O que é NoSQL?
"Not only search query language" (NoSQL) é uma abordagem de design e gerenciamento de banco de dados que pode acomodar vários modelos de dados, incluindo formatos de documento, colunar e de grafos. NoSQL, também conhecido como bancos de dados não-SQL ou não-relacionais, armazena dados em um formato diferente das tabelas relacionais.
Bancos de dados são um dos elementos cruciais que compõem a tecnologia e as aplicações. Os dados devem ser armazenados em uma estrutura e formato específicos para que os usuários possam recuperá-los sempre que necessário. No entanto, às vezes os dados não são sempre apresentados em um layout estruturado, o que significa que seus esquemas são flexíveis.
Bancos de dados NoSQL são frequentemente usados em aplicações web em tempo real e big data devido às suas principais vantagens: alta escalabilidade e alta disponibilidade. Os desenvolvedores também preferem bancos de dados não-relacionais, preferencialmente bancos de dados NoSQL, porque eles se adaptam naturalmente ao paradigma de desenvolvimento ágil, adaptando-se rapidamente às mudanças de requisitos.
Com menos transformações necessárias ao armazenar ou recuperar dados usando interfaces de programação de aplicativos (APIs) no estilo NoSQL, os bancos de dados NoSQL permitem que os dados sejam armazenados de forma intuitiva. Os bancos de dados NoSQL também podem utilizar totalmente a nuvem para garantir zero tempo de inatividade.
Características dos bancos de dados NoSQL
Os bancos de dados NoSQL evitam o esquema rígido dos bancos de dados relacionais em favor de um modelo orientado a documentos ou de armazenamento de chave-valor. Abaixo estão algumas características que os diferenciam de seus equivalentes relacionais.
- Esquema dinâmico. Os bancos de dados NoSQL não têm esquemas definidos; portanto, eles podem se adaptar a estruturas de dados em mudança sem migrações ou alterações de esquema.
- Modelo de dados baseado em documentos. Alguns bancos de dados NoSQL empregam um modelo de dados baseado em documentos no qual as informações são salvas em um formato semiestruturado, como JavaScript Object Notation (JSON) ou Binary Javascript Object Notation (BSON).
- Escalabilidade horizontal. Os bancos de dados NoSQL são construídos para expandir adicionando mais nós a um cluster de banco de dados, o que os torna adequados para gerenciar grandes volumes de dados e tráfego intenso.
- Modelo de dados chave-valor. Alguns bancos de dados empregam um modelo de dados chave-valor que mantém informações como uma coleção de pares chave-valor.
- Modelo de dados baseado em colunas. Esses bancos de dados usam um modelo de dados baseado em colunas que organiza informações em colunas em vez de linhas.
- Distribuído e alta disponibilidade. Os bancos de dados NoSQL são altamente disponíveis. Eles lidam perfeitamente com falhas de nós e gerenciam a replicação de dados em vários nós em um cluster de banco de dados.
- Desempenho. Os bancos de dados NoSQL são adequados para big data e aplicações em tempo real, pois são projetados para alto desempenho e podem lidar com grandes operações de dados.
Tipos de bancos de dados NoSQL
Os bancos de dados NoSQL são altamente flexíveis e tolerantes a falhas. Eles vêm em vários tipos para ajudar as empresas a lidar com grandes volumes de dados.
Existem quatro tipos de bancos de dados NoSQL:
- Bancos de dados de documentos armazenam dados em documentos JSON ou XML. Requer menos tradução para usar dados em uma aplicação. Os desenvolvedores usam bancos de dados de documentos porque têm a liberdade de alterar suas estruturas de documentos conforme necessário para se adequar às suas aplicações, modificando suas estruturas de dados ao longo do tempo à medida que os requisitos de suas aplicações evoluem.
- Armazenamentos de chave-valor são o tipo mais básico. O banco de dados armazena cada elemento de dados como um par de chave-valor consistindo de um atributo e um valor. Como um banco de dados relacional, um armazenamento de chave-valor tem duas colunas: o nome da chave ou atributo e o valor.
- Bancos de dados orientados a colunas organizam dados como um grupo de colunas. Como resultado, os engenheiros podem ler as colunas diretamente ao realizar análises em um pequeno conjunto de colunas em vez de preencher a memória com dados desnecessários.
- Bancos de dados de grafos focam nas conexões entre os elementos de dados. Cada componente é um nó. Links ou relacionamentos são os termos usados para descrever as conexões entre elementos. Aqui, as conexões são armazenadas diretamente como elementos de banco de dados de primeira classe.
Usos do NoSQL
A adaptabilidade a estruturas de dados em mudança tornou o NoSQL uma abordagem popular em empresas de todos os tamanhos. As indústrias o utilizam para vários propósitos, incluindo:
- Desenvolvimento mais rápido: O desenvolvimento avança mais rapidamente com bancos de dados NoSQL. Eles são uma boa combinação com as práticas de desenvolvimento ágil atuais baseadas em sprints, iterações breves e frequentes lançamentos de código, pois permitem que os desenvolvedores controlem a estrutura de dados.
- Armazenamento e modelagem fáceis de diferentes tipos de dados: Os bancos de dados NoSQL podem armazenar e modelar dados estruturados, semiestruturados e não estruturados. Traduzir dados não é mais necessário porque esses bancos de dados frequentemente armazenam dados em um formato que se assemelha aos objetos usados em aplicações.
- Capacidade de gerenciar grandes volumes de dados: Os bancos de dados NoSQL podem lidar com big data. Ao contrário do SQL, não é necessário engenharia adicional para gerenciar aplicações baseadas na web. O procedimento para alcançar a escalabilidade de dados é simples e segue uma técnica de escala horizontal.
- Suporte para novo paradigma de aplicações: A escalabilidade dos bancos de dados NoSQL permite que eles suportem cargas de trabalho transacionais e analíticas a partir de um único banco de dados. Esses bancos de dados foram desenvolvidos durante a era da nuvem e se ajustaram rapidamente à automação. Em muitos casos, eles permitem que os usuários implantem bancos de dados em uma escala que suporta microsserviços.
Benefícios dos bancos de dados NoSQL
Os bancos de dados NoSQL oferecem muitas vantagens aos seus usuários. Algumas são:
- Flexibilidade. Os bancos de dados NoSQL gerenciam dados semiestruturados ou não estruturados, permitindo que se adaptem a mudanças dinâmicas no modelo de dados. Por causa disso, os bancos de dados NoSQL são uma boa opção para aplicações com necessidades de dados flutuantes.
- Alta disponibilidade. A função de replicação automática dos bancos de dados NoSQL os torna altamente disponíveis porque, em caso de falha, os dados se replicam para o estado consistente mais recente.
- Escalabilidade. Os bancos de dados NoSQL têm alta escalabilidade, então podem lidar com grandes volumes de dados e tráfego de forma eficiente. Como resultado, eles funcionam bem para aplicações que precisam gerenciar grandes quantidades de dados ou tráfego.
- Custo-benefício. Os bancos de dados NoSQL são frequentemente menos caros do que os bancos de dados relacionais convencionais devido à sua simplicidade e à falta de requisitos de hardware e software caros.
Banco de dados NoSQL vs. SQL
Bancos de dados NoSQL se enquadram em bancos de dados não-relacionais ou distribuídos. Bancos de dados SQL se enquadram em sistemas de gerenciamento de banco de dados relacional.
Bancos de dados SQL são orientados a tabelas, enquanto bancos de dados NoSQL são orientados a documentos e têm pares chave-valor, armazenamentos de colunas largas ou bancos de dados de grafos. Bancos de dados NoSQL têm um esquema dinâmico ou flexível para lidar com dados não estruturados.
Bancos de dados SQL focam em minimizar a duplicação de dados, já que o armazenamento é mais caro do que o tempo do desenvolvedor. Eles tipicamente têm esquemas tabulares rígidos, intrincados e escalonamento vertical caro. No entanto, o NoSQL foi desenvolvido com ênfase na escalabilidade, consultas rápidas, permitindo mudanças frequentes de aplicações e simplificando a programação para desenvolvedores.
Saiba mais sobre bancos de dados relacionais e entenda como eles diferem dos bancos de dados NoSQL.
Sagar Joshi
Sagar Joshi is a former content marketing specialist at G2 in India. He is an engineer with a keen interest in data analytics and cybersecurity. He writes about topics related to them. You can find him reading books, learning a new language, or playing pool in his free time.
