Que BD escolher para o seu tipo de dados específico no seu projeto de software

O tipo de base de dados não é o único tópico a considerar. Há muitas outras questões a ter em conta, por exemplo, quantos utilizadores activos a aplicação pode ter? Necessita de uma consistência forte em todo o lado? A consistência eventual será suficiente nalguns casos? Há muitas perguntas sem respostas diretas, pois "quanto mais se entra no assunto, mais complicado se torna". Por isso, tenha em atenção que este artigo se centra apenas nos tipos de bases de dados.

Tome uma chávena de café e desfrute desta leitura.

Classificação geral da base de dados

No início, é bom saber que existem dois tipos principais de bases de dados: relacionais (SQL) e não relacionais (NoSQL).

• As bases de dados SQL são estruturadas de forma relacional, o que significa que os dados são armazenados em tabelas e mantêm relações entre elas.
• As bases de dados NoSQL (Not only SQL), ao contrário das bases de dados relacionais, não estão bem estruturadas e, por isso, permitem uma maior adaptabilidade e flexibilidade.

Existe mais um tipo para além dos dois acima mencionados, nomeadamente uma base de dados in-memory. Não pode ser classificada nem como relacional nem como não relacional porque está relacionada com o local onde os dados são fisicamente armazenados. Cada base de dados pode ser armazenada num disco ou na memória.

Tipos de bases de dados

1. Relacional

Na minha opinião, é o tipo de base de dados mais popular. Funciona bem com dados estruturais em que se pretende manter relações entre os registos. A estrutura da base de dados é descrita num esquema.

As principais vantagens dizem respeito às transacções (ajudam a garantir a integridade dos dados e seguem as regras ACID) e à capacidade de tratar muitas consultas complexas.

Quando o escolher?

É útil para guardar dados que não se alteram estruturalmente com muita frequência e que é necessário armazenar permanentemente, por exemplo:

• CRM (Customer Relationship Management),
• Gestão de encomendas,
• ERP (Empresa Planeamento de recursos),
• armazenamento de dados ou gestão de inventário,
• contabilístico ou finanças.

Exemplos:

Amazon Aurora, Microsoft Azulejo Base de dados SQL, PostgreSQL, MySQL.

As bases de dados relacionais são insuficientes para muitas aplicações novas e é necessário ter mais do que uma base de dados. Na próxima parte do artigo, centrar-me-ei nas bases de dados não relacionais.

2. Chave-valor

Armazena cada valor de dados com uma chave única. Isto significa que os dados são acedidos por uma única chave, tal como acontece num mapa de hash. Ao contrário das bases de dados relacionais, não impõe o esquema nem as relações entre registos. A maioria destas bases de dados não suporta normalmente operações de atualização. Para alterar os dados, é necessário substituir todo o conjunto existente.

Quando o escolher?

É útil para dados que se pretendem ler/escrever rapidamente (mas que não são actualizados com muita frequência):

• licitação em tempo real, serviço de anúncios,
• armazenamento de dados em cache,
• gestão de sessões,
• carrinhos de compras,
• preferências do cliente ou gestão de perfis.

Exemplos:

Memcached, Amazon DynamoDB, Azure Cosmos DB, Redis.

3. Documento

Armazena colecções de documentos. Cada documento contém campos com dados, que podem ser valores simples ou elementos complexos, como listas ou colecções de filhos. É importante saber que cada documento pode ter uma estrutura diferente, mesmo que representem a mesma coisa (cada documento é único e evolui ao longo do tempo). Por exemplo, o primeiro documento de um cliente contém menos informações do que o segundo:

{
 "FirstName": "John",
 "LastName": "Fake",
 "Motociclos:" [
  {
    "Modelo": "BMW",
    "Ano": 2020
  }
 ]
}

{
 "FirstName": "Alex",
 "LastName": "Nolastname",
 "Idade": 15,
 "Endereço": {
    "País": "Polónia",
    "Cidade": "Algures"
  },
 "Motociclos:" [
  {
    "Modelo": "BMW",
    "Ano": 2020
  }
 ]
}

Quando o escolher?

É útil para dados que requerem um esquema flexível para um processamento rápido:

• produto catálogos,
• CMS (sistema de gestão de conteúdos),
• perfis de utilizador e personalização.

Exemplos:

Amazon DocumentDB, Azure Cosmos DB, MongoDB, Redis.

4. Gráfico

Utiliza uma estrutura gráfica e é constituída por dois elementos: nós e arestas. Os nós são análogos a linhas de tabelas ou documentos JSON. As arestas são relações entre os nós - são tão importantes como os nós. Ambos podem ter propriedades. Além disso, as arestas podem ter uma direção definida de uma relação.

Quando o escolher?

É útil quando os dados são semelhantes a um gráfico, ou seja, as relações entre itens de dados são dinâmicas e mudam ao longo do tempo. Além disso, é uma boa escolha para quando uma atividade comercial ou técnica equipa precisam de compreender as relações existentes nos seus dados. Alguns exemplos proeminentes incluem:

• organogramas,
• deteção de fraudes,
• gráficos sociais/redes,
• motores de recomendação,
• gráficos de conhecimento.

Exemplos:

Amazon Neptune, Neo4j, ArangoDB, Titan.

5. Séries cronológicas

Armazena dados organizados por tempo. Normalmente, acumula enormes quantidades de dados em tempo real. É mais frequentemente utilizado para guardar dados, embora a atualização seja muito rara. Geralmente, é utilizado um carimbo de data/hora como chave primária e/ou para ordenar os dados. Algumas bases de dados permitem a inclusão de etiquetas de definição como informação adicional, como a origem ou o tipo dos dados.

Quando o escolher?

É útil armazenar pequenas quantidades de dados anexados sequencialmente por ordem cronológica, por exemplo, em:

• DevOps,
• monitorização de aplicações,
• monitorização e telemetria de eventos,
• IoT aplicações (como a recolha de dados de sensores de dispositivos).

Exemplos:

Azure Time Series Insights, Amazon Timestream, InfluxDB.

6. Livro de registos

Fornece um registo de transacções imutável, transparente e criptograficamente verificável pertencente a uma autoridade central. - Visão geral do QLDB da Amazon

Vamos explicar brevemente cada palavra-chave na citação acima:

• imutável - significa que um registo criado nesta base de dados não pode ser apagado, modificado ou mesmo substituído,
• transparente - acompanha e mantém um registo sequencial de cada alteração nos seus dados,
• criptograficamente verificável - os dados criados nesta base de dados são verificados por técnicas de hashing criptográfico, semelhantes às cadeias de blocos (utilizando a função hash SHA-256).

Quando o escolher?

É útil armazenar um histórico preciso, por exemplo, registando a entrada sequencial de cada alteração de dados, como em:

• finanças (histórico de transacções de débito ou crédito),
• fabrico (localizar a origem das peças),
• seguro,
• Recursos humanos e salários,
• retalho,
• cadeias de abastecimento.

Exemplos:

Amazon QLDB

Conclusões

Não existe uma resposta simples para a questão colocada no título deste artigo. A única forma de escolher a base de dados correta é saber mais sobre os seus dados. Responda à pergunta: "Que tipo de dados a sua aplicação gera?", e poderá fazer as escolhas certas.

Além disso, deve conhecer muito bem os requisitos comerciais e o domínio da aplicação. Tem de saber como vai utilizar os dados, que consultas vai enviar para a base de dados, quantas vezes vai manter, ler, atualizar ou apagar os dados. Todos estes aspectos são importantes, mas nem todos os programadores prestam atenção suficiente a estas áreas.

Por favor, pense nos seus dados na aplicação que está a desenvolver para melhorar/criar melhor software. De um modo geral, espero que conheça suficientemente bem os seus dados para os guardar num local onde sejam felizes.

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