Modelos de bancos NoSQL

O modelo não-relacional entrou com força no mercado e hoje é uma tendência, pois suportam de forma eficaz a demanda por escalabilidade de aplicações como redes sociais, redes de compartilhamento de imagens e videos, messengers, APIs e conceitos como IOT, BigData, aplicações web soft real time, …

Nesse artigo será mostrado como funcionam os diferentes modelos de bancos de dados não relacionais que temos atualmente e suas respectivas aplicabilidades em projetos.

Banco orientado a documentos

• modelo mais próximo do relacional, enquanto um BD relacional guarda os dados em linhas e colunas, o BD orientado a documentos guarda em documentos
• os documentos geralmente são armazenados como JSON
• são amigáveis à programação orientada a objetos, visto que cada documento é um objeto que contem vários atributos (campos) com seus respectivos tipos
• em vez de armazenar dados correlacionados em locais diferentes, esse modelo permite que tudo fique em um só documento, eliminando a necessidade de joins
• os campos podem mudar de um documento para outro, permitindo flexibilidade na estrutura do banco, mesmo após a implementação
• as querys são relativamente menores do que em um banco relacional
• é o mais usado dentre os bancos não relacionais

aplicação:

• é um banco de propósito geral

exemplos:

• MongoDB
• CouchDB

Banco orientado a grafos

• usa grafos para armazenar os dados
• baseado na teoria dos grafos (rede de elementos interconectados)
• cada nó representa uma entidade (como uma pessoa, empresa, conta, etc.), que contém suas respectivas propriedades
• não requer operações de join
• requer uma grande curva de aprendizado
• flexibilidade na estrutura dos nós

aplicação:

• redes sociais
• árvores genealógicas
• controle de acesso
• georreferenciamento

exemplos:

• Neo4j
• HyperGraphDB

Banco Chave-Valor ou Tupla (Key-Value)

• comparando com um banco de dados relacional, é uma única tabela com duas colunas: uma chave primária e um valor
• é o banco NoSQL mais simples de todos
• cada item no banco é apenas o nome de um atributo (chave) e seu respectivo valor
• podemos compará-lo a um hashmap
• os dados são acessados somente pela chave (os valores são transparentes ao sistema)
• flexibilidade na estrura dos dados
• extremamente rápido
• suporta quantidades extraordinariamente grande de dados

aplicação

• propósito geral
• aplicações mobile (metadados do aplicativo)

exemplos

• Riak
• Redis
• DynamoDB

Banco Wide Column

• é um banco chave-valor multidimensional, ou seja, cada tupla (chave, valor) pode conter várias tuplas encadeadas
• as colunas podem ser agrupadas por famílias de colunas
• o acesso é feito através da chave da coluna

aplicação

• propósito geral

exemplos

• HBase
• Cassandra (criado pelo Facebook)

Outros bancos NoSQL (pouco usuais)

• Orientado a objetos
• Orientado a serviços
• Multivalor
• Multidimensional

Características em comum:

• todos esses modelos permitem flexibilidade no projeto do banco de dados
• são amigáveis à programação ágil
• podem ser consistentes ou ter eventuais consistências

Leituras adicionais:

• lista de bancos NoSQL
• whitepaper comparativo do MongoDB
• resumo dos modelos não relacionais
• casos de uso de cada tipo de banco (leitura rápida)

em breve coloco algumas imagens para abstrair a ideia de cada modelo.