我們在「【資料庫寶典】什麼是NoSQL？能吃嗎？」有談到一些NoSQL的特性，雖然本質上有所差異，但兩方技術發展的產品也都開始互相支援了，比如說MongoDB後來也發展出類SQL語法讓熟悉SQL的開發者可以降低進入門檻，而SQL、postgresql…等也紛紛納入一些NoSQL的元素，雙方都有開始接納不同陣營的開發者，就讓我們來好好了解一下MongoDB吧！
與RDBMS的對應
- Embedded Document。
- Document reference Document。
- Aggregate & $lookup。
特性
- Schema Free, 因應各種不同結構的資料來源。
- 反正規化， 減少過多的表。
- 高度相容於javascript, 並以json作為儲存格式。
- 讀取效能高於寫入效能。
- Sharding機制, 可以將資料水平切割。
適用場景
- 網站登入/登出。
- 快取。
- 易擴充的系統。
- Event log。
- 關聯性較簡單、業務邏輯單純。
不適用場景
- 高交易需求的系統, 銀行/會計系統, 不嚴謹保證ACID。
- BI應用。
Replica Set
MongoDB 是 NoSQL 的一種，因此也有提供這種高可用性架構。這在 MongoDB 的術語中被稱為 Replica Set。
典型的架構
- 預設所有的請求都是對 Primary 節點進行。
- Client也可以指定Secondary做為讀取節點。
- 資料會自動複製到另外兩組 Secondary 節點。
- 這些節點彼此透過 Heartbeat (每隔一段時間試探節點是否存活的方式) 檢測狀態，正常的情況每 2 秒會送出 Heartbeat，若是超過 10 秒沒有回覆，代表連線故障。如下：
當主要連線的節點發生故障時, mongo有自己的機制, 透過選舉的方式會選出一台 Secondary 成為 Primary 接手工作，這樣的能力稱為 Automatic Failover，如下：
primary到secondary的切換過程中，這一段時間，mongodb是無法提供寫操作的。因此這個時候應用程式需要判斷這些錯誤，然後做retry。
Arbiter
- 一個 Replica Set 中可以有零個或一個 Arbiter。
- 不實際儲存資料內容，僅參與選舉的投票，為的是讓選舉可以達成有效人數。
- 較節省硬體資源。
MongoDB Sharding 簡介
- 每一個Shard都是由獨立的mongod 實體或者 Replica Set 所構成。
- Sharding 機制本身是不負責備份的。
- 建議使用 Replica Set 來搭建 MongoDB Sharded Cluster， 如下。
Sharded Cluster 運作機制
- Router: 主要處理Client端的請求, 並存取Config Servers來決定要往哪個Shard來存取資料。
- Config Servers: 儲存集群的位置、資料及分片的關係，建議要有三個實體以上， 因為Meta太重要了。
- Shard: 實際儲存資料的地方, 可以是單一的mongod也可以是Replica Set。
角色及權限控管(Role Base Access Controller)
對每個創建的user設置對應的角色:
use test // 到test這個db底下建立user
db.createUser({
user: "boss",
pwd: "boss",
roles: [
{
role: "userAdminAnyDatabase",
db: "admin",
},
],
});
也可以自訂角色來對db進行更細部的控管
- 建立的角色也能繼承其他角色的權限。
- 每個角色可以對db、collection定義可以執行的操作。
db.createRole({
role: "customRole", // 自訂的角色
privileges: [
{
// 對哪個db裡面的哪個collection配置允許的操作
resource: { db: "users", collection: "usersCollection" },
actions: ["find"], // 允許的操作
},
],
roles: [],
});
MongoDB將角色分類為:
結語
簡單的了解一下MongoDB的基礎特性之後，接下來就可以開始玩玩看這套DB囉，實際使用下來還蠻彈性的，但由於過往都被SQL Schema給框住了，突然少了框框條條卻有些不習慣，但這也是MongoDB的特點，提供靈活彈性的操作方式，讓所有可能性賦能給開發者去發揮。
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