7. hét — MongoDB, séma tervezés, performancia kérdések

## Szerver oldali JavaScript

**7. hét**

MongoDB, séma tervezés, performancia kérdések
-- PAGE --

### Adatbázisok

Model - View - Controller (vagy MW vagy bármi)

-- PAGE --

### Tradicionális SQL

- Adatot tárol perzisztens módon (CRUD)
- Előre meghatározott séma, struktúra, jól ellenőrizhető 
- Nagyon jól optimalizálható, indexelhető
- Iszonyatosan komplex adattárolás (de egyszerű interface)
- Kiforrott technológia (10-20+ éve létezik)

-- PAGE --

### NoSQL

**Not Only SQL**

- Egyszerűbb felépítés (kevesebb művelet)
- Gyorsaság és skálázhatóság
- Teljesen más tervezési elvek, mint az SQL esetében
- Jobban illeszkedik a "modern" elvárásokhoz (?)

-- PAGE --

### NoSQL

**Típusai**

- Dokumentum adatbázisok (JSON, YAML, XML) - MongoDB
- Oszlopos (vagy tabulált) adatbázis - Cassandra
- Gráf adatbázisok - Neo4j
- Kulcs-érték adatbázisok (vagy Tuple, quad store) - Redis
- Objektum adatbázisok - OrientDB

-- PAGE --

### MongoDB

![](images/MongoDB_Logo.png)

2007-ben kezdték fejleszteni, 2009-től open source

Dokumentum adatbázisok közül a legnépszerűbb (Craigslist, eBay, Foursquare, LinkedIn használja itt-ott)

-- PAGE --

### MongoDB

Bár C++ -ban írták, de egy "mongo" shellel érkezik, amin keresztül parancssorból is kezelhető. A shell javascript kódot fogad el, a használt javascript engine a V8.

A mutatott kódot a mongo shellben futtathatóak.

-- PAGE --

### Telepítés

![](images/mongoinstall.png)

[https://www.mongodb.com/try/download/community](https://www.mongodb.com/try/download/community)

-- PAGE --

### Feltelepült, de hogyan érem el?

![](images/robomongo.png)
Sok GUI van, mi a **MongoDB Compass**-t fogjuk használni (a telepítővel együtt jön, és minden platformon ugyanaz).

[http://robomongo.org/](http://robomongo.org/)

-- PAGE --

### Adatstruktura

MongoDB végtelenül egyszerű (félig strukturált):

- collection: "kb" mint egy tábla, azonos típusú dokumentumokat fogja össze (nem követel meg strukturális azonosságot)
- dokumentum: maga az adat

Természetesen léteznek adatbázisok, mint a hozzáférés és tárolás legmagasabb szintje.

-- PAGE --

### Dokumentum

Lényegében egy JSON (BSON) minden dokumentum (az _id a dokumentum azonosítója):

```json
{
   "_id" : ObjectId("54c955492b7c8eb21818bd09"),
   "address" : {
      "street" : "2 Avenue",
      "zipcode" : "10075",
      "building" : "1480",
      "coord" : [ -73.9557413, 40.7720266 ],
   },
   "borough" : "Manhattan",
   "cuisine" : "Italian"
}
```

-- PAGE --

### Alapműveletek - beszúrás

db.collection.insert(document or array of documents,optional_options);

```js
db.inventory.insert(
   {
     item: "ABC1",
     details: {
        model: "14Q3",
        manufacturer: "XYZ Company"
     },
     stock: [ { size: "S", qty: 25 }, { size: "M", qty: 50 } ],
     category: "clothing"
   }
)
```

-- PAGE --

### Alapműveletek - törlés

db.collection.remove(query,justOne)

```js
db.inventory.remove( { category : "clothing" } )
```

-- PAGE --

### Alapműveletek - módosítás

db.collection.update(query,update,optional_options);

```js
db.inventory.update({ item: "ABC1" },{category: "Food"})
```

-- PAGE --

### Alapműveletek - keresés
db.collection.find(query, projection) vagy db.collection.findOne(query, projection

```js
db.inventory.find(
   {
     type: 'food',
     $or: [ { qty: { $gt: 100 } }, { price: { $lt: 9.95 } } ]
   }
)
```

Jelentősen komplexebb tud lenni, de jól dokumentált a forma:
[https://www.mongodb.com/docs/manual/reference/operator/](https://www.mongodb.com/docs/manual/reference/operator/)

-- PAGE --

### Collection által definiált struktúra

![](images/giphy.gif)

Nem definiáltunk még dokumentum strukturát, így bármilyen dokumentumok "elférnek" egy collectionben.

-- PAGE --

### Collection által definiált struktúra

Miért kellhet egyáltalán struktúra nekünk?

1. Collectionök közötti kapcsolatok
2. Típusok / kötöttségek ellenőrzése
3. Indexek létrehozása a gyors keresés miatt

-- PAGE --

### Kapcsolatok collectionök között

Manuális referencia: **_id** alapján hivatkozás egy másik objektumra

```js
original_id = ObjectId()

db.places.insert({
    "_id": original_id,
    "name": "Broadway Center",
    "url": "bc.example.net"
})

db.people.insert({
    "name": "Erin",
    "places_id": original_id,
    "url":  "bc.example.net/Erin"
})
```
A legtöbb driver ezt feloldja mikor lekérdezést végzel.

-- PAGE --

### Kapcsolatok collectionök között

DBRef: direkt explicit kapcsolat két objektum között

```js
db.places.insert({
  "_id" : ObjectId("5126bbf64aed4daf9e2ab771"),
  "name": "Broadway Center",
  "url": "bc.example.net"
  "creator" : {
                  "$ref" : "creators",
                  "$id" : ObjectId("5126bc054aed4daf9e2ab772"),
                  "$db" : "users"
               }
})
```

-- PAGE --

### Típusok

A mongoDB bár nem erőlteti, de ismeri a típusokat.

Double, String, Object, Array, Binary data, Object id, Boolean, Date, Null, Regular Expression, JavaScript, Symbol, JavaScript (with scope), 32-bit integer, Timestamp,	64-bit integer

Mihez kellhet: összehasonlítás, sorrendezés, aggregáció, sharding, stb.

-- PAGE --

### Típus szintű limitációk

Ez a driverek feladata, a mongoDB-t nem érdekli.

-- PAGE --

### Indexek létrehozása

Továbbra is az egyszerűség a jellemző:

```js
db.records.createIndex( { userid: 1 } )
db.products.createIndex( { item: 1, category: 1, price: 1 } )
db.accounts.createIndex( { "tax-id": 1 }, { unique: true } )
```

Sharding alapja az indexelés tud lenni, ez alapján osztható szét az adat egy clusterben.

-- PAGE --

### Használjuk mindezt node.js alól

Ehhez kell egy npm modul: mongoose

```
npm install mongoose --save
```

[https://www.npmjs.com/package/mongoose](https://www.npmjs.com/package/mongoose)

-- PAGE --

### A mongoose egyszerű!

```js
const mongoose = require('mongoose');
mongoose.connect('mongodb://127.0.0.1:27017/test');

const Cat = mongoose.model('Cat', { name: String });

const kitty = new Cat({ name: 'Zildjian' });
kitty.save().then(() => console.log('meow'));
```

https://mongoosejs.com/docs/migrating_to_7.html#dropped-callback-support

-- PAGE --

### ODB

A mongoose az ODB (majdnem ORM) funkciók miatt megköveteli, hogy sémát definiáljunk, hogy le tudja képezni a lekérdezéseket / válaszokat.

-- PAGE --

### Schema

A *Schema* osztály felelős azért, hogy a validációt illetve bármilyen kiterjesztett működést lehetővé tegyen. Csak akkor használjuk, ha valami "komplex dolog" kell.

```js
const schema = kittySchema = new Schema({ name: String }));

schema.method('meow', function () {
  console.log('meeeeeoooooooooooow');
})

const Kitty = mongoose.model('Kitty', schema);

const fizz = new Kitty;
fizz.meow();
```

-- PAGE --

### Schema

A Schema gyakorlatilag minden modern ORM elvárást meg tud oldani:

```js
const schema = new Schema({
  name:    String,
  binary:  Buffer,
  living:  Boolean,
  updated: { type: Date, default: Date.now },
  age:     { type: Number, min: 18, max: 65 },
  mixed:   Schema.Types.Mixed,
  _someId: Schema.Types.ObjectId,
  array:      [],
  ofString:   [String],
  ofNumber:   [Number],
  ofDates:    [Date],
  ofBuffer:   [Buffer],
  ofBoolean:  [Boolean],
  ofMixed:    [Schema.Types.Mixed],
  ofObjectId: [Schema.Types.ObjectId],
  nested: {
    stuff: { type: String, lowercase: true, trim: true }
  }
})
```

-- PAGE --

### Model

A *Schema* vagy egyszerű attributum lista alapján létrehozható a tényleges model (ODB szint).

```js
const Cat = mongoose.model('Cat', 
	{ 
		name: String 
		_owner: {
            type: mongoose.Schema.Types.ObjectId,
            ref: 'Owner'
        },
	});
```

-- PAGE --

### Példány létrehozása, módosítása

A model alapján már létre tudunk példányt hozni, ami objektumként viselkedik.

```js
const fizz = new Kitty();
fizz.name = 'Cica';
fizz.save().then(() => {
	//console.log
}).catch(err=>{
    //console.error
});
```

-- PAGE --

### Törlés

```js
Comment.deleteOne({ title: 'baby born from alien father' })
    .then(() => console.log).catch(console.error);

Comment.deleteMany({ _id: id }).then(console.log).catch(console.error)

Comment.findOne({ _id: id }).then(comment => {
  return comment.deleteOne();
}).then(console.log).catch(console.error);

```

7.x: The remove() method on documents and models has been removed. Use deleteOne() or deleteMany() instead.

-- PAGE --

### Keresés

```js
Kitten.find({name : 'Cica'})
    .then(cicak =>{ ... }).catch(err=>{ ... });
Kitten.findOne({name : 'Cica'})
    .then(cica =>{ ... }).catch(err=>{ ... });
```
Mongoo shell szintű lekérdezések is elvégezhetőek:
[https://mongoosejs.com/docs/queries.html](https://mongoosejs.com/docs/queries.html)

-- PAGE --

### Mire érdemes odafigyelni

- Séma tervezés változatlan, az ER diagramoknak itt is van haszna
- ObjectId castolása néha nem triviális
- Az adatbázisban lévő adatoka schema módosításával nem változnak (nincs migráció)

-- PAGE --

### Performancia

1. Adatstruktura
2. Indexek
3. Cache
4. Skálázhatóság
5. Architektura
6. Ténylegesen használt eszköz

-- PAGE --

### Performancia

Ha ezek után is gond lenne:

- db.setProfilingLevel(1)
- query.explain("executionStats")

A segítség:
[https://www.mongodb.com/docs/manual/tutorial/analyze-query-plan/](https://www.mongodb.com/docs/manual/tutorial/analyze-query-plan/)

-- PAGE --

### Házi feladathoz

A háziban saját adatbázis nevet használjatok: **NEPTUN KÓD!!!**

(localhost, default port), az első collection íráskor ugyanis létrejön az adatbázis (nálatok is és az ellenőrzésnél is)!