Tipus de Connexions a Bases de Dades
Les bases de dades són bàsiques en el desenvolupament d’aplicacions, ja que permeten emmagatzemar, gestionar i recuperar dades de manera eficient.
La connexió entre una aplicació i una base de dades es realitza a través de diversos mètodes i tecnologies.
A continuació es mostren els tipus generals de connexió a una base de dades, independentment del llenguatge de programació utilitzat.
Tipus de Connexions a Bases de Dades
1.- Connexió Directa (Connectors)
És el tipus més bàsic i tradicional de connexió. L’aplicació interactua directament amb la base de dades utilitzant un controlador (driver).
- Context: Desenvolupament d’aplicacions petites o monousuari.
- Característiques:
- Requereix un driver compatible amb el sistema de base de dades.
- Utilitza credencials i URLs de connexió específiques (per exemple,
jdbc:mysql://localhost:3306/mi_baseen Java).
- Avantatges:
- Simple d’implementar.
- Baix nivell d’abstracció, ideal per a aprenentatge.
- Desavantatges:
- Difícil d’escalar.
- No gestiona la concurrència de manera eficient. (multiples usuaris i processos)
2.- Pool de Connexions
Un pool de connexions és un mecanisme que permet reutilitzar connexions prèviament establertes en lloc de crear i tancar noves connexions per a cada sol·licitud.
- Context: Aplicacions web d’alt rendiment.
- Llibreries populars:
- HikariCP (Java): Alta velocitat i eficiència.
- Apache DBCP: Molt usada en projectes legacy (software que ha quedat obsolet però que encara s’utilitza).
- C3P0: Senzill i àmpliament conegut.
- Avantatges:
- Millora el rendiment al reduir la càrrega de crear i destruir connexions.
- Escalable per a aplicacions amb molt de tràfic.
- Desavantatges:
- Més complexitat en la configuració inicial.
- Depèn de llibreries externes.
3.- Connexió Basada en ORM (Object-Relational Mapping)
L’ORM és una tècnica que mapeja classes i objectes del llenguatge de programació amb taules i registres d’una base de dades.
- Context: Aplicacions de mitjana o gran escala.
- Eines més populars:
- Hibernate (Java).
- Entity Framework (.NET).
- SQLAlchemy (Python).
- Avantatges:
- Redueix la necessitat d’escriure SQL explícit.
- Simplifica la programació utilitzant objectes en lloc de taules.
- Desavantatges:
- Corba d’aprenentatge alta.
- Pot introduir una càrrega addicional de rendiment,per la traducció d’objectes a consultes SQL.
4.- Connexió a través d’APIs REST
Moltes bases de dades modernes proporcionen APIs per a interactuar amb els seus serveis. Aquestes APIs solen ser RESTful o basades en gRPC.
- Context: Bases de dades al núvol o distribuïdes.
- Plataformes populars:
- Firebase Realtime Database i Firestore (Google).
- AWS DynamoDB.
- Avantatges:
- Ofereixen** alta disponibilitat i escalabilitat automàtica**.
- Fàcil d’integrar en aplicacions web i mòbils.
- Desavantatges:
- Latència més alta a causa de la comunicació per xarxa. (entenem per latencia el temps que tarda una acció o sol·licitud a obtenir una resposta o completar-se, es a dir, el temps de retard entre una entrada i la seua resposta)
- Requereix un maneig addicional d’autenticació i permisos.
5.- Model Client-Servidor
Model que implica una comunicació directa entre un client (l’aplicació) i un servidor de base de dades.
- Context: Aplicacions empresarials o software legacy.
- Bases de dades comunes:
- Oracle Database.
- Microsoft SQL Server.
- Avantatges:
- Permet una administració centralitzada de la base de dades.
- Adequat per a entorns multiusuari.
- Desavantatges:
- Depèn d’una xarxa estable.
- Pot ser lent en xarxes de baixa qualitat.
6.- Bases de Dades Distribuïdes
Les bases de dades distribuïdes permeten connexions a través de múltiples nodes per aconseguir alta disponibilitat i escalabilitat.
- Context: Sistemes globals i aplicacions modernes amb gran volum de dades.
- Bases de dades comunes:
- Apache Cassandra.
- MongoDB.
- Google Spanner.
- Avantatges:
- Escalabilitat horitzontal i tolerància a fallades.
- Compatibilitat amb llenguatges moderns com Python, JavaScript, i Java.
- Desavantatges:
- Major complexitat en la configuració i manteniment.
Taula Comparativa
| Tipus de Connexió | Avantatges | Desavantatges | Casos d’Ús |
|---|---|---|---|
| Connexió Directa | Fàcil d’implementar | Difícil d’escalar | Aplicacions petites o prototips |
| Pool de Connexions | Rendiment optimitzat | Configuració inicial complexa | Aplicacions web amb alt tràfic |
| ORM | Reducció del codi SQL, més productivitat | Sobrecàrrega de rendiment | Aplicacions empresarials |
| APIs REST | Ideal per a bases de dades al núvol | Latència més alta | Aplicacions mòbils/web al núvol |
| Client-Servidor | Administració centralitzada | Depèn d’una xarxa estable | Sistemes empresarials |
| Bases Distribuïdes | Alta disponibilitat i escalabilitat | Complexitat elevada | Bases de dades globals o distribuïdes |
Taula comparativa llenguatges de programació
Tipus de Connexió i Eines Més Usades per Llenguatge de Programació
| Llenguatge | Connexió Directa | Pool de Connexions | ORM | APIs REST | Bases Distribuïdes | Middleware |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Java | JDBC | HikariCP, Apache DBCP, C3P0 | Hibernate, JPA | HttpClient, OkHttp | Cassandra Driver, MongoDB Driver | Spring Framework, JBoss Middleware |
| Python | sqlite3, psycopg2, MySQL Connector | SQLAlchemy, aiomysql, asyncpg | SQLAlchemy, Django ORM | Requests, httpx | pymongo, cassandra-driver | FastAPI, Django Middleware |
| C# | ADO.NET | Entity Framework | Entity Framework | HttpClient | MongoDB.Driver, CassandraSharp | ASP.NET Middleware |
| PHP | PDO, MySQLi | Laravel Database | Eloquent (Laravel) | Guzzle | MongoDB Driver, Cassandra PHP Driver | Laravel Middleware |
| Node.js | mysql2, pg | pg-pool, generic-pool | Sequelize, TypeORM | Axios, Fetch, node-fetch | Mongoose, Cassandra Driver | Express Middleware |
| Ruby | pg, mysql2 | Active Record | Active Record | Faraday, HTTParty | mongo, cassandra-driver | Rack Middleware |
| Go | database/sql | pgx | GORM | net/http, resty | mongo-go-driver, gocql | Middleware personalitzat |
| C/C++ | ODBC, MySQL C API | Gestió manual | No és habitual | Llibreries HTTP natives | MongoDB C Driver | Middleware específic |
- Connexió Directa: Llibreries i eines per establir connexions directes amb la base de dades.
- Pool de Connexions: Llibreries que milloren el rendiment reutilitzant connexions.
- ORM: Llibreries per al mapatge objecte-relacional.
- APIs REST: Eines per interactuar amb bases de dades a través de serveis web.
- Bases Distribuïdes: Llibreries per treballar amb bases de dades escalables i distribuïdes.
- Middleware: Frameworks o eines per a la gestió d’intermediaris en aplicacions.