NoSQL (Not Only SQL) — нереляционные базы данных, предназначенные для работы с большими объемами неструктурированных/полуструктурированных данных.

Типы NoSQL БД и сценарии применения

Примеры кода на Python

1. MongoDB (документная БД)
Установка: pip install pymongo

from pymongo import MongoClient  

# Подключение  
client = MongoClient("mongodb://localhost:27017/")  
db = client["mydatabase"]  
collection = db["users"]  

# Вставка документа  
user_data = {"name": "Alice", "age": 30, "hobbies": ["coding", "hiking"]}  
collection.insert_one(user_data)  

# Поиск  
result = collection.find_one({"name": "Alice"})  
print(result)  # Вывод: {'_id': ..., 'name': 'Alice', ...}  

2. Redis (ключ-значение)
Установка: pip install redis

import redis  

# Подключение  
r = redis.Redis(host="localhost", port=6379)  

# Запись и чтение  
r.set("user:1", "{\"name\": \"Bob\", \"status\": \"active\"}")  
data = r.get("user:1")  
print(data.decode())  # Вывод: {"name": "Bob", "status": "active"}  

# Работа с TTL (кэш с истечением)  
r.setex("temp_session", 300, "session_data")  # Удалится через 5 минут  

3. Cassandra (колоночная БД)
Установка: pip install cassandra-driver

from cassandra.cluster import Cluster  

# Подключение  
cluster = Cluster(["localhost"])  
session = cluster.connect("mykeyspace")  

# Создание таблицы  
session.execute("""  
CREATE TABLE IF NOT EXISTS sensors (  
    sensor_id UUID PRIMARY KEY,  
    timestamp TIMESTAMP,  
    value FLOAT  
)  
""")  

# Вставка данных  
session.execute("""  
INSERT INTO sensors (sensor_id, timestamp, value)  
VALUES (uuid(), toTimestamp(now()), 23.5)  
""")  

4. Neo4j (графовая БД)
Установка: pip install neo4j

from neo4j import GraphDatabase  

# Подключение  
driver = GraphDatabase.driver("neo4j://localhost:7687", auth=("neo4j", "password"))  

# Создание узлов и связей  
def create_friend(tx, name, friend_name):  
    tx.run("CREATE (a:Person {name: $name})-[:FRIEND]->(b:Person {name: $friend_name})",  
           name=name, friend_name=friend_name)  

with driver.session() as session:  
    session.execute_write(create_friend, "Alice", "Bob")  

Когда NoSQL предпочтительнее реляционных БД?

• Гибкость схемы: Часто меняющиеся структуры данных.
• Масштабирование: Горизонтальное масштабирование для больших нагрузок.
• Специфичные сценарии:
  • Высокая скорость записи/чтения (Cassandra для IoT).
  • Сложные связи (Neo4j для соцсетей).
  • Временные данные (Redis для кэша).

⚠️ Не используйте NoSQL, если:

• Требуются ACID-транзакции.
• Данные строго структурированы.
• Нужны сложные JOIN-запросы.

Полезные ресурсы

• Документация MongoDB
• Redis Quick Start
• Cassandra Python Driver
• Neo4j Python Manual

Для углубленного изучения экспериментируйте с локальными инсталляциями баз данных (Docker-образы рекомендуются).