Document Database

Remarks

본 글은 AWS DocumentDB(MongoDB)를 기준으로 작성되었습니다.

Use Cases

Document DB(이하 DocDB)는 유연한 스키마가 필요한 워크로드에 유용
- 유연한 스키마: 속성(attributes)과 데이터 값(values)이 다른 문서를 저장할 수 있음
- 문서의 데이터 구조를 동적으로 변경할 수 있기 때문에, 신속한 개발 및 동적으로 변화하는 환경에 적합
희소 데이터를 처리하는 데 적합
문서 간의 중복성이 존재하나, 스토리지가 저렴하고 join 없이 key-value query를 통해 빠르게 검색할 수 있는 장점

User Profiles

서로 다른 사용자들은 다양한 유형의 정보를 프로필로 사용할 수 있음
사용자가 프로필 정보를 추가하거나 제거한 경우, 해당 문서의 추가된 버전과 제거된 버전으로 쉽게 바꿀 수 있음
- Individuality, fluidity에 강하다!

Real-Time Big Data

운영 데이터에서 정보를 추출하기 위한 기존의 방식: 운영 DB 와 분석 DB 를 분리하고 서로 다른 환경에서 유지 관리 (비효율적)
DocDB는 모든 소스에서 운영 데이터를 저장/관리할 수 있고, 분석을 위해 데이터를 BI 엔진에 전달할 수 있음 (효율적)

Content Management

다양한 소스(images, comments, videos 등)에서 수집된 콘텐츠를 저장하여 고객에게 제공할 수 있음

Understanding Documents

DocDB는 반구조화된 데이터를 문서(document)로 저장하는데 사용
Document: 중첩된 key-value pair를 사용하여 구조 또는 스키마를 제공

SQL vs Nonrelational Terminology

SQL	MongoDB
Table	Collection
Row	Document
Column	Field
Primary Key	ObjectId
Index	Index
View	View
Nested Table or Object	Embedded Document
Array	Array

Documents Structure

Simple Documents

{
   "SSN": "123-45-6789",
   "LName": "Rivera",
   "FName": "Martha",
   "DOB": "1992-11-16",
   "Street": "125 Main St.",
   "City": "Anytown",
   "State-Province": "WA",
   "PostalCode": "98117",
   "Country": "USA"
}

Embedded Documents

{
   "SSN": "123-45-6789",
   "LName": "Rivera",
   "FName": "Martha",
   "DOB": "1992-11-16",
   "Address": 
   {
       "Street": "125 Main St.",
       "City": "Anytown",
       "State-Province": "WA",
       "PostalCode": "98117",
       "Country": "USA" 
   }
}

Working with Documents

Adding Documents

Adding a Single Document

db.example.insertOne(
    {
        "Item": "Ruler",
        "Colors": ["Red","Green","Blue","Clear","Yellow"],
        "Inventory": {
            "OnHand": 47,
            "MinOnHand": 40
        },
        "UnitPrice": 0.89
    }
)

Adding Multiple Documents

db.example.insertMany(
    [
        {
            "Item": "Pen",
            "Colors": ["Red","Green","Blue","Black"],
            "Inventory": {
                "OnHand": 244,
                "MinOnHand": 72 
            }
        },
        {
            "Item": "Poster Paint",
            "Colors": ["Red","Green","Blue","Black","White"],
            "Inventory": {
                "OnHand": 47,
                "MinOnHand": 50 
            }
        },
        {
            "Item": "Spray Paint",
            "Colors": ["Black","Red","Green","Blue"],
            "Inventory": {
                "OnHand": 47,
                "MinOnHand": 50,
                "OrderQnty": 36
            }
        }    
    ]
)

Querying Documents

find().pretty()를 사용하면 정렬된 형태로 출력값을 볼 수 있음.

Retrieving All Documents in a Collection

db.example.find( {} ).pretty()

→ Ruler, Pen, Poster Paint, Spray Paint

Retrieving Documents That Match a Field Value

db.example.find( { "Item": "Pen" } ).pretty()

→ Pen

Retrieving Documents That Match an Embedded Document

db.example.find({
    "Inventory": {
        "OnHand": 47,
        "MinOnHand": 50
    }
}).pretty()

→ Poster Paint

Retrieving Documents That Match a Field Value in an Embedded Document

db.example.find({
    "Inventory.OnHand": 47,
    "Inventory.MinOnHand": 50
}).pretty()

→ Poster Paint, Spray Paint

Retrieving Documents That Match an Array

db.example.find( { "Colors": ["Red", "Green", "Blue", "Black"] } ).pretty()

→ Pen
배열의 순서가 중함!

Retrieving Documents That Match a value in an Array

db.example.find( { "Colors": "Red" })

→ Ruler, Pen, Poster Paint, Spray Paint

Retrieving Documents Using Operators

db.example.find({ "Inventory.OnHand": { $lt: 50 } }).pretty()

→ Inventory.OnHand 값이 50 미만인 모든 문서를 반환

쿼리 및 프로젝션 연산자 참고

Updating Documents

update()를 이용하여 기존 문서를 업데이트할 수 있음.

Parameters
- 1st document parameter: document identifier
- 2nd document parameter: document to be updated

Previous data

  {
      "Item": "Ruler",
      "Colors": ["Red","Green","Blue","Clear","Yellow"],
      "Inventory": {
          "OnHand": 47,
          "MinOnHand": 40
      },
      "UnitPrice": 0.89
  },
  {
      "Item": "Pen",
      "Colors": ["Red","Green","Blue","Black"],
      "Inventory": {
          "OnHand": 244,
          "MinOnHand": 72 
      }
  },
  {
      "Item": "Poster Paint",
      "Colors": ["Red","Green","Blue","Black","White"],
      "Inventory": {
          "OnHand": 47,
          "MinOnHand": 50 
      }
  },
  {
      "Item": "Spray Paint",
      "Colors": ["Black","Red","Green","Blue"],
      "Inventory": {
          "OnHand": 47,
          "MinOnHand": 50,
          "OrderQnty": 36
      }
  }

$set: field 변경 및 추가

  db.example.update(
      { "Item" : "Pen" },
      { $set: { "Item": "Gel Pen" } }
  )

  db.example.update(
      { "Item" : "Poster Paint" },
      { $set: { "Colors": ["Red","Green","Blue","Orange","Black"] } }
  )

  db.example.update(
      { "Item": "Spray Paint" },
      { $set: { "UnitPrice": 3.99 } } 
  )

  db.example.update(
      { "DocName" : "Document 1" },
      { $set: { "Date": { "Month": 4, "Day": 18 } } }
  )

  db.example.update(
      { "DocName" : "Document 1" },
      { $set: { "Date.Year": 1987, 
              "Date.DoW": "Saturday",
              "Words": 2482 } }
  )

$unset: field 제거

$unset에 해당하는 doc의 값으로 1 을 넣는 것이 관례

  db.example.update(
      { "DocName" : "Document 1" },
      { $unset: { Words:1 } }
  )

$unset + multi: 여러 문서에서 필드 제거

  db.example.update(
      {},
      { $unset: { Inventory:1 } },
      { multi: true }
  )

Remove Documents

db.example.remove( { "Item": "Gel Pen" } )

모든 문서 제거
```
  db.example.remove( { } )
```

Reference

https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/documentdb/latest/developerguide/document-database-use-cases.html

PREVIOUSEtc