Apache CouchDB

Не путать с Couchbase Server .

Apache CouchDB

Интерфейс администрирования Fauxton CouchDB, база данных пользователей
Оригинальный автор(ы)	Дэмиен Кац, Ян Ленардт, Наоми Слейтер, Кристофер Ленц, Дж. Крис Андерсон, Пол Дэвис, Адам Коколоски, Джейсон Дэвис, Бенуа Шено, Филипе Манана, Роберт Ньюсон
Разработчик(и)	Фонд программного обеспечения Apache
Первоначальный выпуск	2005 г ( 2005 )
Стабильная версия	3.3.3   / 4 декабря 2023 г ( 4 декабря 2023 г. )
Репозиторий	github .с /апач /couchdb
Написано в	Эрланг , JavaScript , C , C++
Операционная система	Кросс-платформенный
Тип	Документоориентированная база данных
Лицензия	Лицензия Апач 2.0
Веб-сайт	диван .apache .org

Apache CouchDB — это с открытым исходным кодом документо-ориентированная база данных NoSQL , реализованная на Erlang .

CouchDB использует несколько форматов и протоколов для хранения, передачи и обработки своих данных. Он использует JSON для хранения данных, JavaScript в качестве языка запросов с помощью MapReduce и HTTP для API .

CouchDB был впервые выпущен в 2005 году, а в 2008 году стал проектом Apache Software Foundation .

В отличие от реляционной базы данных , база данных CouchDB не хранит данные и связи в таблицах. Вместо этого каждая база данных представляет собой набор независимых документов. Каждый документ содержит свои собственные данные и автономную схему. Приложение может иметь доступ к нескольким базам данных, например, одна хранится на мобильном телефоне пользователя, а другая — на сервере. Метаданные документа содержат информацию о редакциях, что позволяет объединить любые различия, которые могли возникнуть во время отключения баз данных.

CouchDB реализует форму управления многоверсионным параллелизмом (MVCC), поэтому он не блокирует файл базы данных во время записи. Разрешение конфликтов оставлено на усмотрение приложения. Разрешение конфликта обычно предполагает сначала объединение данных в один из документов, а затем удаление устаревшего.

на уровне документа ACID Другие функции включают в себя семантику с конечной согласованностью , (инкрементную) MapReduce и (инкрементную) репликацию. Одной из отличительных особенностей CouchDB является репликация с несколькими хозяевами , которая позволяет масштабировать его между машинами для создания высокопроизводительных систем. Встроенное веб-приложение под названием Fauxton (ранее Futon) помогает в администрировании.

История

Диван — это аббревиатура от кластера ненадежного стандартного оборудования . Проект CouchDB был создан в апреле 2005 года Дэмиеном Кацем, бывшим разработчиком Lotus Notes в IBM . Он самофинансировал проект в течение почти двух лет и выпустил его как проект с открытым исходным кодом под лицензией GNU General Public License .

В феврале 2008 года он стал проектом инкубатора Apache и вместо этого предлагался под лицензией Apache . Через несколько месяцев он превратился в проект высшего уровня. Это привело к выпуску первой стабильной версии в июле 2010 года.

В начале 2012 года Кац покинул проект, чтобы сосредоточиться на Couchbase Server .

После ухода Каца проект Apache CouchDB продолжился, выпустив версию 1.2 в апреле 2012 года и версию 1.3 в апреле 2013 года. В июле 2013 года сообщество CouchDB объединило кодовую базу BigCouch , кластерной версии CouchDB от Cloudant , с проектом Apache. Платформа кластеризации BigCouch включена в текущую версию Apache CouchDB.

Собственная кластеризация поддерживается в версии 2.0.0. А новый сервер запросов Mango предоставляет простой способ выполнения запросов CouchDB на основе JSON без использования JavaScript или MapReduce.

Основные особенности

КИСЛОТНАЯ Семантика

CouchDB предоставляет семантику ACID . Это достигается за счет реализации формы управления многоверсионным параллелизмом , что означает, что CouchDB может без конфликтов обрабатывать большой объем одновременных операций чтения и записи.

Создано для оффлайн

CouchDB может реплицироваться на устройствах (например, смартфонах), которые могут отключаться от сети, и выполнять синхронизацию данных за вас, когда устройство снова подключается к сети.

Распределенная архитектура с репликацией

CouchDB был разработан с учетом двунаправленной репликации (или синхронизации) и автономной работы. Это означает, что несколько реплик могут иметь свои собственные копии одних и тех же данных, изменять их, а затем синхронизировать эти изменения позднее.

Хранение документов

CouchDB хранит данные как «документы», как одну или несколько пар поле/значение, выраженных в формате JSON . Значения полей могут быть простыми, например строками, числами или датами; но упорядоченные списки и ассоциативные массивы также можно использовать . Каждый документ в базе данных CouchDB имеет уникальный идентификатор, и не существует обязательной схемы документа.

Окончательная согласованность

CouchDB гарантирует конечную согласованность , обеспечивая как доступность, так и устойчивость к разделам.

Сопоставить/уменьшить представления и индексы

Сохраненные данные структурируются с помощью представлений. В CouchDB каждое представление создается с помощью функции JavaScript , которая действует как часть карты в операции карты /сокращения. Функция принимает документ и преобразует его в одно значение, которое она возвращает. CouchDB может индексировать представления и обновлять эти индексы по мере добавления, удаления или обновления документов.

HTTP API

Все элементы имеют уникальный URI, который предоставляется через HTTP. Он использует методы HTTP POST, GET, PUT и DELETE для четырех основных операций CRUD (создание, чтение, обновление, удаление) на всех ресурсах.

CouchDB также предлагает встроенный интерфейс администрирования, доступный через Интернет, под названием Fauxton.

Варианты использования и производственное развертывание

Возможности репликации и синхронизации CouchDB делают его идеальным для использования на мобильных устройствах, где сетевое соединение не гарантируется, и приложение должно продолжать работать в автономном режиме.

CouchDB хорошо подходит для приложений с накапливающимися, периодически меняющимися данными, для которых необходимо выполнять заранее определенные запросы и где важно управление версиями (например, CRM, CMS-системы). Репликация «главный-главный» — особенно интересная функция, позволяющая легко развертывать системы на нескольких площадках.

Пользователи

Среди пользователей CouchDB:

• ЦЕРН использует CouchDB в качестве базы данных для системы управления данными Большого адронного коллайдера .
• Красный Крест использует приложение iDAT для электронного оформления дел в зонах стихийных бедствий. Здесь CouchDB используется как многоузловая одноранговая база данных, работающая в автономном режиме.
• Сервисы IBM Cloud на фундаментальном уровне основаны на CouchDB.
• United Airlines использует CouchDB для бортовых развлекательных систем более чем в 3000 самолетов.
• Amadeus IT Group для некоторых своих серверных систем.
• Credit Suisse для внутреннего использования в отделе сырьевых товаров в рамках своей торговой площадки.
• Meebo для своей социальной платформы (Интернет и приложения). Meebo была приобретена Google, и 12 июля 2012 года большинство продуктов было закрыто.
• npm использует CouchDB в качестве реплицируемой базы данных для своего реестра пакетов.
• Sophos для некоторых своих серверных систем.
• BBC — для динамической CMS-платформы.
• Canonical начала использовать его в 2009 году для своей службы синхронизации Ubuntu One. но перестал использовать его в ноябре 2011 года.
• CANAL+ для международной платформы по требованию CANAL+ Overseas.
• Protogrid как серверная часть хранилища для их среды быстрой разработки приложений.

Манипулирование данными: документы и представления

CouchDB управляет коллекцией документов JSON . Документы организованы посредством представлений. Представления определяются с помощью агрегатных функций , а фильтры вычисляются параллельно, как и MapReduce .

Представления обычно хранятся в базе данных, и их индексы постоянно обновляются. CouchDB поддерживает систему представлений с использованием внешних серверов сокетов и протокола на основе JSON. Как следствие, серверы представлений были разработаны на различных языках (по умолчанию используется JavaScript, но есть также PHP, Ruby, Python и Erlang).

Доступ к данным через HTTP

Приложения взаимодействуют с CouchDB через HTTP. Ниже показано несколько примеров использования cURL , утилиты командной строки. В этих примерах предполагается, что CouchDB работает на локальном хосте (127.0.0.1) через порт 5984.

Действие	Запрос	Ответ
Доступ к информации о сервере	curl http://127.0.0.1:5984/	{ "couchdb": "Welcome", "version":"1.1.0" }
Создание базы данных с именем wiki	curl -X PUT http://127.0.0.1:5984/wiki	{"ok": true}
Попытка создать вторую базу данных с именем wiki.	curl -X PUT http://127.0.0.1:5984/wiki	{ "error":"file_exists", "reason":"The database could not be created, the file already exists." }
Получить информацию о вики базе данных	curl http://127.0.0.1:5984/wiki	{ "db_name": "wiki", "doc_count": 0, "doc_del_count": 0, "update_seq": 0, "purge_seq": 0, "compact_running": false, "disk_size": 79, "instance_start_time": "1272453873691070", "disk_format_version": 5 }
Удалить базу данных вики	curl -X DELETE http://127.0.0.1:5984/wiki	{"ok": true}
Создайте документ, попросив CouchDB предоставить идентификатор документа.	curl -X POST -H "Content-Type: application/json" --data \ '{ "text" : "Wikipedia on CouchDB", "rating": 5 }' \ http://127.0.0.1:5984/wiki	{ "ok": true, "id": "123BAC", "rev": "946B7D1C" }
получить список баз данных	curl http://127.0.0.1:5984/_all_dbs	["_replicator","_users","wiki"]

Компоненты с открытым исходным кодом

CouchDB включает ряд других проектов с открытым исходным кодом как часть своего пакета по умолчанию.

Компонент	Описание	Лицензия
Эрланг	общего назначения Erlang — это язык параллельного программирования и система времени выполнения . Последовательное подмножество Erlang — это функциональный язык со строгим вычислением , одиночным присваиванием и динамической типизацией.	Apache 2.0 (выпуск 18.0 и новее) Публичная лицензия Erlang (более ранние выпуски)
отделение интенсивной терапии	International Components for Unicode (ICU) — это проект с открытым исходным кодом, состоящий из зрелых библиотек C / C++ и Java для поддержки Unicode , интернационализации программного обеспечения и глобализации программного обеспечения.	Лицензия Юникод
jQuery	jQuery — это легкая кроссбраузерная библиотека JavaScript , в которой особое внимание уделяется взаимодействию между JavaScript и HTML.	МОЯ лицензия
OpenSSL	OpenSSL — это с открытым исходным кодом реализация протоколов SSL и TLS . Базовая библиотека (написанная на языке программирования C ) реализует основные криптографические функции и предоставляет различные служебные функции.	Apache 1.0 и лицензия BSD из четырех пунктов
ПаукОбезьяна	SpiderMonkey — это высокопроизводительный движок JavaScript, поддерживаемый Mozilla Foundation . Он содержит интерпретатор , JIT-компилятор и сборщик мусора.	МПЛ 2.0

См. также

• Документоориентированная база данных
• XML-база данных

Библиография

• Андерсон, Дж. Крис; Слейтер, Ной; Ленардт, Январь (15 ноября 2009 г.), CouchDB: The Definitive Guide (1-е изд.), O'Reilly Media , стр. 300, ISBN  978-0-596-15816-3
• Леннон, Джо (15 декабря 2009 г.), Beginning CouchDB (1-е изд.), Apress , стр. 300, ISBN  978-1-4302-7237-3 , архивировано из оригинала 5 декабря 2010 г. , получено 1 ноября 2009 г.
• Холт, Брэдли (7 марта 2011 г.), Написание и запрос представлений MapReduce в CouchDB (1-е изд.), O'Reilly Media , стр. 76, ISBN  978-1-4493-0312-9
• Холт, Брэдли (11 апреля 2011 г.), Scaling CouchDB (1-е изд.), O'Reilly Media , стр. 72, ISBN  978-1-4493-0343-3
• Браун, MC (31 октября 2011 г.), Начало работы с CouchDB (1-е изд.), O'Reilly Media , стр. 50, ISBN  978-1-4493-0755-4
• Томпсон, Мик (2 августа 2011 г.), Начало работы с GEO, CouchDB и Node.js (1-е изд.), O'Reilly Media , стр. 64, ISBN  978-1-4493-0752-3

Внешние ссылки

• Официальный сайт
• CouchDB: полное руководство
• Полное руководство по HTTP API
• Простая библиотека PHP5 для взаимодействия с CouchDB.
• Асинхронный клиент CouchDB для Java
• Асинхронный клиент CouchDB для Scala
• Ленардт, Ян (2008). «Диван DB на высоте 10 000 футов» . Эрланг биржа 2008 . Архивировано из оригинала 9 ноября 2012 года . Проверено 15 апреля 2012 г.
• Ленхардт, Январь (2009). «CouchDB для разработчиков Erlang» . Фабрика Эрланг, Лондон, 2009 г. Архивировано из оригинала 19 июня 2011 года . Проверено 15 апреля 2012 г.
• Кац, Дэмиен (январь 2009 г.). «CouchDB и я» . РубиФриндж . ИнфоВ. Архивировано из оригинала 27 апреля 2011 года . Проверено 15 апреля 2012 г.