NoSQL: المستندات والمفتاح-القيمة

طريقان إلى نفس الفكرة

قبل أن تبدأ

الفكرة الجوهرية

1العائلات الأربع

مفتاح-قيمة (Redis): أسرع شيء حين تعرف المفتاح. مستندات (MongoDB): كائنات JSON مرنة. أعمدة عريضة (Cassandra): كتابات ضخمة موزّعة مثل السجلات. رسوم بيانية (Neo4j): علاقات متشعّبة مثل «أصدقاء أصدقائي».

2صمّم المستند حسب القراءة

اسأل: ما الذي تعرضه الصفحة دفعة واحدة؟ صفحة الطلب تعرض الأصناف والعنوان معًا، فنضمّنها في مستند الطلب. أما العميل فيُشارك بين طلبات كثيرة، فنشير إليه بمعرّفه. هذه محاكاة بقواميس بايثون:

customers = {"c1": {"_id": "c1", "name": "Sara", "city": "Riyadh"}}

orders = [
    {"_id": "o1", "customer_id": "c1", "status": "paid",
     "items": [{"name": "Latte", "qty": 2, "price": 14},
               {"name": "Cookie", "qty": 1, "price": 6}]},
    {"_id": "o2", "customer_id": "c1", "status": "new",
     "items": [{"name": "Mocha", "qty": 1, "price": 16}]},
]

def find(collection, **query):
    return [doc for doc in collection if all(doc.get(k) == v for k, v in query.items())]

for order in find(orders, customer_id="c1"):
    total = sum(i["qty"] * i["price"] for i in order["items"])
    print(order["_id"], order["status"], total, customers[order["customer_id"]]["name"])

3MongoDB بالأمثلة

بـ PyMongo: insert_one وfind بفلتر وupdate_one بمعاملات مثل $set و$inc، وفهرس للحقول التي تبحث بها كثيرًا.

from pymongo import MongoClient

db = MongoClient("mongodb://localhost:27017")["cafe"]

db.orders.insert_one({"customer_id": "c1", "status": "new",
                      "items": [{"name": "Latte", "qty": 2, "price": 14}]})

for order in db.orders.find({"status": "new"}, {"items": 1}):
    print(order)

db.orders.update_one({"customer_id": "c1", "status": "new"},
                     {"$set": {"status": "paid"}})

db.orders.create_index([("customer_id", 1), ("status", 1)])

4Redis للتخزين المؤقت

نمط cache-aside: اقرأ من Redis، وإن لم تجد اقرأ من قاعدة البيانات واحفظ النتيجة بمدة صلاحية. هنا محاكاة بقاموس وزمن انتهاء:

import time

cache = {}
db_reads = 0

def slow_menu():
    global db_reads
    db_reads += 1
    return ["Espresso", "Latte"]

def get_menu(ttl=60):
    hit = cache.get("menu")
    if hit and hit[1] > time.time():
        return hit[0]
    value = slow_menu()
    cache["menu"] = (value, time.time() + ttl)
    return value

for _ in range(5):
    get_menu()
print("database reads:", db_reads)

مثال محلول

المسألة: تطبيق يعرض ملف المستخدم مع آخر 5 طلبات وتفضيلات متغيّرة الحقول، وصفحة الملف بطيئة بسبب 4 JOIN. التحليل: القراءة دائمًا معًا، والتفضيلات بلا شكل ثابت. الحل: مستند مستخدم يضمّن التفضيلات، ومجموعة طلبات منفصلة بفهرس (user_id, created_at). قراءتان سريعتان بدل أربع ربطات، والطلبات لا تنفخ مستند المستخدم.

خرافة مقابل حقيقة

أين تقابله في العمل

اختبر فهمك

بطاقات مراجعة سريعة

تحقق من فهمك