Большинству приложений и программ в современную эпоху необходимо где-то хранить данные. Для веб-приложений база данных является важнейшим винтиком в колесе. При выборе базы данных следует учитывать несколько факторов — главным аспектом является ее стоимость, но гибкость и поддержка со стороны хостинг-провайдеров также имеют решающее значение. База данных с открытым исходным кодом — ваш лучший выбор по многим причинам. Например, база данных с открытым исходным кодом не ударит по вашему бюджету, и у вас не будет ограничений на ее использование. Как и система управления контентом (CMS), например, WordPress, инструменты с открытым исходным кодом могут предложить огромную мощность и функциональность. Более того, некоторые из самых популярных (и поддерживаемых) баз данных являются решениями с открытым исходным кодом. Давайте рассмотрим несколько программ баз данных с открытым исходным кодом и рассмотрим несколько различных «вкусов».
Введение в программное обеспечение баз данных с открытым исходным кодом
База данных — это внутреннее хранилище для приложения — например, веб-приложения (это основной тип приложений, на который мы будем ссылаться в этой статье). Сама база данных будет располагаться на вашем сервере, наряду с другими элементами бэкенда, такими как основные файлы вашего сайта, любые медиафайлы, которые вы используете, и файлы конфигурации сервера. В общем смысле, база данных — это одна из конечных точек вашего сайта. Например: Страницы вашего сайта используют HTML и PHP для общения с сервером. Сервер будет обращаться к базе данных от вашего имени (беспрепятственный процесс), вытаскивать или выталкивать данные и возвращать их на фронтенд.
Ваш сайт будет отображать или обновлять свое содержимое на основе базы данных. Это фундаментальная часть технологии для вашего сайта и сервера. Поэтому вам необходимо иметь как можно больше гибкости и знаний о вашей базе данных. В связи с этим возникает первый вопрос: выбрать ли базу данных с открытым исходным кодом или проприетарную базу данных. База данных с открытым исходным кодом будет на 100% доступна для вас в отношении кодовой базы и потенциала системы. В отличие от этого, полностью закрытое проприетарное решение не предложит такого же уровня глубины или гибкости, если только разработчик не решит это сделать. Некоторые базы данных работают по принципу «исходный код доступен», например, MongoDB.
Однако для некоторых разработчиков это представляет собой отличную золотую середину. Действительно, есть много поклонников базы данных «NoSQL», но эти поклонники все равно столкнутся с ограничениями в том, как они могут использовать базу данных с открытым или закрытым исходным кодом. С другой стороны, вариант с открытым исходным кодом будет более адаптирован к вашим потребностям.
Как (и где) используется база данных с открытым исходным кодом
Стоит отметить, что тип лицензии не обязательно ограничивает приложения, для которых вы можете ее использовать. Тем не менее, база данных с открытым исходным кодом имеет несколько различных вариантов использования, которые хорошо сочетаются с лицензией:
- WordPress: Ядро WordPress с открытым исходным кодом хорошо сочетается с базой данных с открытым исходным кодом, в основном из-за отсутствия ограничений. Это означает, что вы можете создать мощное и индивидуальное приложение для своих нужд, особенно при работе с REST API.
- Хранение ключей: Вы обнаружите, что хранение ключевых значений является ресурсоемкой задачей, для оптимизации которой иногда требуется ловкое прикосновение опытного разработчика. Решение для баз данных с открытым исходным кодом позволит разработчику покопаться в коде и довести его до совершенства.
- Нишевые технологии: Многие технологические приложения выигрывают от использования других инструментов с открытым исходным кодом, таких как базы данных. Искусственный интеллект (AI), построение графиков и другие нишевые технологии могут работать с базой данных с открытым исходным кодом так же, как и WordPress (без ограничений), и использовать гибкость самой базы данных.
- Хранение данных: База данных с открытым исходным кодом может быть более безопасной, чем проприетарная (благодаря видимой кодовой базе), поэтому она также хорошо подходит для хранения данных, ориентированных на конфиденциальность. Это усиливается, когда вы объединяете базу данных с другими решениями, ориентированными на конфиденциальность, что позволяет создать удивительно безопасную и масштабируемую систему с низкими затратами.
Тема, проходящая через все эти случаи использования, заключается в том, что база данных с открытым исходным кодом предлагает мало ограничений. Благодаря этому вы получаете возможность использовать мощь программного обеспечения базы данных и адаптировать ее к своим потребностям. Это подводит нас к вопросу о том, почему использование базы данных с открытым исходным кодом может быть полезным для вас.
Почему вы захотите использовать базу данных с открытым исходным кодом
Конечно, база данных сама по себе является важным компонентом любого веб-приложения. Без нее трудно создать что-то полезное. Однако вы можете не увидеть непосредственных преимуществ при выборе базы данных с открытым исходным кодом. Вы обнаружите, что используете базу данных с открытым исходным кодом по тем же причинам, по которым вы выбираете CMS с открытым исходным кодом, например WordPress. Например:
- Информация, хранящаяся в базе данных, принадлежит только вам, без компромиссов и ограничений.
- Вы можете строить поверх программного обеспечения базы данных, как и в WordPress. Это открывает практически безграничные возможности для достижения поставленных целей и предлагает захватывающие варианты.
- База данных с открытым исходным кодом — это отличный способ масштабировать и развивать приложение и бизнес, не беспокоясь о лицензировании или более высоких затратах на приобретение. Вы можете сосредоточиться на том, чтобы заставить базу данных работать на вас, а не бороться с лицензированием.
- На данный момент вы, вероятно, видите, что база данных с открытым исходным кодом является спорным победителем по сравнению с проприетарными или даже исходными решениями.
Учитывая это, давайте рассмотрим некоторые из лучших вариантов на рынке.
Лучшее программное обеспечение для баз данных с открытым исходным кодом
В следующем списке представлены некоторые базы данных с открытым исходным кодом, но он не является исчерпывающим. Существует гораздо больше вариантов, чем мы могли бы включить сюда, поэтому мы составили список лучших. Наш первый пункт, вероятно, является самым известным вариантом базы данных с открытым исходным кодом, поэтому давайте начнем с него.
MySQL
Если вы потратите минуту на поиск баз данных для приложений, MySQL возглавит многие списки. Так и здесь, потому что долгое время он был вариантом по умолчанию для многих разработчиков.
Oracle разработала его как реляционную систему управления базами данных (RDMS). Это означает, что вы будете использовать таблицы для хранения данных, и эти типы хранимых данных могут быть как-то связаны. Основа MySQL заключалась в том, чтобы взять старую (но популярную) проприетарную систему баз данных, сохранить большую часть совместимости и сделать результат открытым исходным кодом. Поскольку разработчики могут перейти на нее, не изучая MySQL заново, она была основным элементом разработки приложений на протяжении десятилетий. Большая часть функциональности, которую вы найдете во многих базах данных, является зеркалом MySQL или происходит от нее. Например, вы будете использовать язык структурированных запросов (SQL) для реляционной работы с базой данных и практически любой язык программирования для подключения к самой базе данных.
Чтобы использовать MySQL, не нужно много знать о SQL, и кривая обучения не очень крутая. Вы можете работать с базой данных из командной строки, и MySQL имеет высокую совместимость почти со всеми операционными системами, которые вы будете использовать. В целом, MySQL отлично подходит для большинства случаев использования, так как это надежный, быстрый и надежный «домкрат на все руки». Благодаря этому и его позиционированию по сравнению с другими решениями на протяжении многих лет, большинство хостеров поддерживают базы данных MySQL. Однако есть и несколько недостатков, которые следует учитывать:
- Хотя MySQL эффективен в большинстве случаев, он может быть медленнее при больших размерах базы данных.
- Более того, его инструменты отладки могут быть улучшены по сравнению с другими (даже проприетарными) решениями.
- Бывают случаи повреждения данных, хотя это и не является серьезной проблемой.
Трудно назвать слишком много отрицательных моментов, потому что в целом MySQL — это надежная и прочная база данных, которая подходит для большинства приложений. Однако некоторые пользователи рассматривают другие продукты по причинам, которые мы рассмотрим далее.
MariaDB
Хотя на данный момент Oracle владеет MySQL и по-прежнему предлагает ее как решение с открытым исходным кодом, ее репутация не является репутацией сторонника открытого исходного кода. Когда произошло приобретение, один из основателей компании сделал форк MySQL, чтобы создать MariaDB:
Поскольку это форк MySQL, совместимость почти 1:1. Разработчики MariaDB также предпочитают поддерживать совместимость с форком. Таким образом, вы можете использовать MariaDB в качестве замены MySQL практически без последствий и переходить на нее без лишних хлопот. Хотя MariaDB является развилкой MySQL, она по-прежнему стремится идти своим путем. Есть несколько уникальных особенностей этой базы данных с открытым исходным кодом, о которых вам следует знать:
- MariaDB использует механизм хранения данных Aria для обработки сложных SQL-запросов. Это дает базе данных преимущество в скорости по сравнению с MySQL.
- Вы можете использовать динамические строки для столбцов таблицы, что способствует гибкости и адаптивности.
- Существуют некоторые специализированные механизмы хранения данных для конкретных случаев использования, которые вы не найдете в MySQL. Например, вы можете реализовать распределенное хранение, распределенные транзакции и многое другое.
Благодаря тесной совместимости, вы можете использовать MariaDB везде, где вы используете MySQL, без особых потерь. Таким образом, ее можно считать «всем для всех приложений», как и ее форк. Однако стоит отметить, что совместимость только в одну сторону, поэтому вам придется выбрать сторону: MySQL или MariaDB. Эта база данных с открытым исходным кодом повелевает лояльностью!
PostgreSQL
Если все, что вы знаете, это PHP и WordPress, то, скорее всего, вы мало что знаете о PostgreSQL. Однако это реляционная база данных с открытым исходным кодом, которую многие разработчики используют в области науки о данных, построения графиков и искусственного интеллекта, поскольку она идеально подходит для приложений на Python и Ruby (хотя вы можете использовать и PHP).
По сравнению с прочной джинсовой оболочкой MySQL, PostgreSQL больше похож на тонкий шелк, поскольку это продуманная база данных с открытым исходным кодом, предоставляющая множество убийственных функций:
- Вы можете реализовать асинхронную репликацию.
- Вы можете осуществлять полнотекстовый поиск в базе данных.
- Несколько встроенных типов данных окажутся бесценными для некоторых приложений, например, геолокация, массивы и диапазоны.
Несмотря на это, с PostgreSQL нужно обращаться осторожно, поскольку он не так хорошо подходит для приложений, требующих большого объема чтения, как другие решения. Например, если вам приходится регулярно создавать отчеты на основе существующих данных, хранилище документов PostgreSQL может пострадать от такого большого набора данных. Однако эта же модель хранения документов идеальна, если вы хотите включить функциональность в стиле NoSQL на гибридной основе. Встроенная поддержка хранения ключевых значений и документов позволяет экономить время и быстро продвигать проект.
Redis
Redis отличается от остальных баз данных с открытым исходным кодом в этом списке тем, что вы не используете ее практически ни для каких приложений.
Это база данных, которая позволяет структурировать данные в виде пар «ключ-значение». Это похоже на ассоциативные массивы в PHP или словари в Python — это способ связать данные для последующего быстрого обращения к ним:
<?php
$type = array("Charmander"=>"fiery", "Squirtle"=>"soggy", "Snorlax"=>"sleepy");
echo "Snorlax is " . $type['Snorlax'] . " all the time.";
?>
«Скорость» — решающий термин здесь, потому что Redis является базой данных для кэширования. На это есть несколько причин:
- Redis является хранилищем «в памяти» — полностью в оперативной памяти — что означает, что скорость чтения-записи просто поразительно высока.
- Вы можете изучить основы Redis за несколько минут и сразу же приступить к хранению объектов.
- Вы можете устанавливать время истечения срока действия строк, что является критически важным компонентом кэширования.
Новая функция Pub/Sub использует Redis в качестве буфера для сообщений между отправителем и получателем. Вместо того чтобы эти конечные точки устанавливали прямое соединение, отправитель отправляет сообщение в специальный «канал» Redis, который затем передает его получателю (и наоборот). Все это означает, что Redis отлично подходит для распределенных данных и реализации кэширования. Он не будет лучшим для более сложных приложений, но это и не входит в его компетенцию. Вместо этого вы будете использовать его вместе с другой базой данных, например, MariaDB, чтобы он поддерживал остальные части вашего приложения.
SQLite
Для этой реляционной базы данных с открытым исходным кодом ключ к разгадке кроется в названии: SQLite — это маленькая, легкая библиотека, которая предлагает механизм базы данных.
Вы найдете его в небольших устройствах, таких как смартфоны, потому что он легкий. Фактически, вся база данных состоит из одного файла .sqlite, который может находиться в любом месте вашей системы. Вам не нужно будет устанавливать какое-либо серверное программное обеспечение или подключаться к другим службам, чтобы использовать SQLite. Несмотря на то, что база данных является таким легким инструментом, вы все равно можете иметь размер базы данных в сотни терабайт с максимальным размером строки в гигабайт. Даже при таких больших размерах файлов SQLite остается быстрым. Вы обнаружите, что существует множество хороших вариантов использования SQLite в качестве вашей базы данных:
- Разработчикам простых приложений понравится SQLite, потому что это простое и прямое решение.
- Это отлично подходит для приложений (IoT), где не будет (или не может быть) системного администратора или разработчика под рукой.
- SQLite может подойти для веб-сайтов с низким трафиком, потому что эти потребности будут простыми.
Хотя здесь мы в основном обсуждаем веб-приложения, настольные приложения также могут использовать SQLite для поддержания высокой производительности. Учитывая структуру SQLite, он не будет работать так же хорошо для сайтов с большим трафиком, поскольку производительность не будет оптимальной. Более того, в этой более легкой базе данных с открытым исходным кодом отсутствует несколько функций, которые могут быть важны. Например, вы не можете запрашивать базу данных с помощью такого клиента, как MySQL или MariaDB.
Neo4j
Большинство баз данных с открытым исходным кодом в этом списке являются реляционными. Для разнообразия, Neo4j основана на графах. Это фантастика для некоторых современных веб-приложений, которые вы можете найти. Neo4j — практически единственное решение для реализации базы данных на основе графов (пока что). Данные обычно не поступают в виде упорядоченного массива таблиц, строк и столбцов. Мы упорядочиваем их таким образом в реляционных базах данных. Однако для современных веб-приложений, таких как социальные сети, трудно воспроизвести органичную взаимосвязь с помощью SQL. Она неструктурирована, что делает ее полной противоположностью SQL. Поэтому Neo4j — уникальная база данных практически для любого приложения, с которым она может работать, и она предлагает множество преимуществ:
- Это фантастическая возможность превращать табличные данные в графики и поддерживать аналитику, полученную в результате.
- Neo4j также отлично подходит для транзакционных приложений.
- Существует специальный язык запросов (Cypher), который поможет вам получить данные и оптимально работать с ними.
Однако производительность может быть проблемой из-за того, как структурирована база данных. Например, для сортировки данных можно использовать только «хэш-индексы», в отличие от диапазонных индексов других решений. Это может привести к перегрузке системных ресурсов и повлиять на производительность. Однако если вы хотите реализовать базу данных на основе графов, Neo4j может удовлетворить ваши потребности. Это первоклассная база данных с открытым исходным кодом, если вы используете ее по назначению.
OrientDB
Мы говорили, что других графовых баз данных с открытым исходным кодом «почти» нет, но это оставляет место для других. OrientDB — одна из них. Хотя за прошедшие годы она сменила владельца, она остается отличным способом реализации базы данных на основе графов для вашего веб-приложения.
OrientDB может работать с несколькими моделями, такими как объекты, графы, документы и ключевые значения. Несмотря на это, она классифицируется как решение NoSQL, и в ней есть прямые соединения с записями, поэтому ее суть — это база данных на основе графов. Основное преимущество OrientDB — гибкость и масштабируемость. Как и Neo4j, она быстра, но имеет свои недостатки в отношении производительности. Однако OrientDB более гибкая и разрабатывает другие механизмы индексирования, чтобы помочь пользователям. Вы обнаружите, что OrientDB обладает такими же возможностями, как и Neo4j, в том же диапазоне приложений — например, в социальных сетях, банковской и финансовой деятельности, управлении трафиком и т. д.
CouchDB
Apache — тип сервера — также разрабатывает CouchDB. Как и SQLite, это небольшая, ненавязчивая база данных с открытым исходным кодом, которая является рабочим решением для бесчисленных проектов.
Основное внимание в этой базе данных с открытым исходным кодом уделяется надежности. Идея заключается в том, что данные хранятся в кластере из нескольких распределенных узлов. Некоторые из этих узлов будут находиться в автономном режиме, и они будут «держать» данные до тех пор, пока не вернутся в сеть. Затем все данные поступают в кластер и распределяются по другим узлам сети. Чтобы объяснить дальше, представьте себе базу данных, которая содержит сгенерированные данные на мобильном устройстве. Нет никакой гарантии, что это устройство получит доступ к онлайн-соединению, поэтому данные будут оставаться там до тех пор, пока его «узел» снова не окажется в сети.
Таким образом, CouchDB — это закаленная в боях и надежная база данных, которая должна стать ключевым фактором, если вам нужна автономная устойчивость. Тем не менее, наиболее значительный плюс CouchDB является и его недостатком. Ей приходится хранить избыточные копии данных, что приводит к увеличению размеров файлов. Кроме того, скорость записи невелика, поэтому она не подходит для тех случаев, когда требуется быстрый отклик. Тем не менее, CouchDB, как база данных с открытым исходным кодом, предназначенная для надежной работы в автономном режиме, является лидером для приложений, которые соответствуют требованиям.
FirebirdSQL
FirebirdSQL не так известна, как другие базы данных в этом списке, но она может играть важную роль в определенных сценариях.
Вы обнаружите, что FirebirdSQL обладает почти всеми теми же возможностями и функциональностью, что и другие базы данных на основе SQL, и предлагает полную совместимость с MySQL. Вероятно, поэтому вы не найдете много сторонников этой базы данных — слишком много сходства с другими платформами. Тем не менее, она может быть самостоятельной в нескольких отношениях:
- Она занимает мало места, что очень удобно в тех случаях, когда пространство ограничено.
- Вы можете использовать FirebirdSQL в качестве базы данных для настольных приложений, которые должны масштабироваться, например, LibreOffice.
- База данных является кросс-платформенной и имеет низкие требования к аппаратному обеспечению. Это делает ее надежным решением при необходимости работы с большими базами данных.
Есть и высокопоставленные пользователи FirebirdSQL, такие как National Rail в Великобритании. Несмотря на распространенность других решений, FirebirdSQL может работать как легкая, но мощная база данных с открытым исходным кодом для вашего проекта.
BigchainDB
Мы дадим вам одно предположение о том, в какой отрасли и сфере применения может преуспеть BigchainDB! Это решение с открытым исходным кодом берет распределенную базу данных и добавляет технологию блокчейн для улучшения опыта.
Подобно ключевым элементам блокчейна, BigchainDB использует неизменяемость, децентрализацию и «мультиактивы», чтобы помочь вам управлять данными. Вы можете настроить свою сеть на основе богатых параметров разрешений, пользовательских активов и многого другого. База данных может работать и с децентрализованными системами, хотя приложения, ориентированные на безопасность или конфиденциальность, предлагают лучшие варианты использования. Например, вы увидите, что это отличный союзник в сохранении прав интеллектуальной собственности (IP) и проверке учетных данных пользователей. В отличие от этого, BigchainDB не подходит для более типичных приложений и может оказаться излишеством для многих веб-приложений. Как и Neo4j или OrientDB, если у вас строгий сценарий использования и вам нужна BigchainDB, вы будете счастливы. Она может добавить множество уникальных аспектов в ваше веб-приложение, ориентированное на конфиденциальность, поэтому она может работать вместе с вашей центральной базой данных с открытым исходным кодом, чтобы расширить ваши возможности.
Выводы
Если вы хотите создать приложение любого типа, база данных необходима. Веб-приложениям нужна как минимум одна база данных — возможно, вам понадобится несколько, чтобы содержать все данные, которые вы обрабатываете в различных сценариях использования. Хотя существует множество баз данных с различными типами лицензий, база данных с открытым исходным кодом будет вашим лучшим выбором для большинства случаев. Подобно решениям с открытым исходным кодом, таким как WordPress, база данных с открытым исходным кодом предложит вам гибкость, масштабируемость и безопасность на базовом уровне. Еще лучше то, что такие инструменты, как MySQL, MariaDB, PostgreSQL и Redis, являются открытыми, популярными и поддерживаются многими веб-хостингами.
