¿Qué es una base de datos de documentos?

Una base de datos de documentos es un tipo de base de datos NoSQL que almacena, gestiona y recupera datos en un formato flexible. Cada uno de estos "documentos" puede tener su propia estructura única, a diferencia de las bases de datos relacionales, que utilizan tablas rígidas con filas y columnas.

Esta flexibilidad puede hacer que las bases de datos de documentos sean una opción ideal para gestionar datos semiestructurados o no estructurados, como las aplicaciones generadas por IA o los datos de sensores, en los que los esquemas tradicionales serían demasiado restrictivos. Son especialmente populares en casos prácticos como la gestión de contenido, el comercio electrónico y las analíticas en tiempo real.

Conclusiones clave

Una base de datos de documentos es un tipo de base de datos NoSQL que almacena datos en "documentos" flexibles similares a JSON.

Las bases de datos de documentos se caracterizan por:

  • Modelos de datos flexibles: cada documento puede tener una estructura única, un diseño intuitivo para desarrolladores que asigna objetos directamente al código
  • Escalabilidad horizontal: las bases de datos de documentos están diseñadas para escalar horizontalmente y adaptarse al crecimiento de forma sencilla.
  • Consultas enriquecidas: un potente lenguaje de consulta permite filtrar, ordenar y agregar datos de forma compleja
  • Variedad de casos prácticos: las bases de datos de documentos son ideales para datos no estructurados o semiestructurados y tienen una amplia gama de casos prácticos, como sistemas de gestión de contenido, perfiles de usuario, registros médicos y catálogos de productos de comercio electrónico.

¿Cómo funciona una base de datos de documentos?

Piensa en una base de datos de documentos como un archivador digital inteligente. Los datos se agrupan en colecciones (las carpetas), cada una de las cuales contiene documentos independientes (los archivos) de una sola entidad, como un cliente o un producto.

A diferencia de una tabla relacional rígida, cada documento puede tener una estructura única. Por ejemplo, puedes añadir un campo "sustainability_rating" a un solo producto de tu catálogo de comercio electrónico sin alterar el esquema de los demás artículos.

Documento 1:

{

id: 1

product_name: “blue shirt”

product_category: “shirt”

qty: 76

sustainability_rating: “moderate”

}


Documento 2:

{

id: 2

product_name: “green pants”

product_category: “pants”

qty: 44

}

Documento 1:

{

id: 1

product_name: “blue shirt”

product_category: “shirt”

qty: 76

sustainability_rating: “moderate”

}


Documento 2:

{

id: 2

product_name: “green pants”

product_category: “pants”

qty: 44

}

Las bases de datos de documentos son adecuadas para aplicaciones que requieren flexibilidad, escalabilidad y desarrollo rápido, como las aplicaciones de IA, la gestión de contenido, el comercio electrónico y las analíticas en tiempo real.

Por ejemplo, una sola publicación en redes sociales contiene datos semiestructurados (campos predecibles como el nombre de usuario, la marca de tiempo y el recuento de "Me gusta"), pero la estructura es flexible. Una publicación puede incluir una etiqueta de ubicación opcional, mientras que otra puede tener una lista de usuarios etiquetados. Además, la publicación puede contener datos sin estructurar, como una imagen o un vídeo, el texto libre del título y una serie de comentarios de los usuarios.

Una base de datos de documentos está diseñada para almacenar toda esta información relacionada (desde el nombre de usuario estructurado hasta la imagen y los comentarios no estructurados) en un "documento" coherente. Esto hace que sea muy eficiente para los desarrolladores trabajar con datos del mundo real sin tener que forzarlos primero a una estructura rígida y predefinida.

Características principales de una base de datos de documentos

Las bases de datos de documentos se distinguen por un conjunto único de características de arquitectura diseñadas para admitir patrones de desarrollo modernos y eficiencia de datos.

Los documentos se agrupan en colecciones, de forma similar a las tablas de las bases de datos relacionales. Sin embargo, a diferencia de las tablas, las colecciones no requieren que todos los documentos tengan la misma estructura, lo que ofrece más flexibilidad. Por ejemplo, imagina documentos que almacenan el nombre y el correo de un cliente, pero diferentes formas de pago. Un documento puede almacenar los datos de una tarjeta de crédito, mientras que otro puede almacenar el número de ruta y el número de cuenta de una cuenta corriente.

Además de que cada documento tiene su propia estructura única, el formato también puede cambiar a medida que se añade información. En otras palabras, la estructura de los datos puede evolucionar, no solo los valores. Esto es fundamentalmente diferente de una base de datos relacional, donde todas las filas de una tabla deben ajustarse a las mismas columnas predefinidas y solo cambian los valores. Un esquema dinámico es especialmente útil en la programación por vibes, donde una sola petición que exprese nuevos requisitos empresariales puede reflejar un cambio en un modelo de datos.

Las bases de datos de documentos te permiten hacer consultas directamente en los campos de un documento, con índices que agilizan las consultas. Por ejemplo, puedes encontrar rápidamente a un usuario por su correo o recuperar pedidos que superen un determinado precio.

Las bases de datos de documentos están diseñadas para crecer fácilmente añadiendo más servidores o clústeres sin apenas tiempo de inactividad. Esta escalabilidad las hace ideales para aplicaciones con necesidades de datos crecientes o impredecibles.

Casos prácticos clave de las bases de datos de documentos

Las bases de datos de documentos se adoptan ampliamente en aplicaciones en las que la flexibilidad, la escalabilidad y la velocidad son esenciales. Estos son algunos de los casos prácticos más habituales:

  • Sistemas de gestión de contenido (CMS): gestiona contenido diverso, desde entradas de blog hasta descripciones de productos, asegurando una entrega y actualizaciones de contenido eficientes.
  • Plataformas de comercio electrónico: potencia tiendas online de alto rendimiento que gestionen catálogos de productos complejos, cuentas de usuario y transacciones en tiempo real.
  • Analíticas en tiempo real: procesa y analiza grandes volúmenes de datos para obtener información valiosa y tomar decisiones basadas en datos.
  • Aplicaciones móviles y web: crea aplicaciones rápidas y adaptables que ofrezcan experiencias de usuario fluidas en distintos dispositivos
  • Internet de las cosas (IoT): almacena y analiza grandes cantidades de datos de sensores para potenciar dispositivos y sistemas inteligentes.
  • Desarrollo de juegos: crea experiencias de juego inmersivas gestionando datos de jugadores, estados de juego y marcadores.
  • Aplicaciones sanitarias: almacena y gestiona de forma segura información sensible de pacientes para ofrecer una atención sanitaria eficiente y precisa.
  • Aplicaciones basadas en IA: admite la IA con un modelo de datos que pueda evolucionar rápidamente y adaptarse a los cambios en las peticiones de IA
  • Caché de IA: almacena en caché los resultados de los servicios de IA que producen traducciones de idiomas, clasificaciones de datos y más para reducir los costes de servicio.

Comparación de bases de datos de documentos, de clave-valor y relacionales

Aunque las bases de datos de documentos, las bases de datos relacionales y los almacenes de clave-valor gestionan datos, lo hacen con diferentes prioridades en cuanto a estructura, flexibilidad y velocidad.

Función

Base de datos de documentos

Almacén de pares clave-valor

Bases de datos relacionales

Formato de datos

Documentos enriquecidos y estructurados

Pares clave-valor sencillos

Tabular (filas y columnas)

Flexibilidad

Alto; cada documento puede variar

Alto; el número de columnas puede variar de una fila a otra

Limitado; esquema predefinido

Consultas

Avanzada, incluidos los campos anidados

Por clave o índice secundario para obtener el mejor rendimiento

Consultas avanzadas y complejas con JOINs

Usos recomendados

Desarrollo rápido y modelos de datos en constante evolución

Estructuras de datos sencillas y búsquedas rápidas

Coherencia de datos sólida y consultas en varias tablas

Función

Base de datos de documentos

Almacén de pares clave-valor

Bases de datos relacionales

Formato de datos

Documentos enriquecidos y estructurados

Pares clave-valor sencillos

Tabular (filas y columnas)

Flexibilidad

Alto; cada documento puede variar

Alto; el número de columnas puede variar de una fila a otra

Limitado; esquema predefinido

Consultas

Avanzada, incluidos los campos anidados

Por clave o índice secundario para obtener el mejor rendimiento

Consultas avanzadas y complejas con JOINs

Usos recomendados

Desarrollo rápido y modelos de datos en constante evolución

Estructuras de datos sencillas y búsquedas rápidas

Coherencia de datos sólida y consultas en varias tablas

Bases de datos de documentos frente a bases de datos relacionales

Las bases de datos de documentos son ideales para entornos dinámicos, como las plataformas de comercio electrónico o las aplicaciones móviles, donde los datos evolucionan rápidamente o adoptan formas variadas. Su flexibilidad se adapta a conjuntos de datos de diversas fuentes o con esquemas diferentes.

Por otro lado, las bases de datos relacionales son ideales para aplicaciones tradicionales, como los sistemas financieros o la gestión de inventario, en las que la coherencia y la estructura son imprescindibles. En los servicios financieros, por ejemplo, mantener un esquema estricto garantiza que todas las cuentas de los clientes usen los mismos tipos de datos que exige la gobernanza.

Consideraciones para elegir entre las dos opciones:

  • Estructura: las bases de datos relacionales imponen esquemas estrictos, mientras que las bases de datos de documentos permiten que cada registro tenga una estructura única.
  • Relaciones: las bases de datos relacionales dependen de las operaciones JOIN para conectar tablas, mientras que las bases de datos de documentos suelen insertar los datos relacionados en un solo documento para que el acceso sea más rápido.
  • Escalabilidad: las bases de datos relacionales son más fáciles de escalar verticalmente, añadiendo más recursos a un solo servidor, pero requieren mecanismos complejos para el escalado horizontal. Las bases de datos de documentos se han diseñado para escalar horizontalmente en varios servidores.
  • Flexibilidad: las bases de datos de documentos se adaptan a los cambios en los modelos de datos sin esfuerzo, mientras que las bases de datos relacionales requieren un esfuerzo considerable para modificar los esquemas.

Las aplicaciones grandes y complejas, como los videojuegos, pueden basarse en una base de datos de documentos y en una base de datos relacional, y cada una almacena diferentes partes de los datos.

Bases de datos de documentos frente a almacenes de clave-valor

Tanto las bases de datos de documentos como los almacenes de pares clave-valor son bases de datos NoSQL, pero tienen diferentes propósitos en función de cómo gestionan los datos.

Bases de datos de documentos: las bases de datos de documentos amplían el concepto de clave-valor. Los documentos pueden incluir datos anidados, y las bases de datos de documentos ofrecen más flexibilidad para indexar estos datos y permitir consultas eficientes sobre los valores de los datos anidados. Esta estructura permite que las bases de datos de documentos gestionen conjuntos de datos diversos y admitan consultas avanzadas.

Almacenes de pares clave-valor: estas bases de datos usan una estructura sencilla de claves y valores. Cada clave es única y apunta directamente a su valor. Esta sencillez hace que los almacenes de pares clave-valor sean extremadamente rápidos para las búsquedas, pero no son ideales para gestionar datos complejos o jerárquicos, ya que no utilizan lenguajes de consulta sofisticados.

Cuándo usar cada una:

  • Elige un almacén de clave-valor para estructuras de datos sencillas, como la gestión de sesiones de usuario o el almacenamiento en caché, donde las búsquedas rápidas son esenciales.
  • Elige una base de datos de documentos para aplicaciones con estructuras de datos complejas y en constante evolución, como la gestión de catálogos de productos o perfiles de usuario.

Preguntas frecuentes sobre las bases de datos de documentos

Firestore es una base de datos de documentos totalmente gestionada y sin servidor de Google Cloud. Te permite almacenar datos en documentos flexibles y se integra a la perfección con otros servicios de Google Cloud para ofrecerte una solución sólida y escalable.

La diferencia radica en la estructura y la flexibilidad. Las bases de datos SQL, como Cloud SQL o Cloud Spanner,usan tablas rígidas con filas y columnas. Las bases de datos de documentos, como Firestore, almacenan datos en documentos flexibles similares a JSON, lo que permite que la estructura evolucione sin romper el esquema.

Ventajas de usar una base de datos de documentos

Las bases de datos de documentos son herramientas potentes para gestionar las necesidades de datos actuales. Estas son algunas de las ventajas clave:

Flexibilidad

Gracias a sus esquemas dinámicos, las bases de datos de documentos pueden ser útiles para aplicaciones en las que los modelos de datos cambian con frecuencia.

Rendimiento

La indexación integrada y los patrones de acceso a datos eficientes hacen que las bases de datos de documentos sean rápidas, incluso cuando se gestionan conjuntos de datos grandes o complejos.

Escalabilidad

Con el escalado horizontal, puedes añadir más servidores a medida que aumentan tus datos, lo que garantiza un rendimiento coherente para las aplicaciones en crecimiento. Las bases de datos de documentos también pueden escalar verticalmente añadiendo potencia computacional a cada nodo.

Experiencia de los desarrolladores

Puedes asignar documentos JSON a objetos dentro de la base de datos usando una sintaxis con la que los desarrolladores están familiarizados. Actualiza documentos directamente desde tu código.

Versatilidad de los datos

Las bases de datos de documentos son excelentes para almacenar, gestionar y consultar diversos tipos de datos, como información no estructurada y semiestructurada, así como metadatos asociados a archivos como imágenes y vídeos.

Elegir Firestore para tus necesidades de bases de datos de documentos

Firestore es una base de datos de documentos totalmente gestionada que reduce las complejidades de la gestión de bases de datos. Te permite aprovechar todo el potencial de Google Cloud y su plataforma escalable a nivel mundial.

Las funciones de Firestore están diseñadas para ayudarte a trabajar más rápido sin sacrificar la flexibilidad ni el rendimiento, tanto si estás creando una aplicación pequeña como si estás ampliando una plataforma global.

  • Arquitectura sin servidor: Firestore no tiene servidor, por lo que no hay ninguna infraestructura que configurar ni gestionar. Se escala automáticamente para gestionar tus cargas de datos, desde cero hasta millones de conexiones simultáneas.
  • Integración con servicios de Google Cloud: conéctate fácilmente con otros servicios de Google Cloud, como Cloud Functions, Cloud Run y BigQuery. Esto permite crear flujos de tratamiento y analíticas de datos potentes sin configuraciones complejas.
  • Compatibilidad con MongoDB: usa controladores, herramientas y código de MongoDB para conectarte directamente a Firestore. Esto hace que migrar aplicaciones o iniciar nuevos proyectos con patrones conocidos sea increíblemente sencillo.
  • Actualizaciones en tiempo real: mantén a tus usuarios conectados con la sincronización de datos en directo, integrada directamente en la plataforma.
  • Escalabilidad global: gestiona el crecimiento sin esfuerzo gracias a la capacidad de Firestore de escalar horizontalmente y, al mismo tiempo, garantizar un acceso de baja latencia para los usuarios de todo el mundo.
  • Pensado para desarrolladores: céntrate en crear funciones innovadoras sin preocuparte por la infraestructura ni el mantenimiento. El servicio totalmente gestionado de Firestore se encarga de las tareas más pesadas.
  • Nivel gratuito para un uso reducido: Firestore ofrece un nivel gratuito generoso, lo que lo convierte en una opción ideal para startups o proyectos más pequeños que quieran escalar a medida que crecen sin costes iniciales.

Como parte de Google Cloud y Firebase, Firestore se integra para potenciar tus aplicaciones con integraciones sencillas con Firebase Authentication, BigQuery y muchos otros servicios. Firestore te ofrece las herramientas que necesitas para triunfar, desde herramientas de colaboración en tiempo real hasta aplicaciones móviles y plataformas empresariales.

Empieza hoy mismo con un nivel gratuito disponible para un uso reducido y disfruta de las ventajas de una base de datos de documentos potente, fiable y escalable.

Soluciona los retos empresariales que se te presenten con Google Cloud

Los nuevos clientes reciben 300 USD en crédito gratis para invertirlos en Google Cloud.

Recursos adicionales

  • ¿Qué es una base de datos relacional?: Aprende los fundamentos de las bases de datos relacionales, como la forma en que estructuran los datos en filas y columnas, y cuándo usarlas para conseguir una coherencia inmediata.
  • ¿Qué es una base de datos NoSQL?: Descubre los distintos tipos de bases de datos NoSQL, como los almacenes de pares clave-valor, documentos y columnas anchas, y cómo gestionan los datos no estructurados.
  • Empieza a usar Firestore: sigue esta guía para configurar tu primera base de datos de Firestore, añadir datos y empezar a crear aplicaciones escalables en Google Cloud.

Ve un paso más allá

Empieza a crear en Google Cloud con 300 USD en crédito gratis y más de 20 productos Always Free.

Google Cloud