Z artykułu dowiesz się:

• Co to jest MongoDB
• Jak działa MongoDB
• Czym się różni NoSQl od SQL
• Jakie są największe zalety nierelacyjnej bazy danych MongoDB
• Jakie jest zastosowanie MongoDB

Co to jest MongoDB?

MongoDB to po prostu baza danych. Należy do systemów open-source NoSQL. Ma ogromny potencjał i możliwości, dlatego wykorzystywany jest przede wszystkim do zarządzania dużą ilością danych. To, co wyróżnia MongoDB, to model danych zorientowany na dokumenty. O co chodzi? To proste, dane przechowywane są w postaci dokumentów z opcjonalnymi schematami. Takie rozwiązanie nadało bazie danych większą elastyczność. Schemat można łatwo modyfikować, co z kolei sprzyja rozwojowi bazy danych.

MongoDB wyróżnia się ponadto architekturą rozproszoną. Dane są partycjonowane na wielu serwerach lub shardach, dzięki czemu baza danych może obsługiwać rosnące ilości danych, ale i obciążenia, które są związane z odczytem i zapisem. Co ważne, nie ma przy tym konieczności przeprowadzania kosztownych modernizacji sprzętu. Dużą zaletą MongoDB jest jej dostępność nawet w przypadku awarii. Jest to możliwe dzięki automatycznemu przełączaniu awaryjnemu i zestawowi replik.

Baza danych została zaprojektowana w języku C++. Jej premiera miała miejsce w 2009 roku, a za jej sukcesem stoi firma 10gen. Pierwsza wersja MongoDB to już jednak przeszłość. Na przestrzeni kolejnych lat była intensywnie rozwijana i modernizowana. Skuteczne i przemyślane zmiany sprawiły, że dzisiaj MongoDB jest uważane za najlepszą bazę danych typu NoSQL. Korzystają z niej programiści na całym świecie, szczególnie przy dużych i wymagających projektach.

Potencjał MongoDB drzemie m.in. w jego różnorodnych możliwościach, jakie oferuje. Należą do nich np. obsługa zapytań ad-hoc i standardu Unicode, indeksowanie, dynamiczne zapytania, agregowanie danych czy też możliwość obsługiwania danych z wykorzystaniem innych kodowań w formacie binarnym. Zakres funkcjonalności bazy danych się jednak zmienia z każdym kolejnym rokiem. Programiści mogą się więc spodziewać, że w najbliższych miesiącach pojawią się nowe aktualizacje. Właśnie ze względu na tak prężny rozwój i dostosowywanie systemu do zmieniających się trendów technologicznych sprawia, że MongoDB ma przy sobie niezmiennie dużo fanów.

Konkretnie! Jak się zabrać do MongoDB?

Dane w MongoDB są przechowywane w dokumentach, które z kolei są zorganizowane w kolekcje. Poszczególne dokumenty w obrębie jednej kolekcji mogą mieć inną strukturę, co zdecydowanie wpływa pozytywnie na elastyczność w typach danych. Przykład? Jeden z dokumentów zawiera dane o użytkowniku – jego imię, nazwisko i adres email, z kolei drugi jest nośnikiem informacji o produkcie tj. jego nazwa, cena, kolor i wielkość. Oba dokumenty pod względem danych nie mają ze sobą za wiele wspólnego, a jednak są przypisane do jednej kolekcji.

Chcąc użyć zapytania np. dotyczącego wyszukiwania konkretnych dokumentów w ramach jednej kolekcji, użytkownik może skorzystać z języka zapytań MongoDB, jest on podobny do języka SQL. W ten sposób możliwe jest przechowywanie i pobieranie danych. Z kolei do szybkiego zlokalizowania konkretnych dokumentów w obrębie kolekcji używa się indeksów. Funkcja replikacji zaś pozwala na tworzenie kopii zapasowych danych na wielu serwerach. W ten sposób unikamy ich utraty na wypadek awarii.

Baza danych MongoDB ogólnie jest bardzo intuicyjna, jeśli chodzi o obsługę. To przekonuje początkujących programistów do sięgnięcia po to narzędzie… i słusznie. Można się na nim uczyć, ale też tworzyć bardzo zaawansowane i skomplikowane projekty. To NoSQL, które oferuje szerokie spektrum możliwości niezależnie od tego, na jakim etapie swojej programistycznej kariery jesteś.

SQL vs. NoSQL

MongoDB jest bazą danych typu NoSQL, a więc to zdecydowanie bardziej elastyczne rozwiązanie niż SQL, ponieważ nie ma odgórnie ustalonej relacyjności. Dopuszcza się w niej duplikację danych i ich swobodną modyfikację. Struktura nierelacyjnej bazy danych jest bardzo różnorodna, bazuje na dokumentach i parach klucz – wartość. Brakuje w niej też odpowiednika schema, co odróżnia ją wyraźnie od SQL. Takie bazy dane nie są zamknięte w ustalone schematy, można je modyfikować i zmieniać na poziomie pojedynczych elementów. Nie trzeba ingerować w pozostałe dane w bazie, aby rozbudować wybrane rekordy. W NoSQL stosuje się wiele języków, jak np. C++ i Java. Nie wymaga użycia konkretnego języka SQL do wysyłania zapytań. Co ciekawe, w bazach danych NoSQL istnieje możliwość skalowania danych horyzontalnie. Dzieli się je na mniejsze fragmenty i rozmieszcza na różnych serwerach. Jeśli zaistnieje konieczność dodania nowych zasobów, bez problemu można zwiększyć też liczbę serwerów, dlatego też NoSQL świetnie odnajdują się w środowisku Big Data.

Drugim rodzajem baz danych są relacyjne bazy dane, czyli SQL. Ich cechą szczególną jest właśnie relacyjność – wszystkie elementy bazy są ze sobą powiązane, znajdują się w tzw. relacjach. Struktura bazy danych SQL jest zamknięta. Tworzą się tabele składające się z kolumn i wierszy, pomiędzy którymi zachodzą określone relacje. Kolumny opisują zawartość poszczególnych komórek. Każdy wiersz składa się z takich samych pól z danymi. To oznacza, że relacyjne bazy danych posiadają scheme, są po prostu ustrukturyzowane. Trudno jest zmodyfikować jeden wiersz, ponieważ jakakolwiek ingerencja powoduje, że cała tabela automatycznie się zmienia. Skalowanie w SQL odbywa się w sposób wertykalny. Nie ma możliwości wykorzystania kolejnego serwera w celu zwiększenia mocy obliczeniowej. To na pewno pięta achillesowa relacyjnych baz danych, ponieważ nie można dodać w nich miejsca na nowe zasoby danych. Jeśli zaś chodzi o sam język zapytań, to w tego typu bazach danych używa się języka SQL.

Różnice pomiędzy relacyjnymi i nierelacyjnymi bazami danych są więc ogromne, dlatego też ich zastosowanie jest nieco inne. Wszystko zależy od projektu. Konieczność przetwarzania ogromnych baz danych oraz zapotrzebowanie na ponadprzeciętną wydajność wymusza poniekąd wybór NoSQL. Czasem jednak ważniejsze są spójność i stabilność struktury, wtedy lepiej sprawdzi się baza danych SQL.

Popularność MongoDB to nie przypadek

Baza danych MongoDB udowodniła już wielu programistom, że warto na nią stawiać. Ma do zaoferowania pakiet pełen korzyści, które są doceniane przez wymagających specjalistów. Oto one:

• To skalowalna technologia, bazę danych można z łatwością dopasować do własnych potrzeb i specyfiki projektu. Świetnie sprawdza się w przypadku, kiedy biznes prężnie się rozwija. System nie staje wtedy na drodze do sukcesu firmy
• Duża elastyczność MongoDB sprawia, że jeszcze łatwiej jest dostosować bazę danych do zmieniających się potrzeb biznesowych. Zawdzięczamy to możliwości swobodnego modyfikowania pól
• Architektura bazy umożliwia bardzo szybki dostęp do danych, co przekłada się na wydajność MongoDB. Aplikacje bazujące na tej technologii wyróżniają się więc doskonałą szybkością i dużą responsywnością
• MongoDB posiada łatwy w użyciu i intuicyjny interfejs. Zarządzanie taką bazą danych nie jest więc problemem nawet dla mało doświadczonego programisty. Obsługa technologii nie jest więc nadrzędnym wyzwaniem w obszarze prowadzonego biznesu
• System zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa danych, co jest możliwe dzięki wdrożeniu zaawansowanych technologii związanych z uwierzytelnianiem i autoryzacją
• Klienci MongoDB mogą korzystać z usług chmurowych. Przykłady to Amazon Web Services czy Microsoft Azure. Skutkuje to m.in. optymalizacją kosztów związanych z infrastrukturą IT

To kiedy postawić na nierelacyjną bazę danych MongoDB?

Ze względu na swoją dużą elastyczność i możliwość rozbudowy MongoDB jest potężnym wsparciem przy tworzeniu i zarządzaniu wymagającymi aplikacjami, które mają z założenia być intensywnie rozwijane. W pierwszej kolejności, jeszcze przed wyborem bazy danych, należy sobie odpowiedzieć na kilka kluczowych pytań. Na pewno trzeba się zastanowić, czy potrzebujesz szybkiego dostępu do danych. Jeśli tak to baza danych NoSQL będzie jedynym słusznym wyborem. Na pierwszym miejscu nie stawiasz spójności danych i bierzesz pod uwagę, że podczas odczytu, nie wszystkie będą od razu dostępne? Tak zdarza się w NoSQL. Potrzebujesz jednak przetwarzać duże bazy danych i nie jesteś pewien ostatecznej struktury danych? To właśnie Ci zapewni MongoDB. Sprawdzi się również w projektach, w których często będzie dochodziło do zmian w schematach danych.

Jeśli zaś chodzi o konkretne zastosowanie MongoDB, to często stanowi ono źródło danych dla witryn internetowych. Wynika to z tego, że świetnie odnajduje się w operacjach z dużą bazą danych w czasie rzeczywistym. Posiada mechanizmy replikacji, które są niezbędnymi elementami przy prowadzeniu dużych serwisów www. MongoDB może też pełnić funkcję kesza danych. Wykorzystuje się go ponadto w projektach, w których w bardzo krótkim czasie spływają w dużej ilości mało istotne dane. To narzędzie, które na pewno Cię nie zawiedzie, jeśli oczekujesz naprawdę dużej skalowalności.

MongoDB to baza danych, która przekonała do siebie dużą grupę programistów. Dzielą się oni ze sobą swoimi doświadczeniami i spostrzeżeniami. To ważne, ponieważ taka społeczność jest źródłem cennej wiedzy i wsparcia szczególnie dla początkujących graczy. MongoDB bez wątpienia jest liderem, jeśli chodzi o nierelacyjne bazy danych. Utrzymuje się na szczycie od kilku lat i póki co nie ma co obawiać się zagrożenia.