20120831 mongoid

Mongoidを語ってみよう2012/08/31 @akimatter

13年1月24日木曜日

自己紹介秋間武志

RBCスタッフ

仕事でmongoidを使って約2年

株式会社グルーヴノーツ

@akimatter

https://github.com/akm

http://d.hatena.ne.jp/akm/






アジェンダNoSQLのおさらい

MongoDBの概要

Mongoidの概要

Mongoid3の変更点

MongoDB 2.2の新機能

Mongoidでのモデリング


NoSQLのおさらい


NoSQLとはNoSQLとは、リレーショナルデータベース管理システム(RDBMS)以外のデータベース管理システムを指し、リレーショナルデータベースの長い歴史を打破するものとして、広い意味での関係モデル以外に属するデータベースの発展を促進させようとする運動である。

http://ja.wikipedia.org/wiki/NoSQL より


http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%96%A2%E4%BF%82%E3%83%87%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%99%E3%83%BC%E3%82%B9%E7%AE%A1%E7%90%86%E3%82%B7%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%A0




http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%87%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%99%E3%83%BC%E3%82%B9%E7%AE%A1%E7%90%86%E3%82%B7%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%A0

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%87%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%99%E3%83%BC%E3%82%B9%E7%AE%A1%E7%90%86%E3%82%B7%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%A0

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%96%A2%E4%BF%82%E3%83%87%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%99%E3%83%BC%E3%82%B9

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%96%A2%E4%BF%82%E3%83%87%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%99%E3%83%BC%E3%82%B9

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%96%A2%E4%BF%82%E3%83%A2%E3%83%87%E3%83%AB

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%96%A2%E4%BF%82%E3%83%A2%E3%83%87%E3%83%AB

http://ja.wikipedia.org/wiki/NoSQL

http://ja.wikipedia.org/wiki/NoSQL

実装産業界での有名な実装

GoogleのBigTable

アマゾンのAmazon DynamoDB

オープンソースの実装MongoDBApache HBaseApache Cassandra


http://ja.wikipedia.org/wiki/Google

http://ja.wikipedia.org/wiki/Google

http://ja.wikipedia.org/wiki/BigTable

http://ja.wikipedia.org/wiki/BigTable

http://ja.wikipedia.org/wiki/Amazon.com

http://ja.wikipedia.org/wiki/Amazon.com

http://ja.wikipedia.org/wiki/Amazon_DynamoDB

http://ja.wikipedia.org/wiki/Amazon_DynamoDB

http://ja.wikipedia.org/wiki/MongoDB

http://ja.wikipedia.org/wiki/MongoDB

http://ja.wikipedia.org/wiki/Apache_HBase

http://ja.wikipedia.org/wiki/Apache_HBase

http://ja.wikipedia.org/wiki/Apache_Cassandra

http://ja.wikipedia.org/wiki/Apache_Cassandra

分散データベース

いくつかのNoSQLシステムは分散アーキテクチャを採用している


http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%88%86%E6%95%A3%E3%83%87%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%99%E3%83%BC%E3%82%B9

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%88%86%E6%95%A3%E3%83%87%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%99%E3%83%BC%E3%82%B9

CAP定理ブリュワーの定理とも呼ばれ、分散コンピュータシステムのマシン間の情報複製に関する定理。ウェブサービスを想定して作られた定理。同時に以下の３つを満たすことはできないというもの。

一貫性 (Consistency)

可用性 (Availability)

分断耐性 (Partition-tolerance)


http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%88%86%E6%95%A3%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%94%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%86%E3%82%A3%E3%83%B3%E3%82%B0




Eventually Consistency

システム内に、一時的にConsistentでない状態が生まれても、ある期間の後には、Consistentな状態になるような性質を、Eventually Consistencyという。


Eventually Consistency

この言葉が定義されたことで「ScalableでAvailableで、かつ、Eventually Consistentなシステムは可能である。」と言うことが可能になった。

実際、mongoidにも、consistencyの選択肢に:eventual と :strongがある


BASECAPの全部を満たさなくてもシステムとして十分

Basically Available

Soft-state

Eventually consistent

http://qcontokyo.com/tokyo-2009/pdf/GeneralSession-Day2-Maruyama.pdf








MongoDBの概要


特徴「MongoDB はドキュメント志向のDBMSです。 MySQLですがJSON型オブジェクトを伴い、RDBMS表ではなく、データモデルで構成されます。大切なことは、MongoDBは、結合やトランザクションをサポートしないということです。しかし二次的インデックスで、クエリ言語表示、アトミックがドキュメントレベルで書き込みを行い一貫した読み込みをするのを特徴とします。

操作上、MongoDBは、自動範囲ベース自動フェイルオーバーと水平スケーリングを内蔵する、マスタースレーブ・レプリケーションを特徴とします。」

http://jp.docs.mongodb.org/manual/faq/fundamentals/#what-kind-of-database-is-mongodb


http://jp.docs.mongodb.org/manual/reference/glossary/#term-document

http://jp.docs.mongodb.org/manual/reference/glossary/#term-document

http://jp.docs.mongodb.org/manual/reference/glossary/#term-json

http://jp.docs.mongodb.org/manual/reference/glossary/#term-json





例えばこんな構成も


分散アーキテクチャ

レプリケーション

マスター／スレイブ

レプリカセット

シャーディング


JOINなし

「Mongoでは、リレーショナルデータベースのデザインでするような"正規化"はそれほど必要ありません。サーバサイドでの"join"がないからです。」

http://www.mongodb.org/pages/viewpage.action?pageId=7209156






埋め込みドキュメントドキュメントに複数のドキュメントを埋め込むことができる

db.employees.insert({_id: ObjectId("4d85c7039ab0fd70a117d734"), name: 'Ghanima', family: {mother: 'Chani', father: 'Paul', brother: ObjectId("4d85c7039ab0fd70a117d730")}})





組み込み vs 参照





トランザクションなし

「MongoDBは ACIDトランザクションを提供しません。」

http://jp.docs.mongodb.org/manual/faq/fundamentals/#does-mongodb-support-transactions








アトミックな操作

「MongoDBは、一つのドキュメントでのアトミックな操作をサポートしています」







トランザクション

「トランザクションが満たすべき技術的要件にACID特性がある」

http://ja.wikipedia.org/wiki/トランザクション


http://ja.wikipedia.org/wiki/ACID_(%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%94%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%BF%E7%A7%91%E5%AD%A6)


http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%B6%E3%82%AF%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%B6%E3%82%AF%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3

ACIDについて比較

http://ja.wikipedia.org/wiki/ACID_(コンピュータ科学)

RDB MongoDB

原子性 atomicity ○ △

一貫性 consistency ○ ○

独立性 isolation ○ ○

永続性 durability ○ ○




consistencyという言葉「一貫性のあるサービスでは、操作は完了するか、一切何もしないかの、どちらかだ。ギルバートとリンチは、一貫性ではなく原子性(atomic)という語を証明の中で使っている。理論的な文脈では原子性という方が要領を得ている。というのも細かい話をすると、一貫性(Consistent) はデータベーストランザクションの望ましい性質をあらわす ACID の C に使われており、これはあるデータが事前に与えられた制約を破った状態で残らないことを意味している。ところが CAP の C を分散システムでの事前の制約とみなし、同じデータをあらわす複数の値を許さないことにすると、抽象化が漏れて紛らわしいことになる。 (それに、もしブリュワーが原子性(atomic)という語を使っていたら AAP 定理になる。こんなのを発音しようとしたら皆が病人みたいになってしまう。)」

http://www.hyuki.com/yukiwiki/wiki.cgi?BrewersCapTheorem


http://en.wikipedia.org/wiki/ACID

http://en.wikipedia.org/wiki/ACID



Mongoidの概要


ODM for MongoDB

Mongoid (pronounced mann-goyd) is an Object-Document-Mapper (ODM) for MongoDB written in Ruby. It was conceived in August, 2009 during a whiskey-induced evening at the infamous Oasis in Florida, USA by Durran Jordan.

http://mongoid.org/en/mongoid/index.html


http://mongodb.org/

http://mongodb.org/

http://github.com/durran

http://github.com/durran



Mongoidの哲学

The philosophy of Mongoid is to provide a familiar API to Ruby developers who have been using Active Record or Data Mapper, while leveraging the power of MongoDB's schemaless and performant document-based design, dynamic queries, and atomic modifier operations.

MongoIdの哲学は、MongoDBのスキーマレスとパフォーマンスのドキュメントベースの設計、動的なクエリ、およびアトミックな更新操作のパワーを活用しながら、ActiveRecordやDataMapperを使用しているRubyの開発者におなじみのAPIを提供することです。


Documents Fields

class Person include Mongoid::Document field :first_name, type: String field :middle_name, type: String field :last_name, type: Stringend

ArrayBigDecimalBooleanDateDateTimeFloatHashIntegerMoped::BSON::ObjectIdRangeRegexpStringSymbolTimeTimeWithZone


Persistence StandardModel.create, Model.create!, Model#save, Model#save!, Model#update_attributes, Model#update_attributes!, Model#update_attribute, Model#upsert, Model#touch, Model#delete, Model#destroy, Model.delete_all, Model.destroy_all

この辺はActiveRecordと同じ感じ


Persistence Atomic

Model#add_to_set, Model#bit, Model#inc, Model#pop, Model#pull, Model#pull_all, Model#push, Model#push_all, Model#rename, Model#set, Model#unset

コールバックもバリデーションも呼ばれないから要注意


relationsActiveRecord Mongoid

ReferenceMongoidEmbed

belongs_to belongs_to embedded_in

has_many has_many embeds_many

has_one has_one embeds_one

has_and_belongs_to_many

has_and_belongs_to_many N/A


IDの振り方ActiveRecordでは、RDBサーバのautoincrementのカラムをidとして使用する。

MongoDBでは主キーとなる_idの値はクライアントで生成する必要がある。 Mongoidではドライバのmopedが行う。この値はUUIDを用いる。衝突する可能性はxxxくらい。


Mongoid3の変更点


構造


origin

One of MongoDB's greatest features is its ability to execute dynamic queries, which Origin abstracts in a familiar Arel-style DSL that Mongoid includes.


moped

Goal of this gem

Thread-safe

No more extension (bson_ext)

Cleanest API

Better ReplicaSet management


moped limitationLimitation

Ruby 1.9 only

No GridFS support

The only case where moped is slower than bson_ext is the ObjectId generation


MongoDB2.2


New FeaturesAggregation Framework

TTL Collections

Concurrency Improvements

Improved Data Center Awareness with Tag Aware Sharding

Fully Supported Read Preference Semantics

http://docs.mongodb.org/manual/release-notes/


http://docs.mongodb.org/manual/release-notes/2.2/

http://docs.mongodb.org/manual/release-notes/2.2/

Mongoidでのモデリング


Tengineの例

TengineはGroovenautsが開発している分散環境におけるイベントハンドリングおよびジョブの実行制御のためのフレームワーク

https://github.com/tengine/tengine




分散処理でのカウント


公式ドキュメントの例

http://mongoid.org/en/mongoid/docs/relations.html






モデリングのポイント◦リレーショナルモデリングは利用可能なデータ構造駆動だ。この設計をするにあたって重要なテーマは"自分はどの答えを持っているか？"

◦NoSQLデータモデリングはアプリケーション特有のアクセスパターン、すなわち、サポートされるクエリの型駆動だ。メインテーマは"自分は何を知りたいのか？"

https://gist.github.com/2396234




組み込み vs 参照再び





20120831 mongoid

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