آیا با MongoDB آشنایی دارید؟ بررسی بهترین دیتابیس NoSQL

این محتوا به منظور معرفی بهترین دیتابیس برای شما عزیزان آماده شده است. MongoDB یکی از محبوب‌ترین دیتابیس‌های غیررابطه‌ای  NoSQL به حساب می‌آید. توسعه دهندگان زیادی در سرتاسر دنیا در حوزه Node.js و حتی Python از این سیستم مدیریت دیتابیس استفاده می‌کنند.

برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه  Node.js می‌توانید به مقاله”  کار Node.JS چیست؟ با مزایای این تکنولوژی آشنا شوید!” مراجعه کنید تا اطلاعات خود را در این زمینه تکمیل کنید.

این مقاله جنبه آموزشی داشته و در ادامه به معرفی کامل بهترین دیتابیس NoSQL و همچنین بررسی نکات مهم و کاربردهای آن می پردازیم.

MongoDB چیست؟

MongoDB یک پایگاه داده غیررابطه‌ای (NoSQL) است که برای ذخیره و مدیریت داده‌ها استفاده می‌شود. این سیستم مدیریت بر خلاف پایگاه‌های داده رابطه‌ای (Relational Database)، از مدل سنتی جدا شده و از مدل سندگرا (Document-oriented) پیروی می‌کند. این به این معنی است که داده‌ها در MongoDB به صورت اسناد JSON ساختاردهی می‌شوند.

یکی از ویژگی‌های برجسته MongoDB انعطاف‌پذیری و گستردگی فضای آن است. در این پلتفرم، ساختار اسناد و تغییرات آنها به راحتی قابل تغییر است، به طوری که می‌توانید به راحتی فیلدها را اضافه، حذف یا تغییر دهید بدون ایجاد مشکل در ساختار کلی.

همچنین، MongoDB از مقیاس‌پذیری عمودی و افقی پشتیبانی می‌کند. این به معنی آن است که می‌توانید به سادگی سرورهای جدید را به سیستم اضافه کنید تا ظرفیت ذخیره سازی و عملکرد سیستم را افزایش دهید.

MongoDB دارای زبان استعلام قدرتمندی به نام MongoDB Query Language (MQL) است که برای جستجو در داده‌ها و انجام عملیات مانند اضافه کردن، به‌روزرسانی و حذف داده‌ها استفاده می‌شود و ابزارهای گرافیکی و رابط‌های برنامه‌نویسی متنوعی را برای ارتباط با پایگاه داده فراهم می‌کند.

در مجموع، این سیستم مدیریت بعنوان بهترین دیتابیس و یک پلتفرم قدرتمند و انعطاف‌پذیر برای ذخیره و مدیریت داده‌ها است. با توجه به مدل سندگرا و ویژگی‌های مقیاس‌پذیری، MongoDB برای برنامه‌هایی که نیاز به ذخیره‌سازی داده‌های ساختارمند و دسترسی سریع به آنها دارند، بسیار مناسب است.

بررسی کاربردهای دیتابیس MongoDB

این سیستم مدیریتی غیررابطه‌ای در بسیاری از حوزه‌ها و برنامه‌های مختلف کاربرد دارد. در زیر تعدادی از کاربردهای رایج آن را بررسی می‌کنیم:

1. برنامه‌های وب

MongoDB به عنوان پایگاه داده اصلی در برنامه‌های وب با استفاده از مدل سندگرا بسیار مفید است. این برنامه‌ها می‌توانند شامل وب سایت‌ها، برنامه‌های تحت وب، فروشگاه‌های آنلاین و بسیاری دیگر باشند.

2. برنامه‌های موبایل:

برای ذخیره و مدیریت داده‌ها در برنامه‌های موبایل نیز استفاده می‌شود. با استفاده از آن، می‌توانید اطلاعات کاربران، تنظیمات، داده‌های آفلاین و سایر اطلاعات مورد نیاز برنامه را ذخیره کنید.

3. سیستم‌های IoT:

با رشد اینترنت اشیاء (IoT)، نیاز به ذخیره و مدیریت حجم بزرگی از داده‌های تولید شده توسط سنسورها و دستگاه‌های مختلف وجود دارد. انتخاب بهترین دیتابیس MongoDB به دلیل انعطاف‌پذیری و قابلیت مقیاس‌پذیری آن بوده، و به عنوان یک پایگاه داده مناسب برای سیستم‌های IoT شناخته شده است.

4. تجارت الکترونیک:

در فروشگاه‌های آنلاین و پلتفرم‌های تجارت الکترونیک، از این سیستم مدیریتی دیتابیس می‌تواند به عنوان پایگاه داده اصلی برای ذخیره و مدیریت اطلاعات محصولات، سفارشات، مشتریان و سایر جزئیات مربوط به تجارت استفاده شود.

5. آنالیتیک و داده‌کاوی:

MongoDB به دلیل قابلیت جستجوی پیشرفته و امکان‌سنجی‌های آنالیتیکی که در آن تعبیه شده است، برای ذخیره و استخراج داده‌های آماری و انجام عملیات داده‌کاوی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

6. سیستم‌های مدیریت محتوا:

این پلتفرم به عنوان پایگاه داده اصلی در سیستم‌های مدیریت محتوا (CMS) مانند وبلاگ‌ها، سایت‌های خبری و سایت‌های ویدئویی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

7. سیستم‌های لاگ‌ها و ردیابی:

در سیستم‌هایی که نیاز به ذخیره و مدیریت لاگ‌ها و رویدادها دارند، MongoDB به عنوان یک پایگاه داده مناسب استفاده می‌شود. این شامل سیاستم‌های مانیتورینگ، ردیابی خطا، پیگیری تراکنش‌ها و سیستم‌های ردیابی محصولات است.

مواردی که ذکر کردیم تنها چند مثال از کاربردهای MongoDB هستند. به عنوان یک پایگاه داده انعطاف‌پذیر و مقیاس‌پذیر، MongoDB قابلیت استفاده در بسیاری از صنایع و برنامه‌ها را دارد.

MongoDB از چه پلتفرم‌هایی پشتیبانی می‌کند؟

MongoDB بعنوان بهترین دیتابیس از مجموعه گسترده‌ای از پلتفرم‌ها و سیستم‌عامل‌ها پشتیبانی می‌کند. در زیر تعدادی از پلتفرم‌ها و سیستم‌عامل‌هایی که MongoDB بر روی آنها قابل اجرا است را می‌توانید مشاهده کنید:

• سیستم‌عامل‌های لینوکس:

بر روی انواع توزیع‌های لینوکس نظیر Ubuntu، CentOS، Red Hat Enterprise Linux (RHEL)، Debian و Fedora اجرا می‌شود.

• سیستم‌عامل‌های ویندوز

این دیتابیس مدیریتی به طور کامل روی سیستم‌عامل ویندوز، از جمله ویندوز 10، ویندوز 8 و ویندوز سرور 2023 تا 2016 پشتیبانی می‌کند.

• سیستم‌عامل‌های macOS:

MongoDB بر روی سیستم‌عامل macOS (مک) اجرا می‌شود و قابلیت توسعه و استفاده را بر روی این سیستم فراهم می‌کند.

• سیستم‌عامل‌های ابری

به طور عمده در ابرها و سرویس‌های ابری مانند Amazon Web Services (AWS)، Microsoft Azure و Google Cloud Platform (GCP) قابل استفاده است.

• سیستم‌عامل‌های داکر:

این پلتفرم بعنوان بهترین دیتابیس را نیز می‌توان در محیط‌های داکر هم استفاده کرده و با استفاده از تصاویر Docker مختلف، به سادگی MongoDB را درون یک کانتینر اجرا کرد.

در کل، MongoDB به عنوان یک پایگاه داده مستقل از سیستم‌عامل است و بر روی بسیاری از پلتفرم‌ها و سیستم‌عامل‌ها قابل استفاده است، از جمله لینوکس، ویندوز، macOS و محیط‌های ابری.

دلایل استفاده از  MongoDB

استفاده از این سیستم برای مدیریت دلایل متعددی می‌تواند وجود داشته باشد. در زیر تعدادی از دلایل رایج استفاده از MongoDB را بررسی می‌کنیم:

از مدل سندگرا استفاده می‌کند که به شما امکان می‌دهد بدون نیاز به ساختار داده ثابت، اطلاعات را ذخیره کنید. این به شما اجازه می‌دهد تا با تغییرات در نیازهای برنامه و ساختار داده‌ها، به سرعت تغییرات را اعمال کنید.

قابلیت مقیاس‌پذیری عمودی و افقی را دارد. می‌توانید با افزایش حجم داده‌ها و بارکاری، سرورهای MongoDB را به راحتی افزایش دهید و برنامه خود را بهبود دهید. و همچنین عملیات خواندن و نوشتن سریع را فراهم می‌کند. با استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته برای جستجو و اندیس‌گذاری، به سرعت به داده‌های مورد نیاز دسترسی پیدا می‌کند.

این سیستم مدیریت غیر رابطه‌ای بهترین دیتابیس NoSQL بوده و امکان همزمانی بین بیش از یک کاربر را فراهم می‌کند. این به شما اجازه می‌دهد تا برنامه‌هایی را توسعه دهید که بتوانند همزمان و به صورت همروند با داده‌ها کار کنند. و همچنین از شیوه‌های جستجوی پیشرفته مانند جستجوی متنی، جستجوی مکانی و جستجوی تمام متن (full-text search) پشتیبانی می‌کند. این قابلیت‌ها به شما اجازه می‌دهد تا داده‌های خود را براساس معیارهای مختلف جستجو کنید.

بعنوان بهترین دیتابیس یک پایگاه داده جامع است که امکاناتی مانند روابط مستقیم بین داده‌ها، اندیس‌گذاری تمام متن، تراکنش‌های ACID و ذخیره سازی فایل‌های بزرگ برای مدیاها را فراهم می‌کند. MongoDB دارای یک جامعه فعال است که توسعه دهندگان می‌توانند از منابع آموزشی، ابزارها و پشتیبانی جامعه استفاده کنند.

به طور کلی، MongoDB با ارائه انعطاف‌پذیری، مقیاس‌پذیری، سرعت و قابلیت همزمانیتی، به شما امکان می‌دهد تا برنامه‌های پیچیده را با کارایی بالا و قابلیت تغییرات آسان توسعه دهید.

محدودیت های استفاده از MongoDB بهترین دیتابیس NoSQL

استفاده از MongoDB همراه با برخی محدودیت‌ها و ملاحظات همراه است. در زیر، چند محدودیت مهم در استفاده از MongoDB را بررسی می کنیم:

• ساختار داده مدل سندگرا:

MongoDB از مدل سندگرا برای ذخیره سازی داده استفاده می‌کند که بر اساس سند‌های JSON شبیه سازی می‌شود. این به معنی آن است که داده‌ها در یک سند تعریف می‌شوند و فیلدها درون سند قرار می‌گیرند. این ساختار داده معمولاً برای داده‌هایی که خواص متفاوتی دارند و نیاز به انعطاف بیشتری دارند، مناسب است. اما برای داده‌هایی که روابط پیچیده‌تری دارند و نیاز به تعاملات پیوسته با هم دارند، استفاده از پایگاه داده رابطه‌ای ممکن است بهتر باشد.

• عدم پشتیبانی از تراکنش‌ها در سطح یک سند

به صورت پیشفرض تراکنش‌ها را در سطح یک سند پشتیبانی نمی‌کند. این به معنی آن است که اگر تراکنشی بین چند سند انجام شود و در یکی از سندها خطا رخ دهد، تغییرات اعمال شده در دیگر سندها انجام نمی‌شود. با این حال، در MongoDB ۴٫۰ و نسخه‌های بالاتر، تراکنش‌های چند سندی با استفاده از عملیات‌های تراکنشی دو مرحله‌ای (Two-Phase Commit) پشتیبانی می‌شود.

• محدودیت‌های مقیاس‌پذیری افقی

قابلیت مقیاس‌پذیری افقی را دارد که به شما اجازه می‌دهد سرورهای MongoDB را به راحتی افزایش دهید تا بارکاری بیشتری را پشتیبانی کنند. با این حال، برخی از عملیات مانند پرس‌وجو‌هایی که نیاز به ترکیب اطلاعات از چندین سند دارند، در مقیاس‌پذیری افقی از کارایی مطلوبی برخوردار نیستند. در این موارد، مقیاس‌پذیری عمودی (استفاده از سرور با سخت‌افزار قدرتمند تر) ممکن است بهترین راه حل باشد.

• محدودیت‌های حافظه

به صورت پیشفرض محدودیتی برای حجم دیتابیس وجود ندارد. با این حال، محدودیت‌هایی برای فضای ذخیرایر و استفاده از حافظه وجود دارد که توسط سیستم عامل و سخت‌افزار تعیین می‌شود. اگر حجم داده‌های شما بسیار بزرگ شود، ممکن است نیاز به سرورهای با حافظه بیشتر یا استفاده از تکنیک‌های فشرده‌سازی داشته باشید.

• محدودیت‌های پرس‌وجو:

در این سیستم مدیریتی بهترین دیتابیس، پرس‌وجوها بر اساس ساختار داده سندگرا و فیلدهای موجود در سندها صورت می‌گیرند. این ممکن است به معنی این باشد که عملیاتی مانند جستجوی پیچیده با استفاده از JOIN ها و ترکیب اطلاعات از چندین سند در MongoDB دشوارتر و زمان‌برتر باشد.

• امنیت:

MongoDB ابزارها و قابلیت‌هایی برای افزایش امنیت دارد، اما همچنین باید مطمئن شوید که تنظیمات امنیتی مناسب را برای محیط MongoDB خود اعمال کرده‌اید. در غیر این صورت، ممکن است آسیب‌پذیری‌های امنیتی و دسترسی‌های غیرمجاز به داده‌های شما وجود داشته باشد.

آیا MongoDB پشتیبانی از تراکنش‌های چند سندی را دارد؟

جواب این سوال “بله است؛ MongoDB از نسخه ۴٫۰ به بعد پشتیبانی از تراکنش‌های چند سندی را دارد. قبل از نسخه ۴٫۰، این سیستم تراکنش‌ها را به صورت پیشفرض در سطح یک سند پشتیبانی نمی‌کرد و تغییراتی که در یک تراکنش ایجاد می‌شدند، در صورت وقوع خطا در یکی از سندها، نادیده گرفته می‌شدند.

اما با اضافه شدن عملیات تراکنشی دو مرحله‌ای (Two-Phase Commit) در MongoDB ۴٫۰، این امکان فراهم شده است که تراکنش‌ها بین چند سند انجام شوند. در این روش، تراکنش‌ها به صورت اتمی (Atomic) انجام می‌شوند، به این معنی که تمام تغییرات در صورت موفقیت یا شکست تراکنش انجام می‌شوند.

استفاده از تراکنش‌های چند سندی در MongoDB می‌تواند برای سناریوهایی مفید باشد که نیاز به تغییرات همزمان در چندین سند دارند، مانند عملیات انتقال وجه بین حساب‌ها یا بروزرسانی‌هایی که نیاز به تغییرات همزمان در چندین سند دارند.

برای استفاده از تراکنش‌های چند سندی در این پلتفرم، باید از توابع تراکنشی دو مرحله‌ای مانند `startSession`، `withTransaction` و `commitTransaction` استفاده کنید. این توابع به شما اجازه می‌دهند تراکنش‌هایی را تعریف کنید که عملیات‌های مختلف را در چندین سند انجام داده و در صورت نیاز تغییرات را اعمال کنید یا به حالت قبلی برگردانید.

سخن نهایی

امیدوار هستیم که توانسته باشیم این مطلب را به خوبی آموزش داده باشیم و شما عزیزان را در ارائه و آموزش این موضوع کمک کرده باشیم.  برای کسب اطلاعات آموزشی دیگر در این باره می‌توانید به ویرا وردپرس مراجعه نمایید.