معرفی پایگاه های اسناد مدار + مزایا و معایب

پایگاه‌های اطلاعاتی سند گرا از جمله پایگاه‌های اطلاعاتی نوظهور و قدرتمند هستند. سال‌هاست که پایگاه‌های اطلاعاتی رابطه‌ای (Database Landscape) برای توسعه وب و برنامه‌های کاربردی استفاده می‌شوند. پایگاه هایی که داده ها را در ردیف های جدول مختلف گروه بندی می کند. با این حال، ساختار پیچیده و غیرقابل انعطاف این پایگاه‌های اطلاعاتی منجر به ظهور شکل جدیدی از پایگاه‌های داده شد. در این مقاله وبلاگ پارس پاک قصد داریم تا شما را با کارایی و مزایای یک پایگاه داده سند محور آشنا کنیم.

پایگاه داده سند محور؛ از انواع پایگاه داده NoSQL

پایگاه داده های سند گرا به عنوان پایگاه های داده NoSQL شناخته می شوند. زیرا معمولاً از زبان SQL در آن استفاده نمی شود. این زبان اغلب در پایگاه داده های رابطه ای برای جستجو و مدیریت استفاده می شود. پایگاه داده NoSQL با انعطاف پذیری و مقیاس پذیری خود، سطح پیشرفته ای از ساختار داده را در اختیار کاربر قرار می دهد. بنابراین، برای داده های بسیار بزرگ سریعتر اجرا می شود. نیازی به گفتن نیست که پایگاه داده سند گرا یکی از انواع پایگاه داده NoSQL است.

تفاوت بین SQL و NoSQL. بر اساس نحوه ایجاد و ذخیره اطلاعات

تفاوت اصلی این دو پایگاه داده به نحوه ساخت و نوع اطلاعات ذخیره شده در آنها بستگی دارد. پایگاه داده های SQL پایگاه داده های رابطه ای هستند. پایگاه داده ها شبیه دفترچه های تلفن هستند که نمی توانید شماره تلفن شخصی را پیدا کنید مگر اینکه نام او را بدانید.

پایگاه های داده NoSQL سند گرا هستند. به این معنی که پایگاه های مذکور بر اساس سند تعریف و توزیع می شوند. درست مانند پوشه هایی که اطلاعات کلی درباره یک شخص در آن قرار می گیرد. برای استفاده از پایگاه داده سند گرا، نیازی به دانستن SQL ندارید. زیرا می توانید از طریق API به داده ها دسترسی داشته باشید.

بر خلاف پایگاه داده های رابطه ای که اطلاعات را به صورت ردیف و ستون جداول ذخیره می کنند، در پایگاه های داده مدار مدار، اطلاعات به شکل اسناد ذخیره می شود. به این ترتیب داده های بدون ساختار مانند تصاویر، فیلم ها یا مقالات در یک سند ذخیره می شوند.

چهار مزیت مهم پایگاه های داده سند محور

یک پایگاه داده سند محور ممکن است برای برخی از سازمان ها مفید نباشد زیرا توانایی ذخیره داده های بدون ساختار یا نیمه ساختار یافته را دارد. اما مزایای مهمی وجود دارد. از جمله مزایای این پایگاه داده پرکاربرد می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. بسیاری از انعطاف پذیری و سازگاری. مزیت مهم پایگاه های داده سند گرا

اگرچه ساختار خاصی دارد، اما این پایگاه داده امکان سازگاری با ساختارهای مختلف را فراهم می کند. در این پایگاه داده می توانید فوراً فیلدهای جدید اضافه کنید یا به دلخواه فیلدها را تغییر دهید.

2. توانایی مدیریت اطلاعات ساختاریافته یا بدون ساختار. دومین مزیت عملی پایگاه های داده سند محور

اگرچه امکان ذخیره اطلاعات بدون ساختار در یک پایگاه داده سند گرا وجود دارد، اما این پایگاه داده برای مدیریت اطلاعات ساختاریافته نیز مفید است. داده های ساختاریافته به معنای اطلاعاتی است که به راحتی در ردیف ها و ستون ها نمایش داده می شوند. در همین حال، داده های بدون ساختار مانند تصاویر یا پست های ویدئویی در شبکه های اجتماعی به صورت ساختاریافته نمایش داده نمی شوند.

3. توانایی مقیاس بر اساس طراحی. افزایش عملکرد پایگاه داده با مقیاس کردن

در پایگاه های داده رابطه ای، عملکرد بهتر مستلزم انتقال داده ها به سرورهای پایگاه داده قدرتمندتر و کارآمدتر است. این به معنای افزایش عملکرد به اصطلاح پایگاه داده های رابطه ای به صورت عمودی است. از سوی دیگر، در پایگاه‌های داده سند محور، می‌توانید یک پایگاه داده را بین چندین سرور برای عملکرد بهتر تقسیم کنید. این به معنای افزایش عملکرد پایگاه داده های سند محور به صورت افقی است. این به ذخیره مقادیر زیادی داده بدون عملیات پیچیده کمک می کند.

4. امکان گروه بندی اسناد با استفاده از مجموعه ها

اگر یک بانک اطلاعاتی سند محور را کابینت یک واحد ساختمانی در نظر بگیریم، چندین مجموعه در این پایگاه مانند کشوهای کابینت هستند. به عبارت دیگر مجموعه ها اسنادی را که کارکردهای مشابهی دارند گروه بندی می کنند. نیازی به گفتن نیست که از نظر فنی امکان گردآوری این دو نوع سند مختلف وجود دارد. با این حال، یک پایگاه داده سند محور این طبقه بندی را با استفاده از مجموعه ها سازماندهی می کند تا دسترسی به پایگاه داده را آسان تر کند.

پایگاه داده Sandagra چیست؟

معایب پایگاه های داده سند گرا. نیاز به تسلط بر مدل سازی

یک پایگاه داده سند گرا ساختار متفاوتی دارد (شما). ساختاری که تعریف می کند چه داده هایی را می توان در آن قرار داد. طرح واره در یک پایگاه داده سند گرا بر اساس نوع و مقدار هر فیلد تعیین می شود. هنگامی که یک مجموعه ایجاد می کنید یا یک سند اضافه می کنید، طرح به طور خودکار ایجاد نمی شود. بنابراین اگر آن را پیاده سازی نکنید، اسنادی با مقادیر کلید-مقدار خواهید داشت و ممکن است در بازیابی یا به روز رسانی داده ها با مشکل مواجه شوید.

همچنین، مدل‌سازی پایگاه داده مبتنی بر سند کاملاً به شما بستگی دارد. بنابراین، اگر در برنامه نویسی تازه کار هستید، انتخاب مدل سازی ممکن است برای شما آسان نباشد. علاوه بر این، برای ایجاد رابطه بین پایگاه‌های داده سند گرا، باید بر تکنیک‌های مدل‌سازی داده تسلط داشته باشید.

در اینجا سه ​​نمونه از پایگاه داده های سند گرا آورده شده است

پایگاه داده های مختلفی مانند MongoDB، CouchBase، CouchDB و Cassandra در پایگاه داده سند گرا وجود دارد. در ادامه سه نمونه از پایگاه های داده مهم و پرکاربرد را ارائه خواهیم داد.

1. پایگاه داده Firestore; راحت ترین پایگاه داده سند محور

Firestore یک پایگاه داده سند محور است که توسط گوگل ارائه شده است. شما می توانید از این پایگاه داده برای ساخت برنامه های کاربردی وب استفاده کنید. شایان ذکر است که کار با Firestore بسیار ساده است.

2. پایگاه داده MongoDB; کاربردی ترین پایگاه داده سند محور

پرکاربردترین پایگاه داده سند محور در فضای ابری MongoDB است که توسط سازمانی به همین نام طراحی شده است. این پایگاه داده به عنوان قوی ترین و کامل ترین پایگاه داده به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.

3. پایگاه داده FaunaDB; آخرین پایگاه داده Sandagra

این یک پایگاه داده جدید است که در آن می توانید رابطه ای، گراف و غیره را نیز مدل سازی کنید. داده ها. اگر این توضیح شما را گیج کرد، نگران نباشید. زیرا در زیر با ذکر یک مثال ساده به شما در درک ویژگی اصلی پایگاه داده سندگرا کمک می کنیم.

بررسی مهمترین ویژگی یک پایگاه داده سند محور با سه مثال ساده

به دلیل ویژگی های آن، یک پایگاه داده سندگرا برای سازمان هایی مناسب است که قصد دارند داده های بدون ساختار یا نیمه ساختاریافته را ذخیره کنند. در این صورت به راحتی می توانند تغییراتی در پایگاه داده اعمال کنند یا آن را اعمال کنند. در مرحله بعد، به سه نمونه در پایگاه داده MongoDB نگاه خواهیم کرد.

مثال اول: ذخیره یک کارت تماس در پایگاه داده MongoDB

MongoDB یک نوع پایگاه داده Sandgrass است. در مثال زیر، کارت تماس یکی از کارکنان به نام “سامی” را در این پایگاه داده نمایش خواهیم داد:

{
    "_id": "sammyshark",
    "firstName": "Sammy",
    "lastName": "Shark",
    "email": "[email protected]",
    "department": "Finance"
}

سندی که در MongoDB می بینید به عنوان یک شی JSON نوشته شده است. JSON یک قالب قابل خواندن توسط انسان در پایگاه داده است. لازم به ذکر است که فرمت های دیگری مانند XML یا YAML وجود دارد. اما JSON یکی از پرکاربردترین فرمت های قابل خواندن پایگاه داده است.

همانطور که مشاهده می کنید داده ها با فرمت JSON به صورت دو فیلد در کنار هم نمایش داده می شوند. به عنوان مثال “مقدار”: “فیلد” تعریف شده است. در مثال بالا، دو پارامتر “firstname” و “Lastname” با مقدار id برابر با sammyshark تعریف شده اند. نام فیلد و پارامترها نوع داده های ذخیره شده در سند را نشان می دهد. هنگامی که قصد دارید یک پایگاه داده سند محور را بازیابی کنید، می توانید یک تصویر سند کامل دریافت کنید.

مثال دوم؛ یک کارت تماس با دو آرایه با ارزش متفاوت ذخیره کنید

در این مثال، سند با نام پدر ثبت شده است. علاوه بر اضافه شدن فیلد نام میانی در این سند، دو آرایه “مالی” و “حسابداری” را نیز در تب بخش مشاهده می کنیم:

{
    "_id": "tomjohnson",
    "firstName": "Tom",
    "middleName": "William",
    "lastName": "Johnson",
    "email": "[email protected]",
    "department": ["Finance", "Accounting"]
}

با این حال، در یک پایگاه داده رابطه‌ای، نمی‌توانید هر دو نقشه را همزمان در یک جدول ذخیره کنید. چون ساختار متفاوتی دارند. در واقع بر اساس شمای پایگاه داده باید مقدار هر فیلد را تعریف کنید. در غیر این صورت، فیلدی مانند “نام پدر” با مقدار NULL ظاهر می شود.

از سوی دیگر، در یک پایگاه داده سند محور امکان ذخیره اسناد مختلف با طرحواره های مختلف وجود دارد. زیرا طرح واره در پایگاه داده سند گرا پویا است. این بدان معنی است که شما نیازی به تعریف داده ها قبل از ذخیره ندارید. در این نوع پایگاه داده به راحتی می توانید ساختار سند را تغییر دهید و فیلدهای آن را کم یا زیاد کنید.

مثال سوم؛ کارت های تماس را با اسناد پیوست ذخیره کنید

یک پایگاه داده سند محور توانایی ذخیره داده های پیچیده را دارد. این بدان معنی است که داده ها را می توان تودرتو کرد. بنابراین، مقدار یک فیلد در یک سند می تواند حاوی داده های جداگانه ای از سند باشد. با مثال زیر قضیه را روشن می کنیم:

تصور کنید اطلاعات کارت تماس یک کارمند را ذخیره کنید. این کارت اطلاعات شبکه های اجتماعی کارمند را نیز دارد. در این حالت می توانید به راحتی مقادیر هر فیلد را با استفاده از قابلیت ذخیره اسناد تودرتو در پایگاه داده Sandagra تعریف کنید:

{
    "_id": "tomjohnson",
    "firstName": "Tom",
    "middleName": "William",
    "lastName": "Johnson",
    "email": "[email protected]",
    "department": ["Finance", "Accounting"],
    "socialMediaAccounts": [
        {
            "type": "facebook",
            "username": "tom_william_johnson_23"
        },
        {
            "type": "twitter",
            "username": "@tomwilliamjohnson23"
        }
    ]
}

همانطور که مشاهده می کنید در تب Social Media Accounts اطلاعات کاربری فرد شامل نوع شبکه اجتماعی و نام کاربری وی می باشد. اگرچه هر یک از این حساب‌های اجتماعی را می‌توان به‌عنوان یک سند جداگانه تعریف کرد، اما می‌توان آنها را مستقیماً در یک سند کارت تماس بدون نیاز به تغییر ساختار پایگاه داده قرار داد. این ویژگی کار با پایگاه داده سند محور را آسانتر کرده و اطلاعات را سریعتر ذخیره می کند.

نتیجه

انتخاب پایگاه داده مناسب یکی از مهم ترین بخش های توسعه نرم افزار است. بهترین پایگاه داده با توجه به نوع برنامه ای که انتظار دارید آن باشد تعیین می شود. یکی از پایگاه های داده محبوب و پرکاربرد که مزایای بیشتری دارد، پایگاه داده سند محور است. پایگاه داده های سند گرا انواع مختلفی دارند که در این مقاله وبلاگ پارس پک سه نمونه مهم از آنها را به شما معرفی کرده ایم.

یک پایگاه داده سند محور به عنوان یک پایگاه داده NoSQL انعطاف پذیر و مقیاس پذیر از زبان برنامه نویسی JSON یا XML یا YAML پیروی می کند. در نتیجه، برای استفاده از آن نیازی به دانستن SQL نخواهید داشت. این پایگاه داده اغلب برای سازمان هایی با اطلاعات بدون ساختار یا نیمه ساختار یافته مناسب است. نظر شما در مورد این نوع پایگاه داده چیست؟ آیا تجربه استفاده از پایگاه داده سند گرا را دارید؟ شما می توانید تجربه خود از کار با بانک اطلاعاتی سند محور یا سوالات و تردیدهای خود را در مورد آن از طریق نظرات به اشتراک بگذارید.

سوالات متداول

1. Document Oriented به چه معناست؟

پایگاه داده سند گرا نوعی از پایگاه داده سند گرا و NoSQL است که اطلاعات به صورت اسناد باینری در آن ذخیره می شود.

2. تفاوت بین پایگاه داده ستون گرا و سند گرا چیست؟

در پایگاه های داده ستون گرا، اطلاعات به صورت ستونی ذخیره می شود و در نهایت عملیات بازیابی بر روی یک ستون خاص انجام می شود. در حالی که در یک پایگاه داده سند محور، کل سند در یک مکان ذخیره می شود و به عنوان یک کل بازیابی می شود.

3. مزیت اصلی پایگاه داده سند محور چیست؟

پایگاه داده سند محور روشی ارزان و سریع برای مشاهده و ذخیره اطلاعات بدون نیاز به ایجاد ساختار و با قابلیت ایجاد اسناد تودرتو و پیچیده است.

4. انواع پایگاه های اسناد مدارک چیست؟

MongoDB، FaunaDB و Firestore را می‌توان از جمله پایگاه‌های داده سند گرا نام برد.