CouchDB

Apache CouchDB是一個開源數據庫，專注於易用性和成為"完全擁抱web的數據庫"^[2]。它是一個使用JSON作為存儲格式，JavaScript作為查詢語言，MapReduce和HTTP作為API的面向文檔的NoSQL數據庫。其中一個顯著的功能就是多主複製。CouchDB的第一個版本發布在2005年，在2008年成為了Apache的項目。

Apache CouchDB

CouchDB's Futon管理界面，用戶數據庫
原作者	Damien Katz, Jan Lehnardt, Noah Slater, Christopher Lenz, J. Chris Anderson, Paul Davis, Adam Kocoloski, Jason Davies, Benoît Chesneau, Filipe Manana, Robert Newson
開發者	Apache軟件基金會
首次發布	2005
當前版本	3.5.0[1]（2025年5月5日，2個月前）
源代碼庫	github.com/apache/couchdb
編程語言	Erlang
操作系統	跨平台
類型	面向文檔的數據庫
許可協議	Apache許可證
網站	couchdb.apache.org/

不同於關係型數據庫，CouchDB沒有將數據和關係存儲在表格里。替代的，每個數據庫是一個獨立的文檔集合。每一個文檔維護其自己獨立的數據和自包涵的schema。一個應用程序可能會訪問多個數據庫，比如其中一個位於用戶的手機上，另一個位於在遠程的服務器上。文檔的元數據包含版本信息，讓其能夠合併可能因為數據庫鏈接丟失導致的任何差異。

CouchDB實現了一個多版本並發控制（MVCC）形式，用來避免在數據庫寫操作的時候對文件進行加鎖。衝突留給應用程序去解決。解決一個衝突的通用操作的是首先合併數據到其中一個文檔，然後刪除舊的數據^[3]。

其他功能包括文檔級別的ACID語義和最終一致性，MapReduce，複製（Replication）。它還支持通過一個做Futon的內置web應用程序來進行數據庫管理。

歷史

CouchDB（Couch是 cluster of unreliable commodity hardware的首字母縮寫）^[4]是前IBM的Lotus Notes開發者Damien Katz創建於2005年的一個項目。Damien Katz將其定義為「面向大規模可擴展對象數據庫的存儲系統」。他對該數據庫的目標是讓其成為互聯網的數據庫，其從底層的設計就支持部署web應用程序。他自己通過將近兩年的時間創建了該項目同時將其作為開源項目在GNU General Public License下發布。

在2008年2月，其成為Apache Incubator項目，同時其許可協議變更為Apache License。幾個月後，其升級為頂級項目。這促使了其第一個穩定版在2010年7月發布。

在2012年初期，Damien Katz離開了項目專注於Couchbase Server。不過該項目還在繼續進行中，在2012年4月發布了1.2版本，2013年4月發布了1.3版本。

主要功能

文檔存儲

CouchDB將數據存儲為「文檔」，其為用JSON表示的有一個或者多個字段/值的對。字段的值可以是簡單的東西比如字符串，數字，或者時間；但是數組和字典同樣也可以使用。CouchDB中的每一個文檔有一個唯一的id但是沒有必須的文檔schema。

ACID語義

CouchDB提供了ACID語義，其通過多版本並發控制的形式來實現，意味着CouchDB能夠處理大量的並發讀寫而不會產生衝突。

Map/Reduce 視圖 和 索引

存儲的數據通過視圖進行組裝。在CouchDB中，每一個視圖都是由作為map/reduce操作中的Map部分的JavaScript函數構成。該函數接受一個文檔並且將其轉換為一個單獨的值來返回。CouchDB能夠對視圖進行索引，同時在文檔新增，修改，刪除的時候對這些索引進行更新。

支持複製的分布式架構

CouchDB的設計基於支持雙向的複製（同步）和離線操作。這意味着多個複製能夠對同一數據有其自己的拷貝，可以進行修改，之後將這些變更進行同步。

REST API

所有的數據都有一個唯一的通過HTTP暴露出來的URI。REST使用HTTP方法 POST，GET，PUT和DELETE來操作對應的四個基本CRUD(Create，Read，Update，Delete）操作來操作所有的資源。

最終一致性

CouchDB保證最終一致性，使其能夠同時提供可用性和分割容忍。

離線支持

CoucbDB能夠同步複製到可能會離線的終端設備（比如智能手機），同時當設置再次在線時處理數據同步。

CouchDB內置了一個的叫做Futon的通過web訪問的管理接口。

使用案例、產品部署

CouchDB的複製和同步強大功能讓其能夠使用在無法保證網絡鏈接但是應用程序必須繼續在離線模式工作的移動設備。

使用CouchDB的企業

一些使用CouchDB的企業示例：

• Ubuntu，在2009年開始使用其作為同步服務「Ubuntu One」^[5] 但是在2011年停止使用^[6]。
• BBC，用在其動態內容平台^[7]。
• Credit Suisse，用在其內部的商品部門的市場框架^[8]。
• Meebo，用在其社交平台（web和應用程序），Meebo在2012年7月12日被Google收購同時被關閉。

數據操作

CoucbDB管理JSON文檔的集合。文檔通過視圖進行組織。視圖通過Aggregate函數進行定義，過濾查詢的時候並行計算，類似MapReduce。

通過HTTP訪問數據

應用程序通過HTTP與CouchDB進行交互。下面是一些通過cURL進行演示的示例。這些示例假設CouchDB運行在本地localhost（127.0.0.1）的5984端口。

Action	Request	Response
獲取服務器基本信息	curl http://127.0.0.1:5984/	{ "couchdb": "Welcome", "version":"1.1.0" }
創建一個名為wiki的數據庫	curl -X PUT http://127.0.0.1:5984/wiki	{"ok": true}
嘗試創建第一個名為 wiki的數據庫	curl -X PUT http://127.0.0.1:5984/wiki	{ "error":"file_exists", "reason":"The database could not be created, the file already exists." }
獲取關於wiki數據庫的信息	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 }
刪除數據庫 wiki	curl -X DELETE http://127.0.0.1:5984/wiki	{"ok": true}
創建一個文檔，請求CoudbDB來生成一個document id	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" }

開源組件

CouchDB包含了一些其他的開源項目作為其自己的內置包。

元件	描述	許可證
SpiderMonkey	SpiderMonkey是一個JavaScript引擎。	Mozilla公共許可協議
jQuery	jQuery是一個輕量級的瀏覽器函式庫。	GNU通用公共許可證和MIT許可證
ICU	ICU是成熟的開源項目。	MIT許可證
OpenSSL	OpenSSL是一個開源協議。實現了基本的密碼功能，並提供各種實用功能。	Apache許可證
Erlang	Erlang是一種通用的並發編程語言和運行系統。Erlang的連續子集是函數式語言，與嚴格評測，單分配和動態類型。	Mozilla公共許可協議

其他

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