Документо орієнтована система керування базами даних англ document oriented database система керування базами даних спец

Документо-орієнтована система керування базами даних (англ. document-oriented database) — система керування базами даних, спеціально призначена для зберігання ієрархічних структур даних (документів) і зазвичай реалізована за допомогою підходу NoSQL. В основі документо-орієнтованих СКБД лежать документні сховища (англ. document store), котрі мають структуру дерева (іноді лісу). Структура дерева починається з кореневого вузла і може містити кілька внутрішніх і листових вузлів. Листові вузли містять дані, які при додаванні документа заносяться в індекси, що дозволяє навіть при досить складній структурі знаходити місце (шлях) шуканих даних. API для пошуку дозволяє знаходити за запитом документи та частини документів. На відміну від сховищ типу ключ-значення, вибірка за запитом до документного сховища може містити частини великої кількості документів без повного завантаження цих документів в оперативну пам'ять.

Документи можуть бути організовані (згруповані) в колекції. Їх можна вважати віддаленим аналогом таблиць реляційних СУБД, але колекції можуть містити інші колекції. Хоча документи колекції можуть бути довільними, для ефективнішого індексування краще об'єднувати у колекцію документи зі схожою структурою.

Документо-орієнтовані бази даних застосовуються у системах керування вмістом, видавничій справі, документальному пошуку тощо. Приклади СУБД даного типу — CouchDB, Couchbase, MarkLogic, MongoDB, , Berkeley DB XML.

Документи

Центральним поняттям документо-орієнтованих баз даних є Документ. Деталі визначення цієї головної концепції різняться у різних реалізаціях документо-орієнтованих баз даних, але загалом всі вони мають на увазі, що документ ізолює дані та кодує їх (або інформацію) у певному форматі або кодуванні. Це кодування може використовувати XML, YAML, JSON, BSON, а також бінарні формати, такі як PDF чи документи Microsoft Office (MS Word, Excel, тощо).

Документи всередині документо-орієнтованої бази даних у певному розумінні подібні до записів або рядків реляційних баз даних, але вимоги до них не такі жорсткі. Вони не потребують задовольняти стандартній схемі, ані мати однакові секції, частини або ключі. Наприклад, такий документ

{  Ім'я: "Микола",   Адреса: "Коцюбинського, 5",   Захоплення: "рибалка" }

Другий документ може бути:

{  Ім ’я: "Петро",   Адреса: "Панаса Мирного, 15",   Діти: [  {Ім ’я: "Михайло", Вік: 10},   {Ім ’я: "Євгенія", Вік: 8},   {Ім ’я: "Одарка", Вік: 5},   {Ім ’я: "Олена", Вік: 2}  ] }

Ці два документи мають спільні структурні елементи, але кожен має і свої власні унікальні елементи. На відміну від реляційних баз даних, де кожен запис містить однакові поля, невикористані з яких залишаються порожніми, у документно-орієнтованих базах нема пустих полів в жодному документі (запису), як у прикладі вище. Такий підхід дозволяє додавати нову інформацію у запис без потреби, щоб кожен інший подібний запис бази даних мав таку саму структуру.

Ключі

Документо-орієнтована СКБД звертається до документів через унікальний ключ, який представляє документ. Цей ключ часто є простим рядком, URI або шляхом. Ключ використовується для отримання документу з бази даних. Звичайно СКДБ зберігає індекс ключів для прискорення одержання документів.

Пошук

Іншою визначальною характеристикою документо-орієнтованих систем керування базами даних є спосіб, у який, крім простого пошуку за схемою ключ-документ, можна одержати документ. Для цього база даних надає програмний інтерфейс (API) або мову запитів, котрі дають користувачеві засоби шукати документ. Наприклад, ви хочете запитати всі документи з певним набором полів і з певними значеннями. Набір інтерфейсу запитів або мов запитів у реалізаціях, так само як і очікувана продуктивність запитів, дуже різниться від одної імплементації документо-орієнтованої СКДБ до іншої.

Організація

Реалізації відрізняються наборами способів організації документів, включаючи такі поширені як

колекції
теґи
невидимі метадані
ієрархія директорій
комірки

Реалізації

Назва	Видавець	Ліцензія	Мова	Примітки	RESTful API
ArangoDB	triAGENS [ 15 квітня 2011 у Wayback Machine.]	Apache License 2.0	C, & Javascript	розподілена багато-модельне, високопродуктивне сховище документів та графічна база даних	так
	BaseX Team [ 28 вересня 2007 у Wayback Machine.]	BSD License	Java, XQuery	Support for XML, JSON and binary formats; client-/server based architecture; concurrent structural and full-text searches and updates; REST APIs.	так
Cassandra	Apache Software Foundation	Apache License	Java	JSON over HTTP	так
	Cloudant, Inc. [ 25 червня 2014 у Wayback Machine.]	власницька	Erlang, Java, Scala та C	розподілена служба баз даних на основі , відкритого форку CouchDB від Apache	так
		вільна спільнотна ліцензія / комерційна		безсхемна, докумнто-орієнтована платформа з сервером зберігання даних, рушій повнотекстового пошуку, інформаційне ранжування пошукової релевантності і кластерізація	так
Couchbase Server		Apache License	Erlang та C	розподілена NoSQL	так
CouchDB	Apache Software Foundation	Apache License	Erlang	JSON через REST/HTTP з та обмеженими ACID властивостями. Використовує MapReduce для видів і запитів	так
	, [1] [ 27 травня 2020 у Wayback Machine.]	LGPL	XQuery, Java	XML через REST/HTTP, WebDAV, повнотекстовий пошук Lucene, валідація, контроль версій, кластеризація, , перезапис URL, колекції, ACLS, XQuery Update	так
		MIT License	Clojure	безсхемна база даних, оптимізована для швидкої розробки	(невідомо)
	Apache Software Foundation	Apache License	Java		(невідомо)
Informix	IBM	власницька	різні (сумісні з MongoDB API)	реляційна база даних з JSON, реплікація, шардинг та відповідність ACID	(невідомо)
Inquire		власницька	невідомо	всередині 80-х це була домінуюча документо-орієнтована комерційна база даних, поширена і успішна. Схоже компанія вийшла з бізнесу у 2005.	(невідомо)
Lotus Notes	IBM	власницька	, Java, Lotus @Formula		(невідомо)
MarkLogic	MarkLogic Corporation	or	REST, Java, XQuery, XSLT,	розподілена документо-орієнтована база даних з , інтегрованим повнотекстовим пошуком та семантикою ACID-відповідних транзакцій	так
MongoDB	MongoDB, Inc	GNU AGPL v3.0 for the DBMS, Apache 2 License for the client drivers		Document database with replication and sharding	Optional
Database		Proprietary and Affero GPL		Commonly used in health applications.	(невідомо)
OrientDB	Orient Technologies [ 20 квітня 2012 у Wayback Machine.]	Apache License	Java	JSON over HTTP	так
	Hibernating Rhinos LTD [ 15 березня 2022 у Wayback Machine.]	власницька та модифікована Affero GPL	C#, JavaScript		так
Redis		BSD License	ANSI C	Key-value store supporting lists and sets with binary-safe protocol	(невідомо)
RethinkDB		GNU APGL for the DBMS, Apache 2 License for the client drivers			(невідомо)
	Rocket Software	власницька		UniData, UniVerse	так (Beta)
		власницька	Java	Distributed, real-time database featuring cell-level security and massive scalability.	так

Виноски

McCreary, Kelly, 2013, 4.4. Document stores.
Tiwari, 2011, Chapter 4: Understanding the Storage Architecture — Document Store Internals.
McCreary, Kelly, 2013, 1.1. What is NoSQL?.
. Архів оригіналу за 4 липня 2014. Процитовано 14 червня 2014.
. Архів оригіналу за 2 травня 2012. Процитовано 14 червня 2014.
Documentation [ 20 серпня 2012 у Wayback Machine.]. Couchbase. Retrieved on 2013-09-18.
. Архів оригіналу за 20 жовтня 2011. Процитовано 14 червня 2014.
. Архів оригіналу за 1 березня 2013. Процитовано 14 червня 2014.
eXist-db Open Source Native XML Database [ 27 травня 2020 у Wayback Machine.]. Exist-db.org. Retrieved on 2013-09-18.
. Архів оригіналу за 5 вересня 2015. Процитовано 14 червня 2014.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title ()
. Архів оригіналу за 29 січня 2013. Процитовано 14 червня 2014.
(PDF). Архів оригіналу (PDF) за 6 липня 2016. Процитовано 14 червня 2014.
. Архів оригіналу за 17 квітня 2021. Процитовано 14 червня 2014.
. Архів оригіналу за 8 червня 2014. Процитовано 14 червня 2014.

Посилання

Dan McCreary, Ann Kelly Making Sense of NoSQL: A guide for managers and the rest of us. — Manning Publications, 2013. — 312 p. —
Shashank Tiwari Professional NoSQL. — Packt Publishing, 2011. — 384 p. —
Эндрю Гловер, Java development 2.0: Вторая волна разработки Java-приложений. MongoDB – хранилище данных NoSQL со всеми (полезными) признаками СУРБД [ 4 січня 2014 у Wayback Machine.], 27.02.2012

[FOOTNOTEMcCreary,_Kelly20134.4._Document_stores-1] McCreary, Kelly, 2013, 4.4. Document stores.

[FOOTNOTETiwari2011Chapter_4:_Understanding_the_Storage_Architecture_—_Document_Store_Internals-2] Tiwari, 2011, Chapter 4: Understanding the Storage Architecture — Document Store Internals.

[FOOTNOTEMcCreary,_Kelly20131.1._What_is_NoSQL?-3] McCreary, Kelly, 2013, 1.1. What is NoSQL?.

[4] . Архів оригіналу за 4 липня 2014. Процитовано 14 червня 2014.

[5] . Архів оригіналу за 2 травня 2012. Процитовано 14 червня 2014.

[6] Documentation [ 20 серпня 2012 у Wayback Machine.]. Couchbase. Retrieved on 2013-09-18.

[7] . Архів оригіналу за 20 жовтня 2011. Процитовано 14 червня 2014.

[8] . Архів оригіналу за 1 березня 2013. Процитовано 14 червня 2014.

[9] Xist-db Open Source Native XML Database [ 27 травня 2020 у Wayback Machine.]. Exist-db.org. Retrieved on 2013-09-18.

[10] . Архів оригіналу за 5 вересня 2015. Процитовано 14 червня 2014.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title ()

[11] . Архів оригіналу за 29 січня 2013. Процитовано 14 червня 2014.

[12] (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 6 липня 2016. Процитовано 14 червня 2014.

[13] . Архів оригіналу за 17 квітня 2021. Процитовано 14 червня 2014.

[14] . Архів оригіналу за 8 червня 2014. Процитовано 14 червня 2014.