Systemy do zarzÄ…dzania danymi muszÄ… dziÅ› speÅ‚niać o wiele wyższe wymagania niż kiedyÅ›. W wielu przypadkach nierelacyjne bazy danych, zwane NoSQL, sÄ… lepszym rozwiÄ…zaniem niż dominujÄ…ce do niedawna bazy relacyjne. Projektant systemu ma wiÄ™c do dyspozycji dobrze znane bazy relacyjne oraz systemy NoSQL, takie jak bazy klucz–wartość, bazy dokumentów, rodziny kolumn i bazy grafowe. Do rozstrzygniÄ™cia pozostaje problem: którÄ… technologiÄ™ zarzÄ…dzania danymi wybrać w danym przypadku.

Niniejsza książka jest przystÄ™pnym, pragmatycznym przewodnikiem po nierelacyjnych systemach bazodanowych. Pokazano w niej, czym różniÄ… siÄ™ NoSQL od baz relacyjnych. Szczególny nacisk poÅ‚ożono na wyjaÅ›nienie tych cech i funkcjonalnoÅ›ci, które powinny być uwzglÄ™dniane podczas projektowania aplikacji i wybierania technologii bazodanowych. Przedstawiono wewnÄ™trzne mechanizmy baz NoSQL i wyjaÅ›niono, w jaki sposób da siÄ™ zbudować za ich pomocÄ… skalowalne, niezawodne aplikacje. Nie zabrakÅ‚o przydatnych wskazówek, zasad projektowych i najlepszych praktyk.

W tej książce znajdziesz:

• podstawy relacyjnych baz danych w odniesieniu do systemów NoSQL
• bazy klucz–wartość — ich charakterystykÄ™, zasady projektowania i sÅ‚abe strony
• bazy dokumentów — koncepcje baz bez schematu, podstawowe operacje, najpowszechniejsze wzorce projektowe
• bazy rodzin kolumn — aplikacje BigData, architekturÄ™ baz, zasady projektowania i wykorzystywania
• bazy grafowe — modelowanie grafów i sieci, wskazówki projektowe, możliwe problemy
• zasady dobierania technologii bazodanowej do konkretnych zastosowaÅ„

Nie wiesz jeszcze, którÄ… bazÄ™ wybrać? Najwyższy czas to rozstrzygnąć!

---

Dan Sullivan — jest naukowcem i architektem danych. Od dwudziestu lat zajmuje siÄ™ m.in. analizÄ… biznesowÄ…, uczeniem maszynowym i data miningiem. Sullivan jest uznanym ekspertem w dziedzinie baz danych, zarówno relacyjnych, jak i NoSQL.

 

Osoby które kupowały "NoSQL. Przyjazny przewodnik", wybierały także:

• Windows Media Center. Domowe centrum rozrywki 66,67 zÅ‚, (8,00 zÅ‚ -88%)
• Przywództwo w Å›wiecie VUCA. Jak być skutecznym liderem w niepewnym Å›rodowisku 58,64 zÅ‚, (12,90 zÅ‚ -78%)
• Mapa Agile & Scrum. Jak si 57,69 zÅ‚, (15,00 zÅ‚ -74%)
• Sztuka podst 53,46 zÅ‚, (13,90 zÅ‚ -74%)
• Lean dla bystrzaków. Wydanie II 49,62 zÅ‚, (12,90 zÅ‚ -74%)

• 
• 
• 
• 
• 

Spis treści

NoSQL. Przyjazny przewodnik eBook -- spis treści

O autorze (15)

Przedmowa (17)

Wprowadzenie (19)

• Kto powinien przeczytać tÄ™ książkÄ™? (20)
• Cel tej książki (21)
• Jak czytać tÄ™ książkÄ™ (22)
• Jak zorganizowana jest ta książka (22)
  • Część I: "Wprowadzenie" (22)
  • Część II: "Bazy klucz-wartość" (22)
  • Część III: "Bazy dokumentów" (23)
  • Część IV: "Bazy rodziny kolumn" (23)
  • Część V: "Bazy grafowe" (23)
  • Część VI: "Wybór bazy danych dla Twojej aplikacji" (24)
  • Dodatki (24)

CZĘŚĆ I. WPROWADZENIE (25)

RozdziaÅ‚ 1. Różne bazy do różnych zastosowaÅ„ (27)

• Projekt bazy relacyjnej (28)
  • Aplikacja e-commerce (28)
• Wczesne systemy zarzÄ…dzania bazami danych (29)
  • Systemy oparte na plikach pÅ‚askich (29)
  • Systemy z hierarchicznym modelem danych (33)
  • Systemy z sieciowym modelem danych (35)
  • Podsumowanie wczesnych systemów baz danych (37)
• Rewolucja baz relacyjnych (38)
  • Relacyjne systemy zarzÄ…dzania danymi (39)
• Przyczyny powstania baz NoSQL (45)
  • Skalowalność (46)
  • Koszt (47)
  • Elastyczność (47)
  • DostÄ™pność (48)
• Podsumowanie (48)
• Studium przypadku (50)
• Pytania kontrolne (50)
• Odniesienia (51)
• Bibliografia (51)

RozdziaÅ‚ 2. Różnorodność baz NoSQL (53)

• ZarzÄ…dzanie danymi w bazach rozproszonych (54)
  • Przechowywanie danych w sposób trwaÅ‚y (55)
  • Utrzymanie spójnoÅ›ci danych (56)
  • Zapewnienie dostÄ™pnoÅ›ci danych (57)
  • Zrównoważenie czasów reakcji, spójnoÅ›ci i trwaÅ‚oÅ›ci (60)
  • Spójność, dostÄ™pność i partycjonowanie: teoria CAP (62)
• ACID i BASE (64)
  • ACID: atomowość, spójność, izolacja, trwaÅ‚ość (64)
  • BASE: zasadnicza dostÄ™pność, miÄ™kki stan, ostateczna spójność (65)
  • Rodzaje ostatecznej spójnoÅ›ci (66)
• Cztery typy baz NoSQL (68)
  • Bazy par klucz-wartość (68)
  • Bazy dokumentów (73)
  • Bazy rodziny kolumn (75)
  • Bazy grafowe (77)
• Podsumowanie (79)
• Pytania kontrolne (80)
• Odniesienia (81)
• Bibliografia (81)

CZĘŚĆ II. BAZY KLUCZ-WARTOŚĆ (83)

Rozdział 3. Wprowadzenie do baz klucz-wartość (85)

• Od tablic do baz klucz-wartość (86)
  • Tablice: baza klucz-wartość z kóÅ‚kami treningowymi (86)
  • Tablice asocjacyjne: zdjÄ™cie kóÅ‚ek treningowych (87)
  • Pamięć podrÄ™czna: dodanie do roweru biegów (88)
  • Bazy klucz-wartość w pamiÄ™ci i na dysku: od rowerów do pojazdów zmotoryzowanych (91)
• Podstawowe funkcjonalnoÅ›ci baz klucz-wartość (92)
  • Prostota: komu w ogóle potrzebne sÄ… skomplikowane modele danych? (93)
  • Szybkość: nie ma czegoÅ› takiego jak "za szybko" (94)
  • Skalowalność: nadążaj za wyÅ›cigiem (95)
• Klucze: wiÄ™cej niż tylko nic nieznaczÄ…ce identyfikatory (101)
  • Jak konstruować klucze (101)
  • Używanie kluczy do odnajdywania wartoÅ›ci (102)
• WartoÅ›ci: przechowywanie prawie dowolnych danych (106)
  • WartoÅ›ci nie wymagajÄ… silnego typowania (106)
  • Ograniczenia w wyszukiwaniu wartoÅ›ci (107)
• Podsumowanie (108)
• Pytania kontrolne (109)
• Odniesienia (109)
• Bibliografia (110)

Rozdział 4. Terminologia baz klucz-wartość (111)

• Terminy zwiÄ…zane z modelowaniem danych w bazach klucz-wartość (112)
  • Klucz (114)
  • Wartość (116)
  • PrzestrzeÅ„ nazw (117)
  • Partycja (118)
  • Klucz partycjonowania (120)
  • Brak schematu (121)
• Terminy zwiÄ…zane z architekturÄ… baz klucz-wartość (122)
  • Klaster (122)
  • PierÅ›cieÅ„ (124)
  • Replikacja (124)
• Terminy zwiÄ…zane z implementacjÄ… baz klucz-wartość (126)
  • Funkcje haszujÄ…ce (126)
  • Kolizja (127)
  • Kompresja (128)
• Podsumowanie (129)
• Pytania kontrolne (129)
• Odniesienia (130)

Rozdział 5. Projektowanie baz klucz-wartość (131)

• Projektowanie kluczy i partycjonowanie (132)
  • Klucze powinny posiadać konwencjÄ™ nazewniczÄ… (132)
  • Dobrze zaprojektowane klucze wymagajÄ… mniej kodu (133)
  • Praca z zakresami wartoÅ›ci (134)
  • Klucze muszÄ… brać pod uwagÄ™ ograniczenia (135)
  • Wykorzystanie kluczy do partycjonowania (136)
• Projektowanie struktury wartoÅ›ci (137)
  • Typy posiadajÄ…ce strukturÄ™ pomagajÄ… skrócić czas oczekiwania (138)
  • Duże wartoÅ›ci mogÄ… prowadzić do maÅ‚o wydajnych operacji odczytu i zapisu (140)
• Ograniczenia baz klucz-wartość (142)
  • Pobieranie wartoÅ›ci wyÅ‚Ä…cznie za pomocÄ… klucza (143)
  • Bazy klucz-wartość nie wspierajÄ… przeszukiwania zakresów (144)
  • Brak standardowego jÄ™zyka zapytaÅ„ podobnego do SQL dla baz relacyjnych (144)
• Wzorce projektowe dla baz klucz-wartość (145)
  • Klucze z ograniczonym czasem życia (145)
  • Emulowanie tabel (147)
  • Agregacje (148)
  • Agregacje atomowe (150)
  • Indeksy (151)
• Podsumowanie (153)
• Studium przypadku: bazy klucz-wartość dla konfiguracji aplikacji mobilnej (153)
• Pytania kontrolne (156)
• Odniesienia (156)

CZĘŚĆ III. BAZY DOKUMENTÓW (157)

RozdziaÅ‚ 6. Wprowadzenie do baz dokumentów (159)

• Czym jest dokument? (160)
  • Dokumenty nie sÄ… wcale takie proste (160)
  • Dokumenty a pary klucz-wartość (163)
  • ZarzÄ…dzanie wieloma dokumentami w kolekcji (164)
• Unikaj jawnego definiowania schematu (172)
• Podstawowe operacje na bazach dokumentów (173)
  • Wstawianie dokumentów do kolekcji (175)
  • Usuwanie dokumentów z kolekcji (176)
  • Aktualizacja dokumentów w kolekcji (177)
  • Pobieranie dokumentów z kolekcji (178)
• Podsumowanie (180)
• Pytania kontrolne (180)
• Odniesienia (181)

RozdziaÅ‚ 7. Terminologia baz dokumentów (183)

• Terminy dotyczÄ…ce dokumentów i kolekcji (184)
  • Dokument (184)
  • Kolekcja (186)
  • Dokument osadzony (187)
  • Brak schematu (188)
  • Schemat polimorficzny (190)
• Typy partycji (191)
  • Partycjonowanie pionowe (192)
  • Partycjonowanie poziome, czyli sharding (194)
• Modelowanie danych i przetwarzanie zapytaÅ„ (198)
  • Normalizacja (198)
  • Denormalizacja (200)
  • Procesor zapytaÅ„ (200)
• Podsumowanie (201)
• Pytania kontrolne (201)
• Odniesienia (201)

RozdziaÅ‚ 8. Projektowanie baz dokumentów (203)

• Normalizacja, denormalizacja i poszukiwanie równowagi (204)
  • Relacja jeden-do-wielu (206)
  • Relacja wiele-do-wielu (206)
  • Potrzeba zÅ‚Ä…czeÅ„ (206)
  • Wykonywanie zÅ‚Ä…czeÅ„: podnoszenie ciężarów dla baz relacyjnych (208)
  • Co zrobiÅ‚by projektant bazy dokumentów? (210)
• Planowanie z uwzglÄ™dnieniem dokumentów zmiennych (215)
  • Unikanie przenoszenia dużych dokumentów (218)
• Strefa ZÅ‚otowÅ‚osej w indeksach (218)
  • Aplikacje zorientowane na odczyt (218)
  • Aplikacje zorientowane na zapis (219)
• Modelowanie powszechnych relacji (221)
  • Relacja jeden-do-wielu w bazach dokumentów (221)
  • Relacja wiele-do-wielu w bazach dokumentów (222)
  • Modelowanie hierarchii w bazach dokumentów (223)
• Podsumowanie (225)
• Studium przypadku: manifesty użytkowników (226)
  • Osadzać czy nie? (227)
  • Wybór indeksów (228)
  • Osobne kolekcje dla typów? (228)
• Pytania kontrolne (229)
• Odniesienia (229)

CZĘŚĆ IV. BAZY RODZINY KOLUMN (231)

Rozdział 9. Wprowadzenie do baz rodziny kolumn (233)

• Na poczÄ…tku byÅ‚o Google BigTable (234)
  • Wykorzystanie dynamicznej kontroli nad kolumnami (236)
  • Indeksowanie po rekordzie, nazwie kolumny i stemplu czasowym (236)
  • Kontrolowanie lokalizacji danych (237)
  • Odczyt i zapis wierszy atomowych (237)
  • Utrzymywanie posortowanych wierszy (238)
• PodobieÅ„stwa i różnice miÄ™dzy bazami rodziny kolumn a bazami klucz-wartość i bazami dokumentów (240)
  • Cechy baz rodziny kolumn (240)
  • PodobieÅ„stwa i różnice miÄ™dzy bazami rodziny kolumn i bazami dokumentów (241)
  • Bazy rodziny kolumn kontra bazy relacyjne (242)
• Architektura baz rodziny kolumn (245)
  • Architektura HBase: różnorodność wÄ™zÅ‚ów (245)
  • Architektura Cassandry: peer-to-peer (247)
  • RozgÅ‚aszanie: protokóÅ‚ plotki (248)
  • Termodynamika i bazy rozproszone: po co nam antyentropia (250)
  • Przechowaj to dla mnie: przekazanie ze wskazaniem (251)
• Kiedy korzystać z baz rodziny kolumn (252)
• Podsumowanie (254)
• Pytania kontrolne (254)
• Odniesienia (255)

Rozdział 10. Terminologia baz rodziny kolumn (257)

• Podstawowe komponenty baz rodziny kolumn (258)
  • PrzestrzeÅ„ kluczy (258)
  • Klucz wiersza (258)
  • Kolumna (259)
  • Rodziny kolumn (260)
• Struktury i procesy: implementacja baz rodziny kolumn (261)
  • WewnÄ™trzne struktury i parametry konfiguracyjne baz rodziny kolumn (261)
  • Starzy znajomi: klastry i partycje (262)
  • Rzut oka pod maskÄ™: inne komponenty baz rodziny kolumn (264)
• Procesy i protokoÅ‚y (268)
  • Replikacja (268)
  • Antyentropia (268)
  • ProtokóÅ‚ plotki (269)
  • Przekazanie ze wskazaniem (270)
• Podsumowanie (271)
• Pytania kontrolne (271)
• Odniesienia (272)

Rozdział 11. Projektowanie baz rodziny kolumn (273)

• Wskazówki dotyczÄ…ce projektowania tabel (275)
  • Denormalizuj, zamiast Å‚Ä…czyć (276)
  • Wykorzystuj kolumny bez wartoÅ›ci (276)
  • Używaj zarówno nazwy kolumny, jak i wartoÅ›ci kolumn do przechowywania danych (277)
  • Modeluj encje za pomocÄ… pojedynczego wiersza (278)
  • Unikaj punktów zapalnych w kluczach wierszy (279)
  • Utrzymuj odpowiedniÄ… liczbÄ™ wersji wartoÅ›ci kolumn (280)
  • Unikaj rozbudowanych struktur danych w wartoÅ›ciach kolumn (281)
• Wskazówki dotyczÄ…ce indeksowania (282)
  • Kiedy korzystać z indeksów pomocniczych zarzÄ…dzanych przez system bazy rodziny kolumn (282)
  • Kiedy tworzyć indeksy pomocnicze i zarzÄ…dzać nimi za pomocÄ… tabeli (286)
• NarzÄ™dzia do pracy z bazami Big Data (288)
  • Ekstrakcja, transformacja i Å‚adowanie danych Big Data (289)
  • Analizowanie danych Big Data (290)
  • NarzÄ™dzia do monitorowania Big Data (293)
• Podsumowanie (294)
• Studium przypadku: analiza danych klienta (294)
  • Zrozumienie potrzeb użytkownika (295)
• Pytania kontrolne (296)
• Odniesienia (297)

CZĘŚĆ V. BAZY GRAFOWE (299)

Rozdział 12. Wprowadzenie do baz grafowych (301)

• Czym jest graf? (301)
• Modelowanie grafów i sieci (302)
  • Modelowanie lokalizacji geograficznych (303)
  • Modelowanie chorób zakaźnych (303)
  • Modelowanie encji abstrakcyjnych i konkretnych (305)
  • Modelowanie mediów spoÅ‚ecznoÅ›ciowych (307)
• Zalety baz grafowych (308)
  • Szybsze wykonywanie zapytaÅ„ dziÄ™ki unikaniu zÅ‚Ä…czeÅ„ (308)
  • Upraszczanie modelowania (310)
  • Wiele relacji pomiÄ™dzy encjami (310)
• Podsumowanie (311)
• Pytania kontrolne (311)
• Odniesienia (312)

Rozdział 13. Terminologia baz grafowych (313)

• Elementy grafów (314)
  • WierzchoÅ‚ek (314)
  • KrawÄ™dź (315)
  • Åšcieżka (317)
  • PÄ™tla (317)
• Operacje na grafach (318)
  • Unia grafów (318)
  • PrzeciÄ™cie grafów (319)
  • Przeszukiwanie grafu (320)
• WÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci grafów i krawÄ™dzi (320)
  • Izomorfizm (321)
  • RzÄ…d i rozmiar (321)
  • StopieÅ„ (322)
  • Bliskość (322)
  • PoÅ›rednictwo (322)
• Typy grafów (323)
  • Grafy skierowane i nieskierowane (324)
  • Sieć przepÅ‚ywowa (324)
  • Grafy dwudzielne (325)
  • Multigraf (325)
  • Graf ważony (326)
• Podsumowanie (327)
• Pytania kontrolne (327)
• Odniesienia (327)

Rozdział 14. Projektowanie baz grafowych (329)

• PoczÄ…tki projektowania grafów (329)
  • Projektowanie bazy grafowej sieci spoÅ‚ecznoÅ›ciowej (331)
  • Projektowanie sterowane przez zapytania (znowu) (334)
• Odpytywanie grafu (336)
  • Cypher: zapytania deklaratywne (336)
  • Gremlin: zapytania przez trawersowanie grafu (337)
• Wskazówki i sztuczki przydatne w projektowaniu baz grafowych (341)
  • Użyj indeksów do poprawienia czasu pobierania danych (342)
  • Używaj krawÄ™dzi odpowiedniego rodzaju (342)
  • Podczas przeszukiwania grafu uważaj na cykle (343)
  • Weź pod uwagÄ™ skalowalność swojej bazy grafowej (344)
• Podsumowanie (345)
• Studium przypadku: optymalizacja tras transportowych (345)
  • Zrozumieć potrzeby użytkownika (345)
  • Projektowanie rozwiÄ…zania polegajÄ…cego na analizie grafu (346)
• Pytania kontrolne (347)
• Odniesienia (347)

CZĘŚĆ VI. WYBÓR BAZY DANYCH DLA TWOJEJ APLIKACJI (349)

Rozdział 15. Wytyczne do wyboru bazy danych (351)

• Wybór bazy danych NoSQL (352)
  • Przypadki użycia i kryteria wyboru baz klucz-wartość (353)
  • Przypadki użycia i kryteria wyboru baz dokumentów (354)
  • Przypadki użycia i kryteria wyboru baz rodziny kolumn (354)
  • Przypadki użycia i kryteria wyboru baz grafowych (356)
• Używanie baz NoSQL i baz relacyjnych razem (357)
• Podsumowanie (358)
• Pytania kontrolne (358)
• Odniesienia (359)

DODATKI (361)

Dodatek A. Odpowiedzi do pytań kontrolnych (363)

Dodatek B. Lista baz NoSQL (389)

Dodatek C. SÅ‚owniczek (393)

Skorowidz (401)