны быть заранее структурированы. Структура является результатом работы самого документа. Поэтому CouchDB можно понимать как бессхемную систему управления банком данных.

Документоориентированный подход значительно упрощает процесс разработки. Кроме того, он позволяет собирать наборы данных в виде пачек, которые, несмотря на семантическое сходство (например, имеют одинаковый формат файлов), различаются по синтаксису (в отношении состава и внутренней структуры).

Преимуществом CouchDB является качество синхронизации нескольких баз данных, поскольку эффективная синхронизация важна для распределения данных в кластере CouchDB. Таким образом, возникающая избыточность данных разгружает всю систему. Следовательно, на запросы баз данных могут отвечать разные органы CouchDB. Географически распределенные гигантские сети баз данных легко достижимы.

При синхронизации базы данных для разных пользователей в разных местах Apache CouchDB полагается на инкрементную стратегию, которая имеет важнейшее преимущество — предотвращает негативное влияние на процесс синхронизации плохих или прерванных сетевых соединений. При возникновении проблем с подключением решение для базы данных продолжает работу с того места, на котором оно остановилось до разрыва соединения. Что касается этих случаев, разработчики подчеркнули, что система не игнорирует подобные случайности, и предположили, что такие ошибки могут случаться в повседневной жизни.

Кроме того, CouchDB использует удобный для новичков формат JSON (сокращение от Javascript Object Notation) для передачи и хранения своих наборов данных. Этот формат обязан своим существованием бессхемной структуре, которая — в отличие от реляционных моделей — позволяет хранить неструктурированную информацию.

Пользователи также могут рассчитывать на простоту работы CouchDB, поскольку она опирается на современные и хорошо известные веб-технологии, такие как REST, JSON и JavaScript. Ничто не препятствует разнообразному использованию — от больших серверных кластеров до мобильных конечных устройств.

Сами разработчики подчеркивают, что они не хотят и не могут вытеснить реляционные базы данных. Вместо этого они хотели бы поставить CouchDB в один ряд с ними и предложить пользователям простую альтернативу. Документо-ориентированная база данных не является рекомендуемой или достаточной для каждой компании.

Например, нужно четко понимать, являются ли реляционные системы баз данных более практичными и удобными для тех, кто хочет регулярно редактировать свои наборы данных в виде счетов-фактур или других более сложных запросов. Причина в том, что им самим придется устанавливать соответствующие функции в CouchDB, что повлечет за собой большие затраты и потребует соответствующего опыта.

Как мы уже отмечали, CouchDB является хорошей альтернативой в сфере разработки веб-приложений с множеством простых в эксплуатации функций. В этой связи разработчики подчеркивают, что другие системы баз данных часто адаптируются для веба, в то время как CouchDB была создана специально для него. Например, это решение для баз данных используется на многих веб-сайтах и в приложениях Facebook. Более того, в прошлом оно использовалось в Ubuntu — вероятно, самом популярном дистрибутиве Linux — для синхронизации закладок и адресов — еще один пример так называемых «реальных данных».

CouchDB совместим со всеми основными операционными системами и может быть загружен с сайта разработчиков. Процедура установки зависит от системы — в Linux/Ubuntu необходимые шаги выглядят следующим образом:

Во-первых, обновите управление пакетами вашей установки Ubuntu и добавьте репозиторий PPA:

Затем снова обновите управление пакетами:

Затем установите CouchDB с помощью следующей команды терминала:

После успешной установки запустите Apache CouchDB и откройте Futon — веб-интерфейс CouchDB. Теперь вы можете приступить к созданию и обслуживанию ваших наборов данных.