|49Revista Espírito Livre | Março 2012 | http://revista.espiritolivre.org

DESENVOLVIMENTO ∙ DESENVOLVENDO COM NOSQL ­ CASSANDRA EM JAVA

Por Otávio Gonçalves de Santana

O Banco de Dados NOSQL foi criado, prin­cipalmente, para resolver problemas com aplica­ções web que precisam operar com gigantescascargas de dados além de poder escalar comgrande facilidade. Esses tipos de banco de da­dos vem sendo usados com muita frequênciaem redes sociais como Twiter, Facebook, alémde persistência em aplicações nas nuvens. OCassandra é um tipo de banco NOSQL que ori­ginalmente foi criado pelo Facebook e que atual­mente é mantido pela Apache e outrasempresas. Ele é um sistema de banco de dadosdistribuído baseado no modelo BigTable doGoogle e no sistema de armazenamentoDynamo da Amazon.com.

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Antes de falar sobre Cassandra é necessá­rio falar sobre a tecnologia que o circula: oNOSQL. Ele significa Not only SQL (não somen­te sql) e não NO SQL (não ao sql). O principalobjetivo do mesmo é promover um novo conceitode banco de dados e sem destruir ou inviabilizaro já existente (SQL). Apesar do grande númerode aplicações e da diversidade de seus objeti­vos, todas essas, em sua grande maioria, aca­bam realizando o CRUD, ou seja, cria, recupera,atualiza e deleta informações. Essas informa­ções tem características e tamanhos diferentes enecessidades de poder computacional diferen­tes. Essa base ou banco de informações fica abs­traída da aplicação cliente e é gerenciado porum Sistema de Gerenciamento de Banco de Da­dos (SGBD). Os mais populares SGBDs são ostipos relacionais – que são uma maneira de estru­turar as informações de modo único a partir de ta­belas e na relação de umas com as outras.

Arquitetura dos bancos de dadosPara explicar melhor a arquitetura dos ban­

cos NOSQL será comparado com os bancos rela­cionais. É importante salientar a diferença entreos bancos e o seu uso, pois uma má escolha nopadrão de persistência pode acarretar mais ho­ras do que a planejada, além no não atendimen­to do seu requisito. As aplicações em suamaioria são atendidas pelo banco relacional. Se­ria semelhante a um carro utilitário, que serve pa­ra várias pistas e quando se tem a necessidadede uma maior velocidade e desempenho umaboa opção seria os bancos NOSQL ­ que seriacomparado a um carro de corrida. No entantoeles atendem a casos específicos. Será improdu­tivo colocar um carro de Formula 1 em uma pistade rally.

SQLModelo de persistência: Os atuais bancos

de dados tentam explorar ao máximo o modeloA.C.I.D. cujos os princípios são:

Atomicidade: Trata o trabalho como parteindivisível, ou seja ou tudo feito ou nada feito

Consistência: o processo deve deixar obanco integro ou não será executado

Isolamento: tratar cada operação como in­dividual

Durabilidade: os processos em caso desucesso serão permanente

Armazenamento: Em função disso ga­nham certa limitação nas transações com gigan­tescos volumes de dados, cargas de trabalhosnormais de operações modernas. Essas infor­mações em sua grande maioria concentram­seno disco rígido, gastando alto poder computacio­nal de I/O.

Acesso da informação: Os bancos relaci­onais possuem estruturas bem semelhantes epossuem alguns comandos em comuns que é oSQL ANSI, para se conectar e acessar as infor­mações do banco de dados usa­se um driver.Em Java, por exemplo, trocar de banco de da­dos na maioria dos casos resultam em impactoszero para a aplicação, já que basta apenas mo­dificar o driver de conexão de um banco de da­dos para outro. Nesse tipo de banco, asinformações podem ser recuperadas de N ma­neiras e a mineração de dados com esses tiposde bancos é bastante fácil.

Escalabilidade: Esse modelo trabalhamelhor com a escalabilidade vertical que consis­te em adicionar mais poder de processamento,memória ou disco em uma máquina.

NOSQLModelo de persistência: Com a neces­

sidade de se ganhar mais performance principal­mente no trabalho com grandes blocos de dadosfoi criado os bancos que usam o princípio doBASE.

DESENVOLVIMENTO ∙ DESENVOLVENDO COM NOSQL ­ CASSANDRA EM JAVA

Basicamente Avaliado (disponível)

Soft­state

Eventualmente persistente (em um momen­to será persistido)

A ideia desse modelo é dar prioridade háuma alta disponibilidade e escalabilidade alémde um alto grau de performance.

Armazenamento: com o objetivo da dispo­nibilidade boa parte desse modelo usam memó­ria principal e durante um período de tempo sãojogados no disco rígido, alguns modelos traba­lham 100% com memória principal.

Acesso da informação: No NOSQL, nãoexiste semelhança alguma entre os bancos dedados. Atualmente pode­se dividir os grupos debancos de dados em quatro: grande tabela, cha­ve­valor, grafos, documentos ( serão explicadosmelhor no decorrer do artigo) cada um com ca­racterísticas específicas e objetivos específicos.Para se conectar ou acessar um desses bancosde dados é usado uma API. Mudanças debancos de dados causarão bastante impactopara a aplicação, mesmo que os bancos dedados sejam do mesmo tipo ­ por exemplo deBig Table da Google para Cassandra. Apesar deambos possuírem o mesmo modelo de banco dedados, que é o de grande tabela, a mudança decódigo mesmo que apenas em uma camada(DAO) será relativamente alta. Mas a tendênciaé que daqui a alguns anos cada um dos tipos debanco de dados terão uma implementação dereferência semelhante ao JPA. Outra informaçãoimportante é que, em boa parte dos banco, vocêrecupera a informação apenas a partir de umachave.

Escalabilidade: Existem modelos que tra­balham tanto na forma vertical quanto nahorizontal ­ que é a capacidade de adicionar no­vas máquinas para, de forma distribuída, aumen­tar os recursos de processamento, memória edisco.

ConclusãoNeste artigo foi abordado o conceito de

NOSQL além de suas semelhanças e diferençasentre os bancos relacionais que estão a bastantetempo no mercado, na segunda parte será trata­da de uma forma melhor o funcionamento dobanco de dados NOSQL seus aspectos e dife­renças, visto que existem alguns tipos de bancode dados.

Referências:

__ Porcelli, Alexandre. Java Magazine nº 86 Introdução aoNOSQL

__ Ferreira, Edmar: http://va.mu/TfSR

__ Cassandra: http://cassandra.apache.org/

__ Valéria Quadros dos Reis: http://va.mu/TfST

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OTÁVIO GONÇALVES SANTANA égraduando em Engenharia deComputação. Desenvolvedor em soluçõesOpen Sources. Líder da célula deDesenvolvimento da Faculdade AREA1,membro ativo da comunidade JavaBahia edo grupo Linguágil. twiter otaviojava. Bloghttp://otaviosantana.blogspot.com/