Untitled

MongoDB

• ฐานข้อมูล NoSQL ประเภท Document Database ที่ใช้ JSON object ในการเก็บข้อมูล
• MongoDB เป็น schema-less ทำให้ไม่จำเป็นต้องระบุ field หรือ content ของ field
• เหมาะกับข้อมูล unstructured หรือข้อมูลที่กำหนด schema ได้ยาก
• สามารถ scale ขยายระบบได้ดี ทั้งด้าน data volume และ network traffic

ประเภทของ NoSQL Databases

• Document Databases (e.g., MongoDB)
• Key-values stores (e.g., Redis)
• Column-oriented databases (e.g., Apache Hbase, Apache Parquet)
• Graph databases (e.g., Neo4j)
• Time series databases (e.g., InfluxDB)

CAP Theorem

• Consistency (C): การอ่านข้อมูลจะได้รับข้อมูลที่อัปเดตล่าสุด หรือ error
• Availability (A): การอ่านข้อมูลสำเร็จแน่นอน แต่ไม่รับประกันความถูกต้องล่าสุด
• Partition Tolerance (P): ระบบยังทำงานได้แม้มีการ drop message หรือ network partition ระหว่าง distributed nodes

คำศัพท์ที่ควรรู้

• Database เทียบเท่า Database ใน SQL
• Collection คือ Table
• Document คือ Row
• Field คือ Column
• Index คือ Index
• $lookup คือ Table joins

Schema Definition

• MongoDB สามารถกำหนด schema ในระดับ field ได้
• ตัวอย่าง schema: กำหนด required fields, types, minimum/maximum values, unique items, patterns
• ตัวอย่างการออกแบบ: Post ต้องมีชื่อ, คำอธิบาย, ชื่อเจ้าของ URL, จำนวนไลค์ และอาจมี tags และ comments
• ตัวอย่าง code schema:

{
  "bsonType": "object",
  "required": ["name", "age", "favoriteColors"],
  "properties": {
    "name": { "bsonType": "string" },
    "age": { "bsonType": "int", "minimum": 13, "exclusiveMinimum": false },
    "favoriteColors": {
      "bsonType": "array",
      "uniqueItems": true,
      "items": {
        "bsonType": "object",
        "properties": {
          "rank": { "bsonType": "int" },
          "name": { "bsonType": "string" },
          "hexCode": { "bsonType": "string", "pattern": "^#([A-Fa-f0-9]{6}|[A-Fa-f0-9]{3})$" }
        }
      }
    }
  }
}

Common types in MongoDB

• Objects, UUIDs, ObjectIds
• Arrays, Strings, Mixed
• Numbers, Sets
• Booleans, Dictionaries

Embedding vs. Referencing

• Embedding คือการนำข้อมูลที่เกี่ยวข้องมารวมกันใน document เดียว
• Referencing คือการเก็บ reference ไปยัง document อื่น (ใช้ $lookup ในการ join)

Embedding

• ข้อดี: เรียกข้อมูลได้ใน query เดียว, ไม่ต้อง implement joins เอง, อัปเดตข้อมูลที่เกี่ยวข้องเป็น atomic operation
• ข้อเสีย: Document ใหญ่เกินไปถ้า fields ส่วนใหญ่ไม่เกี่ยวข้อง, MongoDB มี limit ขนาด document ที่ 16MB
• เหมาะสำหรับ: ข้อมูลที่มักถูกใช้งานร่วมกัน, ความสัมพันธ์แบบ one-to-one หรือ one-to-few

Referencing

• ข้อดี: Document เล็กกว่า, ลดการ duplication ของข้อมูล
• ข้อเสีย: ต้อง query หลายครั้ง หรือใช้ $lookup เพื่อดึงข้อมูลที่เกี่ยวข้อง
• เหมาะสำหรับ: ข้อมูลที่มีความสัมพันธ์แบบ one-to-many หรือ many-to-many

Types of Relationships

• One-to-One: Prefer key-value pairs ภายใน document
• One-to-Few: Prefer embedding
• One-to-Many: Prefer referencing
• One-to-Squillions: Referencing
• Many-to-Many: Referencing
• Array ไม่ควรมีขนาดใหญ่เกินไป:
  • ถ้ามีข้อมูลไม่มาก ( a couple of hundred documents ) ให้ใช้ embedding
  • แต่ถ้ามีข้อมูลเยอะ ( a few thousand documents ) ให้ใช้ referencing

Rule of thumb

• Favor embedding unless there is a compelling reason not to
• หากต้องการเข้าถึง object หนึ่งๆ โดยเฉพาะ ไม่ควร embed

Capped Collections

• Collection ที่มีขนาดคงที่ เมื่อข้อมูลเต็ม จะ overwrite ข้อมูลเก่าสุด
• ต้องกำหนดขนาด (size) และจำนวน document สูงสุด (max)
• ใช้สำหรับเก็บ log หรือข้อมูลที่ไม่ต้องการเก็บไว้นาน

CRUD Operations

• db.COLLECTION_NAME.insert(document): เพิ่ม document
• db.COLLECTION_NAME.find(): ค้นหา document
  • สามารถใช้ .pretty() เพื่อให้อ่านง่ายขึ้น
• db.COLLECTION_NAME.update(SELECTION_CRITERIA, UPDATED_DATA): แก้ไข document
• db.COLLECTION_NAME.remove(DELETION_CRITERIA): ลบ document
• db.COLLECTION_NAME.aggregate(AGGREGATE_OPERATION): ทำ aggregation

Query Operators

• Equality: {<key>:<value>}
• Less Than: {<key>:{$lt:<value>}}
• Less Than or Equals: {<key>:{$lte:<value>}}
• Greater Than: {<key>:{$gt:<value>}}
• Greater Than or Equals: {<key>:{$gte:<value>}}
• Not Equals: {<key>:{$ne:<value>}}
• AND: {attr:{$op:value), attr:{$op:value}}
• OR: {$or: [{attr:{$op:value}}, {attr:{$op:value}}]}

Projection

• db.COLLECTION_NAME.find({},{KEY:1}): เลือกว่าจะแสดง fields ไหน (1 = แสดง, 0 = ไม่แสดง ยกเว้น _id ที่ต้องกำหนดเป็น 0 เพื่อไม่ให้แสดง)

All และ In Operators

• $all: select documents ที่มี array field ซึ่งมี values ครบตามที่กำหนด
• $in: select documents ที่มี array field ซึ่งมี values อย่างน้อยหนึ่งตัวตรงกับที่กำหนด

Limit/Skip Records

• db.COLLECTION_NAME.find().limit(NUMBER): จำกัดจำนวน document ที่แสดง
• db.COLLECTION_NAME.find().limit(NUMBER).skip(NUMBER): ข้าม document ไปจำนวนหนึ่งก่อนแสดง

Aggregation

• การประมวลผลข้อมูลและสรุปผล
• $group: จัดกลุ่ม documents ตาม field ที่กำหนด
• $sum: รวมค่า
• $avg: หาค่าเฉลี่ย
• อื่นๆ: $min, $max, $push, $addToSet, $first, $last
• $match: กรอง documents ตามเงื่อนไข
• $lookup: Join ข้อมูลจาก collection อื่น
• $unwind: แยก array field ออกเป็นหลาย documents

Backup and Restore

• mongodump: สร้าง backup ของฐานข้อมูล
  • สามารถเลือก backup ทั้ง database, collection หรือระบุเงื่อนไขได้
• mongorestore: Restore ข้อมูลจาก backup
• mongoexport: Export ข้อมูลเป็น JSON หรือ CSV
• mongoimport: Import ข้อมูลจาก JSON หรือ CSV

Monitoring Tools

• mongostat: แสดงสถานะการทำงานของ MongoDB (inserts, queries, updates, deletes, cursors)
• mongotop: แสดงสถิติการใช้ทรัพยากรของแต่ละ collection

Authentication and Authorization

• MongoDB มีระบบ authentication (ยืนยันตัวตน) และ authorization (กำหนดสิทธิ์)
• ต้อง enable authentication ก่อนจึงจะสามารถสร้าง user ได้

คำสั่งที่ใช้ในการจัดการ authentication

• use admin: เปลี่ยนไปใช้ฐานข้อมูล admin
• db.createUser(): สร้าง user ใหม่
• db.auth(): ยืนยันตัวตนด้วย user ที่สร้างไว้
• db.dropUser(): ลบ user
• แก้ไข mongod.conf เพื่อเปิด/ปิด authentication และกำหนด port