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Fundamentos de banco de dados

Imagem de herói dos fundamentos do banco de dados

Esta postagem faz parte da nossa série Fundamentos de computação em nuvem. Desenvolva ainda mais suas habilidades fazendo nosso curso de certificação Introduction to Cloud Computing.

Talvez você se lembre dos bancos de dados do nosso artigo sobre tipos de recursos de nuvem

Vamos revisar, por precaução. 

Um banco de dados é uma coleção de informações estruturadas que podem ser armazenadas em um servidor e acessadas facilmente quando necessário, semelhante a uma biblioteca. Os bancos de dados em nuvem são hospedados por provedores de nuvem de terceiros e oferecem recursos de escalabilidade e recuperação de desastres e, geralmente, são controlados por um sistema de gerenciamento de banco de dados (DBMS). Os bancos de dados são usados por qualquer pessoa que precise recuperar dados, especialmente aqueles que lidam com grandes quantidades de dados. 

É importante observar que ter uma coleção de dados e ter uma interface para esses dados são duas coisas diferentes. Por exemplo, um aplicativo para passear com cães pode coletar e armazenar dados, mas um DBMS funciona como o sistema que pode se comunicar com o banco de dados e com qualquer outro serviço que precise dos dados, atuando como a interface.  

Embora existam diversas variedades de sistemas de gerenciamento de banco de dados, há dois tipos comuns: relacional (SQL) e não relacional (NoSQL). 

Um banco de dados relacional é estruturado, e os dados incluídos são organizados em tabelas. Os dados estão relacionados uns aos outros. Os bancos de dados não relacionais (NoSQL) são orientados a documentos, e os dados não estão necessariamente relacionados.

Vamos dar uma olhada nesses dois tipos de bancos de dados.

Bancos de dados SQL

Structured Query Language (SQL) é uma linguagem de programação usada para manipular dados em um sistema de gerenciamento de banco de dados relacional (RDBMS). O RDBMS é o software que usamos para gerenciar, armazenar, consultar e recuperar dados do banco de dados. 

Um banco de dados relacional refere-se ao fato de que várias relações podem ser criadas entre diferentes partes de dados em várias tabelas (onde os dados são armazenados).

Dê uma olhada na tabela acima. Digamos que um aplicativo da Web de mídia social tenha uma única tabela em um banco de dados que armazena o ID, o nome e a data de nascimento de um usuário. Como cada ID de usuário é exclusivo, ele pode ser usado para conectar os dados do usuário em uma tabela a outra tabela que contém o histórico de mensagens do usuário. Esse tipo de relacionamento é chamado de relacionamento um-para-muitos, pois um usuário pode ter várias mensagens associadas ao seu ID de perfil. Entretanto, as mensagens não podem ser enviadas de mais de um ID de perfil.

O SQL ajuda a gerenciar e manipular dados em um banco de dados relacional. Ele nos permite criar, modificar e recuperar dados de tabelas dentro do banco de dados, bem como gerenciar os relacionamentos entre diferentes tabelas. 

Talvez você já tenha ouvido falar do PostgreSQL e do MySQL. Esses são dois RDBMS populares que usam SQL. Vamos dar uma olhada rápida no que eles fazem e como se diferenciam. 

O PostgreSQL (geralmente chamado apenas de Postgres) é conhecido por sua escalabilidade e precisão e porque pode lidar com consultas complexas e grandes conjuntos de dados. O PostgreSQL também é conhecido por seus recursos avançados, como suporte para indexação avançada e pesquisa de texto completo, o que o torna uma opção popular para aplicativos que exigem análise avançada de dados.

Por outro lado, o MySQL é conhecido por sua velocidade, flexibilidade, escalabilidade e facilidade de uso. É frequentemente usado para aplicativos da Web que exigem acesso rápido de leitura/gravação aos dados, como sistemas de gerenciamento de conteúdo ou plataformas de comércio eletrônico. 

Uma diferença importante entre os dois sistemas é que eles diferem em suas abordagens à integridade dos dados. O PostgreSQL é conhecido por ser rigoroso na aplicação da integridade dos dados. Ele dá mais ênfase à garantia de que os dados sejam consistentes e precisos. O MySQL, por outro lado, é conhecido por ser mais tolerante e permitir mais flexibilidade no manuseio dos dados. Isso também se refere à velocidade pela qual o MySQL é conhecido. Cada sistema tem seus pontos fortes e suas limitações, como a maioria das ferramentas. 

Vamos nos aprofundar nos bancos de dados NoSQL.

Bancos de dados NoSQL

Os bancos de dados NoSQL usam um modelo de dados não relacional para armazenar e recuperar dados. Ao contrário dos bancos de dados relacionais, que usam tabelas com colunas e linhas fixas, os bancos de dados NoSQL podem armazenar dados em vários formatos, incluindo formatos de valor-chave, documento, família de colunas e gráfico.

Um dos principais benefícios dos bancos de dados NoSQL é que eles são mais flexíveis do que os bancos de dados SQL. É fácil adicionar ou modificar dados sem ter que fazer alterações significativas na estrutura do banco de dados. Isso torna os bancos de dados NoSQL ideais para armazenar conjuntos de dados grandes e não estruturados.

Os bancos de dados NoSQL são escalonáveis e podem lidar com grandes volumes de dados e senhores de alto tráfego. Muitos 

Vamos examinar os tipos comuns de bancos de dados NoSQL.

Armazenamento de chave-valor

Os armazenamentos de valores-chave são usados com frequência quando os dados precisam ser acessados de forma rápida e eficiente. Devido à sua estrutura simples, eles podem ser muito rápidos e escalonar facilmente, o que os torna uma boa opção para aplicativos com requisitos de alto desempenho.

Armazéns de documentos

Os armazenamentos de documentos permitem a modelagem flexível de dados, o que os torna ideais para sistemas de gerenciamento de conteúdo, plataformas de mídia social e sites de comércio eletrônico.

Coluna - Lojas da família

Esses bancos de dados armazenam dados em colunas em vez de linhas, o que permite o armazenamento e a recuperação eficientes de grandes conjuntos de dados. Os armazenamentos de família de colunas são frequentemente usados para análise e armazenamento de dados.

Bancos de dados gráficos

Nos bancos de dados de gráficos, os dados são armazenados como nós e bordas, o que os torna ideais para armazenar e analisar conjuntos de dados complexos e interconectados. Os bancos de dados de gráficos são usados com frequência em redes sociais, mecanismos de recomendação e detecção de fraudes.

Agora que já examinamos os diferentes tipos de bancos de dados, vamos ver como eles são usados no mundo real.

Como os bancos de dados são usados?

Os bancos de dados nos permitem armazenar grandes volumes de dados em um único local. Como a maioria das empresas tem presença on-line, os bancos de dados são usados em quase todos os setores imagináveis. 

Digamos que temos um site de comércio eletrônico. Podemos armazenar os históricos de pedidos, os detalhes dos produtos e os dados dos clientes em um só lugar. Ou vamos dar uma olhada em nossos telefones celulares. Eles usam bancos de dados para armazenar nossa lista de contatos. Os bancos de dados são pesquisáveis e classificáveis, de modo que os dados de que precisamos podem ser encontrados com rapidez e facilidade. Por exemplo, quando procuramos um e-mail em uma caixa de entrada, estamos consultando um banco de dados para encontrar a mensagem que desejamos.

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