NoSQL をマスターする:最新のデータベース ソリューションの実践ガイド
最後に Facebook を通じてメッセージを送信したのはいつですか?最近、自宅で「スマート」家電を使用しましたか?どちらの例でも、情報を保存するにはデータベースが必要です。このような場合には、NoSQL データベースがよく使用されます。
NoSQL、つまり「SQL だけではない」は、リレーショナル データベースの代替手段です。リレーショナル データベースでは、情報は他のデータ ポイントとの関係に従って分類されます。
MongoDB、Redis、Cassandra など、人気のある NoSQL データベースがいくつかあります。リレーショナル データベースでは簡単に処理できないデータを収集する会社で働くことに興味がある場合は、NoSQL データベースの使用方法を学ぶ必要があります。
NoSQL とは何ですか?
NoSQL は、MySQL データベースで一般的な、スキーマや構造に簡単に適合しないデータを保存するために使用される非リレーショナル データベース タイプです。ビッグ データの増加に伴い、データ セットが非常に大きくなっているため、MySQL データベースなどの情報を保存および処理する従来の方法では不十分です。
NoSQL データベースには、多くの場合、リレーショナル データベースに比べて、スケーラビリティという大きな利点があります。リレーショナル データベースを使用していて、より多くのスペースが必要な場合は、「スケールアップ」する必要がありますが、通常はコストが高くなります。 NoSQL データベースを使用すると、ノードを追加することで「スケールアウト」できます。これは「スケールアップ」よりも安価です。
MySQL などのリレーショナル データベースと同様に、NoSQL で SQL (構造化クエリ言語) を使用できます。ただし、NoSQL を使用すると、他の言語を使用してデータベースにクエリを実行することもできます。
MySQL データベースと NoSQL データベースはどちらも便利であり、それぞれの用途があります。ほとんどのテクノロジーと同様、テクノロジーで何ができるか、何ができないかを理解し、その仕事に最適なツールを使用することが最善です。
NoSQL は何に使用されますか?
NoSQL データベースは、リレーショナル データベースよりも高い柔軟性、拡張性、カスタマイズ性が必要な場合に使用されます。
一般的な使用例の 1 つは、チャットおよびメッセージング データです。 NoSQL データベースである Firebase を使用して、チャット アプリやメッセージング アプリの一部としてデータを保存できます。
多くのモノのインターネット (IoT) アプリケーションにとって、NoSQL データベースは MySQL などのリレーショナル データベースよりも優れています。たとえば、Freshub の開発者は、MySQL を使用しようとした後、MongoDB のような NoSQL データベースの方がニーズに合っていることに気づきました。
NoSQL の種類
NoSQL は、リレーショナル データベースが保存されるデータの種類に適さない場合に使用されるデータベースのタイプです。以下に、NoSQL データベースの種類と一般的なデータベースを示します。
ドキュメント指向データベース
NoSQL ドキュメント指向データベースは、データをドキュメント内に保持します。これらのドキュメントは、JSON、XML、YAML などの形式を取ることができます。 JSON は JavaScript Object Notation の略で、JavaScript によって作成されます。
ドキュメント データベースは、電子商取引、取引プラットフォーム、モバイル アプリ開発でよく使用されます。ユーザーが自分のプロファイルにカスタム フィールドを追加できるようにする場合は、ドキュメント データベースが適しています。
一般的な NoSQL ドキュメント指向データベースには、MongoDB、Firebase、Elasticsearch、Couchbase などがあります。 Stack Overflow の 2020 年開発者調査によると、MongoDB はユーザーの 26.4% を占め、5 番目に人気のあるデータベースとなりました。 Firebaseは14.4%で9位となった。 Elasticsearch はユーザーの 13.8% で 10 位にランクされ、Couchbase は 1.9% で 14 位にランクされました。
キーと値のデータベース
キー/値ストアは、NoSQL データベースの中で最も単純なタイプです。これらはキーと値のペアのコレクションです。このシンプルさにより、大量のデータを保存できるため、NoSQL データベース タイプの中で最も拡張性が高くなります。キーと値のペアの例は、「名前 – Katie Jones」です。キーは「名前」、値は「Katie Jones」です。キー/値データベースに格納できる値のタイプには、整数、文字列 (文字列は名前などの文字のコレクションです)、および JSON 構造が含まれます。
一般的な NoSQL キーバリュー ストア データベースには、Redis、Amazon DynamoDB、Microsoft の Cosmos DB などがあります。 Stack Overflow の 2020 年開発者アンケートでは、回答者の 7.1% が DynamoDB を使用していました。
列指向データベース
この NoSQL データベースでは、データは列にグループ化され、列ファミリーに論理的にグループ化されます。多くの場合「列型」データベースと呼ばれるこの種類のデータベースは、データの列を高速に取得できるように最適化されています。このタイプの NoSQL データベースは、分析アプリケーションで役立ちます。
グラフ データベース
データが高度に相互接続されている場合、NoSQL グラフ データベースはデータの保存に適しています。高度に接続されたデータの例には、ソーシャル ネットワークに保存されている情報、科学論文の引用、資本資産クラスターなどがあります。
この種のデータには、「ノード」と「エッジ」という 2 つの主要なコンポーネントがあります。ノードとは、ソーシャル ネットワークを扱うときの人などのエンティティを指します。 「エッジ」とは 2 つのノード間の関係を指し、線で表されます。最も人気のあるグラフ データベースは Neo4j です。
NoSQL を学ぶ
データベースを操作する場合、NoSQL データベースの使用方法を学ぶことは有益です。 MySQL などのリレーショナル データベースとさまざまな NoSQL オプションの両方を理解すると、組織やユースケースに最適なデータベースの種類について情報に基づいた選択を行うことができます。
雇用統計を見てみましょう。 LinkedIn によると、MongoDB について言及した求人情報が 16,000 件以上あります。役職には、DevOps エンジニア、主任ソフトウェア開発者、データ アナリストなどがあります。 Glassdoor には、AI データ サイエンティスト、シニア ビッグ データ エンジニア、オペレーション リサーチ サイエンティスト、バックエンド開発者などの職種を含む、NoSQL に言及する 12,000 件を超える求人が掲載されています。
NoSQL データベースに関連する給与を知るために、Glassdoor はビッグ データ エンジニアの年間平均基本給を 102,864 ドルとリストしています。 NoSQL データベースはビッグ データによく使用されるため、ビッグ データに携わる場合は、NoSQL データベースの使用方法を知る必要がある可能性が高くなります。
NoSQL を学ぶのにどれくらい時間がかかりますか?
学習している NoSQL データベースによっては、専門的な使用方法を理解するまでに 2 ～ 3 か月かかります。この需要の高いテクノロジーをさらに習得するには、本を読んだり、コースを受講したり、スキルを練習したりすることをお勧めします。
NoSQL を学ぶ方法:ステップバイステップ
NoSQL データベースを学習する方法は、これまでのデータベースの経験、どの NoSQL データベースを学習したいか、学習者としての好みによって異なります。テクノロジー分野の人々の中には、コースを受講して学ぶことを好む人もいますが、スキルを練習するために本を読むことを好む人もいます。
好みの学習方法に関係なく、NoSQL データベースの使用を開始するために実行できる大まかな手順をいくつか示します。
最高の NoSQL コース
NoSQL データベースの使用方法を学ぶ最良の方法の 1 つは、コースを受講することです。ここでは私たちのおすすめを紹介します。
Udemy:MongoDB – 最先端の NoSQL データベースをゼロから学ぶ
価格:$94.99
「キャリア カルマは、私が最も必要としたときに私の人生に入り込み、すぐにブートキャンプに参加するのに役立ちました。卒業から 2 か月後、私は自分の価値観と人生の目標に合致する夢の仕事を見つけました。」
Rockbot のソフトウェア エンジニア、Venus 氏
ブートキャンプにマッチするものを見つけてください
MongoDB を学ぶためのこの素晴らしいコースをチェックしてください! MongoDB データベースを最初から最後まで設計し、NoSQL データベースとリレーショナル データベースの違いを理解し、MongoDB ATLAS を使用して MongoDB をクラウドにデプロイする方法を学びます。
MongoDB の知識は必要ありませんが、Windows とデータベース管理システムについては基本的に理解しておく必要があります。クイズ、演習ファイル、講義があります。 16.5 時間のビデオ コンテンツに加えて、その他のリソースと修了証明書も入手できます。
Udemy:初心者向けの NoSQL データベース
価格:$94.99
すでにプログラミングの経験がある場合は、これがぴったりのコースかもしれません。 SQL を使用せずにビューを定義し、アプリケーションを構築してデプロイし、NoSQL データベースにデータを保存し、NoSQL データベースにクエリを実行する方法を学びます。
NoSQL ドキュメント データベースである Apache CouchDB や、MongoDB、Cassandra、HBase、Riak、Redis などの他の NoSQL データベースも利用できます。このコースの前提条件は、データベース、HTTP、JavaScript、および JSON の基本を理解していることです。このコースには 2 時間のビデオ コンテンツと修了証明書が含まれています。
LinkedIn:NoSQL データベースの学習
料金:29.99 ドルまたは LinkedIn プレミアム (月額 29.99 ドル)
このコースでは、NoSQL データベースが開発者としてどのような柔軟性をもたらすのかを学びます。また、CouchDB を使用してアプリケーションを作成する方法、JavaScript を使用してクエリを実行する方法、さまざまな NoSQL データベース (CouchDB、MongoDB、Cassandra、Riak、Redis など) についても学習します。
このコースを受講する前に、クエリ、インデックス、キー、JavaScript (多くの NoSQL データベースでクエリ言語として使用されている) および JSON について理解しておく必要があります。このコースには 6 つの練習用クイズと修了証明書が含まれています。
NoSQL 書籍
これらのトップピックで NoSQL スキルを磨き続けてください。
サムズが独学する:24 時間で MongoDB を使用した NoSQL 、ブラッド・デイリー
画像クレジット:Amazon
MongoDB は最も人気のある NoSQL データベースであり、1 時間以内の 24 回のレッスンでコツを掴むことができます。各レッスンは前のレッスンに基づいて構築されているため、NoSQL を学習するのに最適な本です。
MongoDB などの NoSQL データベースをいつ使用するか、リレーショナル データベースをいつ使用するかを学びます。このレッスンには、Java、PHP、Python、Node.js/Mongoose でのデータの保存と対話も含まれます。 MongoDB のインストールと構成。 Map-Reduce を使用します。シャーディングやレプリケーションなどの技術を採用します。
初心者のための NoSQL 、アダム・ファウラー
画像クレジット:Amazon この本を読めば、NoSQL データベースの概要を理解し、さまざまなタイプを識別できるようになります。さまざまなプロジェクトで NoSQL データベースを使用する方法を学び、これらのデータベースが使用される実際の例を確認します。この本を読み終えると、MongoDB、Cassandra、Neo4j などの各 NoSQL データベースの違いが理解でき、最初にどれに注目すべきかがよくわかるようになります。
1 週間で 7 つの NoSQL データベース 、アーロン・プロッツ
画像クレジット:Amazon これは、MongoDB、Cassandra、Redis、Neo4j、DynamoDB、HBase、InfluxDB などの最も人気のある NoSQL データベースを立ち上げて実行するための初心者向けガイドです。これらのそれぞれが業界でどのように使用されているか、またデータベースのクエリと管理のための効果的なテクニックを学びます。 MongoDB のスケーラビリティや InfluxDB を使用して時系列データを操作する利点など、各 NoSQL データベースの利点を詳しく見てみましょう。
オンライン NoSQL リソース
コースや書籍に加えて、NoSQL データベースの学習に役立つオンライン リソースもあります。
MongoDB 公式ウェブサイト
画像クレジット:MongoDB MongoDB は、最も人気のある NoSQL データベースです。 MongoDB の Web サイトには、ドキュメントと入門ガイドが掲載されています。このデータベースの使用方法を学びたい場合は、MongoDB University の学習リソースを参照してください。
- MongoDB の基礎コース
- 開発者ラーニング パス
- データベース管理者のラーニング パス
- MongoDB プロフェッショナル認定資格
最も良い点は、これらのリソースがすべて無料であることです。
Apache Cassandra Web サイト
画像クレジット:Apache Cassandra
Apache Cassandra は、人気のある列指向のデータベースです。スタート ガイドなどのドキュメントについては、Web サイトを参照してください。メーリング リスト、Slack チャネル、ブログなどのコミュニティ リソースもあります。この NoSQL データベースの使用に興味がある場合は、この Web サイトから始めるのが最適です。
Redis ウェブサイト
画像クレジット:Redis Web サイト
Redis は、人気のある Key-Value ストア データベースです。 Web サイトには、チュートリアルや FAQ などのドキュメントが掲載されています。 Redis コミュニティのメーリング リスト、Stack Overflow タグ、Twitter ニュース フィードに関する情報など、Redis コミュニティに参加する方法が見つかります。カンファレンスやミートアップも開催されているので、この NoSQL データベースについて詳しく知りたい場合は、ぜひチェックしてください。
Neo4j ウェブサイト
画像クレジット:Neo4j Web サイト Neo4j の公式 Web サイトには、このテクノロジーを始めたばかりの人向けの優れた学習リソースが用意されています。オンライン トレーニングと認定資格を取得し、Twitch でライブストリームをチェックし、オンライン ミートアップ、Stack Overflow、Twitter を通じてコミュニティ内の他のユーザーと交流することができます。このドキュメントには、この NoSQL データベースの使用をすぐに始めることができる入門ガイドも含まれています。
NoSQL を勉強する必要がありますか?
NoSQL は非リレーショナル データベースです。データを整理するために行と列以外の構造が必要な場合は、リレーショナル データベース (MySQL など) よりも非リレーショナル データベースの方が適しています。 NoSQL データベースは通常、非リレーショナル データベースよりも優れたスケーラビリティと柔軟性を提供します。 NoSQL データベースを使用すると、スケールアウトできます。これは、スケールアップのみが可能なリレーショナル データベースとは異なります。
NoSQL データベースには、ドキュメント指向 (MongoDB など)、列指向 (Apache Cassandra など)、キー値指向 (Redis など)、グラフ指向 (Neo4j など) など、いくつかの種類があります。それぞれのタイプはさまざまな状況で役立ちます。
NoSQL データベースの経験を持つ開発者は需要があり、ビッグデータ エンジニアなど、このスキルを必要とする仕事の給与は高額です。データベース開発または管理に興味がある場合、NoSQL データベースを学ぶことは間違いなくあなたのキャリアに役立ちます。
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DBMSにおける1対1の単項関係
1対1の単項関係は、同じ役割グループによって表される同じインスタンス間の同じエンティティとの関連付けです。 上の図は、関係がMARRIED_TOの既婚者のセットを表しています。各人は、グループ内で1人だけと結婚しています。 1対1の単項では、3つのケースが利用可能です- 必須-必須 オプション-オプション オプション-必須または必須-オプション 必須-必須 ロールグループの各インスタンスは、関係に完全に参加する必要があります。上記の例では、人は1人の人と結婚しています。 オプション-オプション この場合、ロールグループ内のインスタンスの参加はオプションです。つまり、参加は必須
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