CouchDB

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.

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

Véase también 

 Apache Cassandra
 Apache Software Foundation
 Sistemas gestores de bases de datos

 Lotus Notes
 MongoDB

Referencias

Bibliografía

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)
 
 
 

Sistemas de gestión de bases de datos
Sistemas de gestión de bases de datos libres
Apache Software Foundation
Software multiplataforma
NoSQL