--- pl:dydaktyka:ztb:2010:projekty:nosql_couch:start [2010/06/02 00:13]
ztb2010
+++ pl:dydaktyka:ztb:2010:projekty:nosql_couch:start [2019/06/27 15:50] (aktualna)
@@ Linia 1: / Linia 1: @@
-//Wstępna wersja wstępu do projektu.//
+Sebastian Nanek
+snanek //posiadający konto w domenie// gmail.com
+====== Wstęp ======
+CouchDB to nierelacyjny, zorientowany na dokumnety, system zarządzania bazami danych, napisany w języku Erlang, nastawiony na wysoką dostępność (wykorzystanie algorytmu Map/Reduce) i replikowalność danych (automatyczna replikacja). W przeciwieństwie do systemów relacyjnych, pojedynczy rekord nie jest związany z określoną strukturą danych - zamiast tego ma on postać tablicy haszującej zapisanej w formacie JSON, w której wartości mogą być dowolnego typu prostego - w tym także typu tablicowego.
+W świecie oprogramowania komercyjnego, mimo stosunkowo niskiego numeru wersji (0.10), system ten zyskuje coraz większą popularność. Stosują go m.in. Engine Yard, czy nawet BBC [9]. Obecnie (czerwiec 2010), trwają prace edytorskie nad pierwszymi wydaniami książek pomocnych w nauce i zrozumieniu CouchDB.
 ====== Praca z CouchDB ======
-. Instalacja pakietu CouchDB w systemie operacyjnym GNU/Linux Ubuntu:
+Instalacja pakietu CouchDB w systemie operacyjnym GNU/Linux Ubuntu:
 ''$sudo aptitude install couchdb''
-. Uruchomienie CouchDB z poziomu konta superużytkownika:
+Uruchomienie CouchDB z poziomu konta superużytkownika:
 ''$ sudo couchdb''
 ''Apache CouchDB is running as process 31654. Time to relax.''
 Alternatywnie, można program uruchamiać z poziomu konta zwykłego użytkownika, wcześniej upewniając się, że użytkownik będzie miał dostęp do zapisu w katalogu /var/lib/couchdb/0.8.0 (lub innym, odpowiadającym ustawieniom CouchDB i lokalnemu środowisku systemowemu).
-. Sprawdzenie poprawności instalacji
+Sprawdzenie poprawności instalacji
-.a. Z konsoli
+Z konsoli:
 ''$curl -X PUT http://127.0.0.1:5984/albums''
 ''{"ok":true}''
-.b. Przy użyciu przeglądarki internetowej
+Przy użyciu przeglądarki internetowej:
 Wejście na stronę www:
@@ Linia 28: / Linia 38: @@
 zwraca:
 ''{"couchdb":"Welcome","version":"0.8.0-incubating"}''
-====== Podsumowanie ======
+W domyślnej instalacji serwera CouchDB znalazło się także miejsce na wizualny panel administracyjny. Dostęp do niego można uzyskać, wchodząc pod adres:
+''http://localhost:5984/_utils/''
+====== Praca z danymi ======
+W CouchDB istnieje możliwość wyszukiwania i agregowania danych.
+Przykładowo, aby wyszukać dokuemnty, których wartość parametru "test" równa się "titletest", należy po utworzeniu widoku ''test'' o treści:
+<code javascript>
+function(doc)
+{
+  if(doc.test == "titletest")
+  {
+    emit( doc.test, doc );
+  }
+}
+</code>
+i wejściu na adres:
+''http://localhost:5984/testdb/_view/test/tt?count=10&group=true''
+Otrzymujemy następujący rezultat:
+<code javascript>
+{"total_rows":1,"offset":0,"rows":[
+{"id":"test","key":"titletest","value":{"_id":"test","_rev":"1510238268","test":"titletest","title":"tretete"}}
+]}
+</code>
+======= Zalety  =======
+  * wersjonowanie dokumentów dostępne "od ręki"
+  * komunikacja poprzez łatwy w implementacji i wykorzystaniu protokół http (mechanizm REST [2])
+  * dane przekazywane w "lekkiej" formie plików JSON
+  * brak sztywnej struktury danych - o formacie przechowywanej informacji decyduje użytkownik systemu (programista) w chwili tworzenia lub aktualizacji wpisu
+======= Wady=======
+  * brak wbudowanych mechanizmów autoryzacji oraz list kontroli dostępu, konieczność wykorzystania zabezpieczeń na poziomie protokołów komunikacyjnych [3]
+  * konieczność budowania własnych rozwiązań, które mają na celu zabezpieczanie nieautoryzowanego dostępu do bazy danych
+  * trudności z łączeniem danych wielu rekordów (brak skutecznego odpowiednika operatorów typu JOIN)
+  * słabe możliwości konfiguracji zabezpieczeń danych, pomimo ich istnienia [10]
+=======  Możliwości wykorzystania=======
+  * aplikacje internetowe korzystające ze sporej ilości dokumentów o zmiennej strukturze (np. portale internetowe) [1]
+  * oprogramowanie, które wymaga dostępności wszystkich wersji i historii zmian danego dokumentu lub rekordu
+======= Kiedy stosować? =======
+  * Struktura danych przechowywanych w aplikacji ma charakter "drzewiasty" - tj. nie ma, lub występują w ograniczonym stopniu relacje pomiędzy rekordami przechowywanymi w bazie danych. Przykładem typu wpisu, którego przechowywanie w formie, w jakiej odbywa się to w CouchDB, jest rekord pacjenta - zawiera on tablice z diagnozami, stosowanymi terapiami, ale nie ma powiązania z innymi rekordami w bazie danych.
+  * W przypadku replikacji bazy danych, gdy ważniejsza jest wysoka dostępność danych (wysoki uptime) i łatwość ich replikacji od spójności informacji pomiędzy serwerami. Taka sytuacja ma często miejsce w przypadku witryn internetowych i ogólnie w oprogramowaniu, w którym przeważają operacje odczytu nad operacjami zapisu.
+  * W przypadku, kiedy niezbędna jest wysoka wydajność aplikacji, a relacyjna baza danych okazuje się być wąskim gardłem w aplikacji, warto rozważyć przejście na system CouchDB, ze względu na możliwość automatycznej replikacji. Źródła[8] wskazują na łatwość uzyskiwania znaczącej wydajności (>2500 req/s) nawet przy użyciu standardowej konfiguracji, przy niewielkim użyciu pamięci operacyjnej.
+  * Interesujące wydaje się wykorzystanie łatwości pracy z CouchDB w przypadku platform, dla których nie istnieją dobre biblioteki do pracy z RDBMS, lub mają one ograniczoną funkcjonalność. CouchDB, dzięki wykorzystaniu mechanizmu REST, może być obsługiwany na dowolnej platformie, która posiada biblioteki do obsługi protokołu HTTP i przetwarzania plików JSON.
+======= Kiedy nie stosować? =======
+  * Stosowanie CouchDB nie jest dobrym pomysłem, w sytuacji, kiedy w budowanym systemie informatycznym ponad wydajność ważniejsza jest spójność danych, jak ma to miejsce np. w systemach informatycznych zarządzania przedsiębiorstwem.
+  * Nie warto stosować CouchDB jako zamiennika systemów relacyjnych w sytuacji, kiedy istnieją skomplikowane zależności między danymi (liczne tabele lub klasy rekordów, wiele odwołań do kolumn w innych tabel, liczne funkcje agregujące).
+======= Podsumowanie =======
+CouchDB jest dojrzałym systemem baz danych, nastawionym na łatwość programowania, wysoką wydajność i sprawną replikację danych. Jest to także dobra alternatywa dla systemów relacyjnych w sytuacji, kiedy w strukturze danych dominującą rolę odgrywa jedna klasa rekordów i nie potrzeba skomplikowanych operacji raportowych. Osobiście, będę chciał zastosować ten system w aplikacji internetowej, w której zdecydowanie przeważać będą operacje odczytu danych.
+====== Zarys projektu ======
+Celem projektu jest napisanie prostej aplikacji w oparciu o zorientowany na dokumenty system zarządzania bazami danych //CouchDB//. Aplikacja umożliwia tworzenie dokumentów (//rekordów//).
+Całość zostanie zaimplementowana w języku //Ruby//, z wykorzystaniem mikroframeworka do tworzenia aplikacji internetowych //SinatraRB//[4]. W tym przypadku framework zapewnia w zasadzie jedynie funkcjonalność dynamicznego serwera http i mapowania adresów na odpowiednie akcje (''FrontController''). Do komunikacji została wykorzystana przykładowa biblioteka klienta, pochodząca z wiki twórców CouchDB[4].
+Aby uprościć tworzenie warstwy widoku aplikacji, zostaną wykorzystane następujące biblioteki:
+  * BluePrintCSS
+  * jQuery
+  * jQueryUI
+====== Funkcjonalność i uruchamianie aplikacji ======
+System umożliwia:
+**przeglądanie listy dostępnych dokumentów**
+{{:pl:dydaktyka:ztb:2010:projekty:nosql_couch:scr1.png?640|}}
+**tworzenie nowego dokumentu**
+{{:pl:dydaktyka:ztb:2010:projekty:nosql_couch:scr2.png?640|}}
+**przeglądanie dokumentów i usuwanie bieżącego dokumentu**
+{{:pl:dydaktyka:ztb:2010:projekty:nosql_couch:scr3.png?640|}}
+**Kod programu:** {{:pl:dydaktyka:ztb:2010:projekty:nosql_couch:keep_informed.tar.gz|keep_informed.tar.gz}}
+Do uruchomienia potrzebny jest pakiet CouchDB działający na porcie 5987 maszyny lokalnej (lub wedle konfiguracji) oraz 'rubygems' w wersji 1.3.6 wraz z gemem  'sinatra' w wersji 1.0.0.
+Aplikację uruchamia się przy użyciu komendy w katalogu głównym źródeł:
+''ruby app.rb''
+i wejściu pod adres:
+''http://localhost:4567''
+(lub stosownie do parametrów uruchomienia).
+====== Komunikacja z CouchDB ======
+ <code ruby>
+# based upon a document at http://wiki.apache.org/couchdb/Getting_started_with_Ruby
+require 'net/http'
+module Couch
+  class Server
+    def initialize(host, port, options = nil)
+      @host = host
+      @port = port
+      @options = options
+    end
+    def delete(uri)
+      request(Net::HTTP::Delete.new(uri))
+    end
-. Zalety
+    def get(uri)
+      request(Net::HTTP::Get.new(uri))
+    end
-* wersjonowanie dokumentów dostępne "od ręki"
+    def put(uri, json)
-* komunikacja poprzez łatwy w implementacji i wykorzystaniu protokół http (mechanizm REST [2])
+      req = Net::HTTP::Put.new(uri)
-* dane przekazywane w "lekkiej" formie plików YAML
+      req["content-type"] = "application/json"
+      req.body = json
+      request(req)
+    end
-. Wady
+    def post(uri, json)
+      req = Net::HTTP::Post.new(uri)
+      req["content-type"] = "application/json"
+      req.body = json
+      request(req)
+    end
-* brak wbudowanych mechanizmów autoryzacji oraz list kontroli dostępu, konieczność wykorzystania zabezpieczeń na poziomie protokołów komunikacyjnych [3]
+    def request(req)
-* konieczność budowania własnych rozwiązań, które mają na celu zabezpieczanie nieautoryzowanego dostępu do bazy danych
+      res = Net::HTTP.start(@host, @port) { |http|http.request(req) }
+      unless res.kind_of?(Net::HTTPSuccess)
+        handle_error(req, res)
+      end
+      res
+    end
-. Możliwości wykorzystania
+    private
-* aplikacje internetowe korzystające ze sporej ilości dokumentów o zmiennej strukturze (np. portale internetowe) [1]
+    def handle_error(req, res)
-* oprogramowanie, które wymaga dostępności wszystkich wersji i historii zmian danego dokumentu lub rekordu
+      e = RuntimeError.new("#{res.code}:#{res.message}\nMETHOD:#{req.method}\nURI:#{req.path}\n#{res.body}")
+      raise e
+    end
+  end
+end
+</code>
-====== Projekt ======
+Jest to minimalistyczny klient, pozwalający na najbardziej niskopoziomową pracę z CouchDB. Istnieją dużo bardziej zaawansowane biblioteki dla wielu języków programowania[11].
-Celem projektu jest napisanie prostej aplikacji w oparciu o zorientowany na dokumenty system zarządzania bazami danych //CouchDB//. Aplikacja będzie umożliwiała wzorców tworzenie serii dokumentów (//formularzy//), a następnie tworzenie samych dokumentów (//rekordów//) w formie podobnej, jak można to robić np. w programach do zarządzania dokumentami.
+Przykładowe wywołanie akcji pobierania dokumentu, aby go wyświetlić może wyglądać następująco:
+<code ruby>
+  request = COUCH.get("/#{CONFIGURATION['database']}/#{params['id']}")
+  @document = JSON.load(request.body)
+</code>
-Całość zostanie zaimplementowana w języku //Ruby//, z wykorzystaniem mikroframeworka do tworzenia aplikacji internetowych //SinatraRB//.
+Gdzie ''params['id']'' to przekazany do aplikacji identyfikator żądanego dokumentu
 ====== Bibliografia ======
-[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Document-oriented_database
+  * [0] http://couchdb.apache.org/
-[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Representational_State_Transfer
+  * [1] http://en.wikipedia.org/wiki/Document-oriented_database
-[3] http://britg.com/2008/09/23/accessing-couchdb-admin-without-exposing-it-to-a-public-port/
+  * [2] http://en.wikipedia.org/wiki/Representational_State_Transfer
+  * [3] http://britg.com/2008/09/23/accessing-couchdb-admin-without-exposing-it-to-a-public-port/
+  * [4] http://www.sinatrarb.com/
+  * [5] http://wiki.apache.org/couchdb/Getting_started_with_Ruby
+  * [6] http://news.cnet.com/8301-13846_3-10412528-62.html?tag=mncol;title
+  * [7] http://news.cnet.com/8301-13846_3-10451248-62.html
+  * [8] http://qconsf.com/sf2008/file?path=/qcon-sanfran-2008/slides//JanLehnardt_CouchDB_in_a_real_world_setting.pdf
+  * [9] http://wiki.apache.org/couchdb/CouchDB_in_the_wild
+  * [10] http://books.couchdb.org/relax/reference/security
+  * [11] http://wiki.apache.org/couchdb/Related_Projects#Libraries

pl/dydaktyka/ztb/2010/projekty/nosql_couch/start.1275430429.txt.gz · ostatnio zmienione: 2019/06/27 15:56 (edycja zewnętrzna)

Pokaż stronę Poprzednie wersje

Menadżer multimediów Do góry

AIwiki

Menu

Dla Studentów

Old specialized AI courses

SMaDA/SMaIDA/AIDA

Informatyka (EAIiIB)

Studia Dr

Inne materialy dydaktyczne

Archiwum

Dyplomanci

Geist Season of Code

HeKatE

Public

Różnice