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].

1. Instalacja pakietu CouchDB w systemie operacyjnym GNU/Linux Ubuntu:

$sudo aptitude install couchdb

2. 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).

3. Sprawdzenie poprawności instalacji

3.a. Z konsoli

$curl -X PUT http://127.0.0.1:5984/albums

{„ok”:true}

3.b. Przy użyciu przeglądarki internetowej

Wejście na stronę www:

http://localhost:5984/

zwraca:

{„couchdb”:„Welcome”,„version”:„0.8.0-incubating”}

• 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 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)

• 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

• 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.

• 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).

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.

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.

Całość zostanie zaimplementowana w języku Ruby, z wykorzystaniem mikroframeworka do tworzenia aplikacji internetowych SinatraRB[4]. W tym przypadku framework zapewni w zasadzie jedynie funkcjonalność dynamicznego serwera http i mapowania adresów na odpowiednie akcje. Do komunikacji zostanie wykorzystana przykładowa biblioteka klienta, pochodząca z wiki twórców CouchDB[4].

Aby uprościć tworzenie warstwy widoku aplikacji, zostaną wykorzystane następujące biblioteki:

• BluePrintCSS
• jQuery
• jQueryUI

• [0] http://couchdb.apache.org/
• [1] http://en.wikipedia.org/wiki/Document-oriented_database
• [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