Apache CouchDB

Apache CouchDBは、 Erlangで実装されたオープンソースのドキュメント指向NoSQLデータベースです。

CouchDBは、データの保存、転送、処理に複数のフォーマットとプロトコルを使用します。データの保存にはJSON 、クエリ言語にはMapReduceを使用したJavaScript、APIにはHTTPを使用します。^{[ 2 ]}

CouchDBは2005年に初めてリリースされ、その後2008年にApacheソフトウェア財団のプロジェクトとなった。

リレーショナルデータベースとは異なり、CouchDBデータベースはデータとリレーションシップをテーブルに格納しません。代わりに、各データベースは独立したドキュメントの集合体です。各ドキュメントは独自のデータと自己完結型のスキーマを保持します。アプリケーションは、ユーザーの携帯電話に保存されているデータベースとサーバーに保存されているデータベースなど、複数のデータベースにアクセスできます。ドキュメントのメタデータには改訂情報が含まれているため、データベースが切断されている間に発生した可能性のある差異をマージすることが可能です。

CouchDBは、マルチバージョン同時実行制御（MVCC）の一種を実装しているため、書き込み中にデータベースファイルをロックしません。競合の解決はアプリケーションに委ねられます。競合の解決は一般的に、まずデータをいずれかのドキュメントにマージし、次に古いドキュメントを削除するという手順で行われます。^{[ 3 ]}

その他の機能としては、結果整合性を備えたドキュメントレベルのACIDセマンティクス、(増分) MapReduce、(増分) レプリケーションなどがあります。CouchDBの特徴的な機能の一つはマルチマスターレプリケーションで、これによりマシン間でスケーリングして高性能システムを構築できます。Fauxton（旧Futon）と呼ばれる組み込みのWebアプリケーションが管理を支援します。

Couchはcluster of unreliable commodity hardwareの頭文字をとった略語です。^{[ 4 ]} CouchDB プロジェクトは、IBMの元Lotus Notes開発者である Damien Katz によって 2005 年 4 月に作成されました。彼は約 2 年間プロジェクトに自己資金を提供し、 GNU General Public Licenseの下でオープンソース プロジェクトとしてリリースしました。

2008年2月、Apacheインキュベータープロジェクトとなり、Apacheライセンスの下で提供されるようになった。^{[ 5 ]}数か月後、トップレベルプロジェクトに昇格した。^{[ 6 ]}これにより、2010年7月に最初の安定版がリリースされた。^{[ 7 ]}

2012年初頭、カッツはCouchbase Serverに専念するためプロジェクトを離れた。^{[ 8 ]}

Katz 氏の退任後も Apache CouchDB プロジェクトは継続され、2012 年 4 月に 1.2、2013 年 4 月に 1.3 がリリースされました。2013 年 7 月、CouchDB コミュニティはCloudantの CouchDB クラスタリング版であるBigCouchのコードベースを Apache プロジェクトに統合しました。 ^{[ 9 ]} BigCouch クラスタリング フレームワークは、Apache CouchDB の現在のリリースに含まれています。^{[ 10 ]}

バージョン 2.0.0 ではネイティブクラスタリングがサポートされています。また、新しい Mango Query Server では、JavaScript や MapReduce を使用せずに CouchDB クエリを実行するためのシンプルな JSON ベースの方法が提供されています。さらに、バージョン 2.0.0 では、古い組み込み Web インターフェースである Futon に代わる新しい組み込み Web インターフェースである Fauxton が導入されました。^{[ 11 ]}

ACIDセマンティクス

CouchDBはACIDセマンティクスを提供します。^{[ 12 ]}これは、マルチバージョン同時実行制御を実装することによって実現され、CouchDBは競合することなく大量の同時読み取りおよび書き込みを処理できます。

オフライン向けに構築

CouchDBは、オフライン状態になる可能性のあるデバイス（スマートフォンなど）にデータを複製し、デバイスがオンラインに戻った際にデータの同期を自動的に処理します。

レプリケーションを備えた分散アーキテクチャ

CouchDBは、双方向レプリケーション（または同期）とオフライン操作を念頭に置いて設計されています。つまり、複数のレプリカが同じデータの独自のコピーを持ち、それを変更し、後でその変更を同期できるということです。

文書保管

CouchDBはデータを「ドキュメント」として保存します。ドキュメントは、 JSON形式で表現された1つ以上のフィールドと値のペアで構成されます。フィールドの値には、文字列、数値、日付などの単純なものだけでなく、順序付きリストや連想配列も使用できます。CouchDBデータベース内のすべてのドキュメントには一意のIDがあり、ドキュメントスキーマは必須ではありません。

最終的な一貫性

CouchDBは、可用性とパーティション耐性の両方を提供するために、結果整合性を保証します。

マップ/リデュースビューとインデックス

保存されるデータはビューを使用して構造化されます。CouchDBでは、各ビューは、マップ/リデュース操作のマップ側として機能するJavaScript関数によって構築されます。この関数はドキュメントを受け取り、それを単一の値に変換して返します。CouchDBはビューにインデックスを作成し、ドキュメントの追加、削除、更新に応じてインデックスを最新の状態に保つことができます。

HTTP API

すべてのアイテムには、HTTP経由で公開される固有のURIがあります。すべてのリソースに対して、 HTTPメソッドのPOST、GET、PUT、DELETEを使用して、4つの基本的なCRUD（作成、読み取り、更新、削除）操作を実行します。

CouchDBには、Web経由でアクセスできるFauxtonと呼ばれる組み込みの管理インターフェースも用意されている。^{[ 13 ]}

CouchDBのレプリケーション機能と同期機能は、ネットワーク接続が保証されていないモバイルデバイスでの使用に最適です。モバイルデバイスでは、アプリケーションはオフラインでも動作し続ける必要があります。

CouchDBは、蓄積され、時折変更されるデータがあり、定義済みのクエリを実行する必要があり、バージョン管理が重要なアプリケーション（CRM、CMSシステムなど）に最適です。マスター・マスターレプリケーションは特に興味深い機能であり、マルチサイト展開を容易にします。^{[ 14 ]}

CouchDBはJSONドキュメントのコレクションを管理します。ドキュメントはビューによって整理されます。ビューは集計関数で定義され、フィルタはMapReduceと同様に並列で計算されます。

ビューは一般的にデータベースに保存され、そのインデックスは継続的に更新されます。CouchDBは外部ソケットサーバーとJSONベースのプロトコルを使用したビューシステムをサポートしています。^{[ 27 ]}その結果、ビューサーバーはさまざまな言語で開発されています（JavaScriptがデフォルトですが、PHP、Ruby、Python、Erlangもあります）。

CouchDBは、デフォルトパッケージの一部として、他の多くのオープンソースプロジェクトを含んでいます。

• 文書指向データベース
• XMLデータベース

• アンダーソン、J.クリス、スレーター、ノア、レーンハルト、ヤン（2009年11月15日）、『CouchDB: 決定版ガイド（第1 版）』、O'Reilly Media、300ページ 、ISBN 978-0-596-15816-3
• Lennon、Joe (2009 年 12 月 15 日)、Beginning CouchDB (第 1 版)、Apress、p.  300、ISBN 978-1-4302-7237-32010年12月5日にオリジナルからアーカイブされ、 2009年11月1日に取得されました。
• Holt, Bradley (2011年3月7日)、CouchDBにおけるMapReduceビューの記述とクエリ(第1 版)、O'Reilly Media、p.  76、ISBN 978-1-4493-0312-9
• Holt, Bradley (2011年4月11日)、Scaling CouchDB (第1 版)、O'Reilly Media、p.  72、ISBN 978-1-4493-0343-3
• Brown, MC (2011年10月31日)、Getting Started with CouchDB (第1 版)、O'Reilly Media、p.  50、ISBN 978-1-4493-0755-4
• トンプソン、ミック（2011年8月2日）『Getting Started with GEO, CouchDB, and Node.js』（第1 版）、O'Reilly Media、64ページ 、ISBN 978-1-4493-0752-3

• 公式サイト
• CouchDB：決定版ガイド
• 完全なHTTP APIリファレンス
• CouchDBと通信するためのシンプルなPHP5ライブラリ
• Java 用非同期 CouchDB クライアント
• Scala 用の非同期 CouchDB クライアント
• Lehnardt, Jan (2008). "Couch DB at 10,000 フィート" . Erlang eXchange 2008 . 2012 年 11 月 9 日のオリジナルからアーカイブ済み . 2012 年4 月 15 日取得.
• Lenhardt, Jan (2009). "CouchDB for Erlang Developers" . Erlang Factory London 2009 . 2011年6月19日のオリジナルからアーカイブ済み。 2012年4月15日取得。
• Katz, Damien (2009年1月). "CouchDBと私" . RubyFringe . InfoQ. 2011年4月27日のオリジナルからアーカイブ済み。 2012年4月15日閲覧。