CouchDB

Apache CouchDB
Interfaz administrativa Futon de CouchDB, base de datos de usuarios
Información general
Tipo de programa	Base de datos
Autor	Damien Katz, Jan Lehnardt, Noah Slater, Christopher Lenz, J. Chris Anderson, Paul Davis, Adam Kocoloski, Jason Davies, Benoît Chesneau, Filipe Manana, Robert Newson
Desarrollador	Apache Software Foundation
Lanzamiento inicial	2005
Licencia	Apache License 2.0
Información técnica
Programado en	Erlang
Versiones
Última versión estable	3.3.1 (info) ( 11.01.2023)
Enlaces
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Apache CouchDB, comúnmente llamada CouchDB, es un gestor de bases de datos de código abierto, cuyo foco está puesto en la facilidad de su uso y en ser "una base de datos que asume la web de manera completa".​ Se trata de una base de datos NoSQL que emplea JSON para almacenar los datos, JavaScript como lenguaje de consulta por medio de MapReduce y HTTP como API.​ Una de sus características más peculiares es la facilidad con la que permite hacer replicaciones. CouchDB fue liberada por primera vez en 2005, transformándose en un proyecto Apache en 2008.

A diferencia de una base de datos relacional, CouchDB no almacena los datos y sus relaciones en tablas. En cambio, cada base de datos es una colección de documentos independientes. Cada documento mantiene sus propios datos y su esquema autocontenido. Una aplicación puede acceder a múltiples bases de datos, por ejemplo una residente en el teléfono móvil del usuario y otra residente en un servidor. Los metadatos del documento contienen información acerca de la versión del mismo, permitiendo refundir cualesquiera diferencias que puedan haberse producido mientras las bases de datos estaban desconectadas.

CouchDB implementa una forma de control de concurrencia multiversión (Multiversion Concurrency Control) a fin de evitar la necesidad de bloquear el archivo de base de datos durante las escrituras. La resolución de conflictos se delega a la aplicación. Para resolver un conflicto generalmente se requiere primero refundir los datos en uno de los documentos para luego eliminar el otro.​

Otras características son una semántica ACID con consistencia eventual, MapReduce, replicación incremental y tolerancia a los fallos. Las labores de administración se facilitan por medio de una aplicación web incorporada, llamada Futon.

Historia

CouchDB (Couch es un acrónimo para cluster of unreliable commodity hardware)​ es un proyecto creado en abril de 2005 por Damien Katz, ex desarrollador de Lotus Notes en IBM. Damien Katz lo definió como un "sistema de almacenamiento para una base de datos objetal de gran escala". Sus objetivos eran que la base de datos se transformara en la base de datos de la Internet y que se diseñara desde un principio para prestar servicios a aplicaciones web. Él mismo financió el proyecto por espacio de casi dos años y lo liberó como proyecto de código abierto bajo la licencia GPL.

En febrero de 2008, pasó a ser un proyecto de Apache Incubator y la licencia se cambió a la Apache License.​ Pocos meses más tarde, se graduó como proyecto top-level.​ Así se llegó a la publicación de la primera versión estable en julio de 2010.​

A principios de 2012, Damien Katz abandonó el proyecto a fin de concentrarse en Couchbase.​ El proyecto ha seguido adelante, liberando su versión 1.2, en abril de 2012.

Características principales

Almacenamiento de documentos

CouchDB almacena los datos como "documentos", esto es, uno o más pares campo/valor expresados en JSON. Los valores de los campos pueden ser datos simples como cadenas de caracteres, números o fechas. Pero también se pueden usar listas ordenadas y vectores asociativos. Todos los documentos en una base de datos CouchDB tienen un identificador único y no requieren un esquema determinado.

Semántica ACID

CouchDB provee una semántica de atomicidad, consistencia, aislamiento y durabilidad.​ Lo hace implementando una forma de control de concurrencia multiversión, lo que significa que CouchDB puede manejar un gran número de lectores y escritores en paralelo, sin que surjan conflictos.

Vistas e índices Map/Reduce

Los datos almacenados se estructuran por medio de vistas. En CouchDB, cada vista se construye por medio de una función JavaScript que actúa como la mitad Map de una operación map/reduce. La función recibe un documento y lo transforma en un único valor, retornándolo. CouchDB puede indexar vistas y mantener actualizados esos índices a medida que se agregan, eliminan o actualizan documentos.

Arquitectura distribuida con replicación

CouchDB se diseñó con teniendo en mente la replicación bidireccional (o sincronización) y la operación off-line. Eso significa que múltiples réplicas pueden tener cada una sus propias copias de los mismos datos, modificarlas y luego sincronizar esos cambios en un momento posterior.

Interfaz REST

Todos los ítems tienen una URI única que queda expuesta vía HTTP. REST usa los métodos HTTP POST, GET, PUT y DELETE para las cuatro operaciones básicas CRUD (Create, Read, Update, Delete) con todos los recursos.

Consistencia Eventual

CouchDB garantiza consistencia eventual para poder ofrecer tanto disponibilidad como tolerancia a las particiones.

Hecha para operar offline

CouchDB puede replicar datos a dispositivos (como teléfonos inteligentes) que pueden quedar offline y manejar automáticamente la sincronización de los datos cuando el dispositivo vuelve a estar en línea.

CouchDB también ofrece una interfaz de administración incorporada y accesible vía web llamada Futon.​

Casos de uso e instalaciones productivas

Las capacidades de replicación y sincronización de CouchDB hacen de ella un recurso ideal para ser usado en dispositivos móviles, donde la conectividad de red no está garantizada pero la aplicación debe seguir funcionando en modo offline.

CouchDB se presta para aplicaciones con un fondo de datos acumulativo con cambios ocasionales, sobre el que se ejecutan consultas predefinidas y donde el manejo de versiones resulta importante (CRM, sistemas CMS, por ejemplo). La replicación máster-máster es una característica especialmente interesante que facilita las instalaciones en múltiples sitios.​

Empresas que usan CouchDB

CouchDB se usa en determinadas aplicaciones para Android, tales como "SpreadLyrics", así como aplicaciones para Facebook como "Will you Kissme" o "Birthday Greeting Cards", o bien sitios web como "Friendpaste"​

Entre las empresas que han usado o actualmente usan CouchDB se pueden mencionar:

• Ubuntu para su servicio de sincronización "Ubuntu One" hasta noviembre de 2011​ pero fue descontinuado por problemas de escalabilidad.​
• La BBC, para sus plataformas de contenidos dinámicos​
• Credit Suisse, para usos internos en el departamento de commodities para su framework de mercados.​
• Meebo, para su plataforma social (web y aplicaciones) - Meebo fue adquirido por Google y cesó sus operaciones el 12 de julio de 2012.

Para una lista más completa de proyectos de software y sitios web que usan CouchDB, véase el artículo "CouchDB in the wild"​ en el sitio oficial del proyecto.

Manipulación de datos: documentos y vistas

CouchDB maneja una colección de documentos JSON. Los documentos se organizan por medio de vistas. Las vistas se definen por medio de funciones de agregación y los filtros se calculan en paralelo, al estilo de MapReduce.

Las vistas, en general, se almacenan en la base de datos y sus índices se actualizan continuamente. CouchDB soporta un sistema de vistas que emplea servidores de sockets externos y un protocolo basado en JSON.​ Como consecuencia, se han desarrollado servidores de vistas en diversos lenguajes de programación (JavaScript es el lenguaje por defecto, pero también existen en PHP, Ruby, Python y Erlang).

Acceso a los datos vía HTTP

Las aplicaciones interactúan con CouchDB vía HTTP. A continuación hay algunos ejemplos con cURL, un utilitario de línea de comando. En estos ejemplos se supone que CouchDB se está ejecutando en localhost (127.0.0.1) en el puerto 5984.

Acción	Petición	Respuesta
Acceder a la información del servidor	curl http://127.0.0.1:5984/	{ "couchdb": "Welcome", "version":"1.1.0" }
Crear una base de datos llamada wiki	curl -X PUT http://127.0.0.1:5984/wiki	{"ok": true}
Intentar crear una segunda base de datos llamada wiki	curl -X PUT http://127.0.0.1:5984/wiki	{ "error":"file_exists", "reason":"The database could not be created, the file already exists." }
Consultar información sobre la base de datos wiki	curl http://127.0.0.1:5984/wiki	{ "db_name": "wiki", "doc_count": 0, "doc_del_count": 0, "update_seq": 0, "purge_seq": 0, "compact_running": false, "disk_size": 79, "instance_start_time": "1272453873691070", "disk_format_version": 5 }
Eliminar la base de datos wiki	curl -X DELETE http://127.0.0.1:5984/wiki	{"ok": true}
Crear un documento, pidiéndole a CouchDB que suministre un identificador para el documento	curl -X POST -H "Content-Type: application/json" --data \ '{ "text" : "Wikipedia on CouchDB", "rating": 5 }' \ http://127.0.0.1:5984/wiki	{ "ok": true, "id": "123BAC", "rev": "946B7D1C" }

Componentes de código abierto

CouchDB incluye diversos otros proyectos de código abierto que forman parte de su paquete por defecto.

Componente	Descripción	Licencia
SpiderMonkey	SpiderMonkey es un nombre clave del absolutamente primer intérprete de JavaScript, escrito por Brendan Eich en Netscape Communications, posteriormente liberado como código abierto, que actualmente es mantenido por la Fundación Mozilla.	Licencia triple MPL/GPL/LGPL
jQuery	jQuery es una biblioteca JavaScript liviana e independiente del navegador, que enfatiza la interacción entre JavaScript y HTML.	Licencia dual: GPL y MIT
ICU	International Components for Unicode (ICU) es un proyecto de código abierto que provee bibliotecas maduras para C/C++ y Java de soporte para Unicode, internacionalización y globalización de software. ICU es ampliamente portable a diversos sistemas operativos y entornos.	Licencia MIT License
OpenSSL	OpenSSL es una implementación en código abierto de los protocolos SSL y TLS. La biblioteca nuclear (escrita en lenguaje C) implementa las funciones criptográficas básicas y provee diversas funciones utilitarias.	Licencia semejante a la licencia Apache
Erlang	Erlang es un lenguaje de programación concurrente y runtime de propósito general. El subconjunto secuencial de Erlang es un lenguaje funcional, con evaluación estricta, asignación única y tipado dinámico.	Licencia MPL modificada

Véase también

• Portal:Software libre. Contenido relacionado con Software libre.
• Apache Cassandra
• Apache Software Foundation
• Sistemas gestores de bases de datos
• Lotus Notes
• MongoDB

Bibliografía

• Anderson, J. Chris; Slater, Noah; Lehnardt, Jan (15 de noviembre de 2009), CouchDB: The Definitive Guide (1st edición), O'Reilly Media, p. 300, ISBN 0-596-15816-5 .
• Lennon, Joe (15 de diciembre de 2009), Beginning CouchDB (1st edición), Apress, p. 300, ISBN 1-4302-7237-6, archivado desde el original el 5 de diciembre de 2010, consultado el 31 de julio de 2012 .
• Holt, Bradley (7 de marzo de 2011), Writing and Querying MapReduce Views in CouchDB (1st edición), O'Reilly Media, p. 76, ISBN 1-4493-0312-9 .
• Holt, Bradley (11 de abril de 2011), Scaling CouchDB (1st edición), O'Reilly Media, p. 72, ISBN 1-4493-0343-9 .
• Brown, MC (31 de octubre de 2011), Getting Started with CouchDB (1st edición), O'Reilly Media, p. 50, ISBN 1-4493-0755-8 .
• Thompson, Mick (2 de agosto de 2011), Getting Started with GEO, CouchDB, and Node.js (1st edición), O'Reilly Media, p. 64, ISBN 1-4493-0752-3 .

Enlaces externos

• Sitio oficial
• CouchDB: La guía definitiva (en inglés)
• Artículos sobre CouchDB en NoSQLDatabases.com (en inglés)
• Noticias y artículos sobre CouchDB en myNoSQL (en inglés)
• Scaling CouchDB (en inglés)
• Referencia completa de la API HTTP (en inglés)
• Simple biblioteca PHP5 para comunicarse con CouchDB (en inglés)
• Cliente asincrónico CouchDB para Java (en inglés)
• 3 estudios de caso con CouchDB (en inglés)
• CouchDB para la agregación y el análisis de bitácoras de acceso (en inglés)
• Lehnardt, Jan (2008). «Couch DB at 10,000 feet». Erlang eXchange 2008. Archivado desde el original el 9 de noviembre de 2012. Consultado el 15 de abril de 2012. 
• Lenhardt, Jan (2009). «CouchDB for Erlang Developers». Erlang Factory London 2009. Archivado desde el original el 19 de junio de 2011. Consultado el 15 de abril de 2012. 
• Katz, Damien (enero de 2009). «CouchDB and Me». RubyFringe. InfoQ. Archivado desde el original el 27 de abril de 2011. Consultado el 15 de abril de 2012. 

• Datos: Q1136882
• Multimedia: Apache CouchDB / Q1136882