Master MongoDB:包括的なコース、トレーニング、リソース

リアルタイム アプリケーションを使用したことがある場合は、データを保存するタスクに遭遇したことがあるはずです。従来、データの保存は明確に定義された行とテーブルで実行されてきました。しかし最近では、より柔軟なアプローチへの変化が見られます。

SQL (構造化照会言語) などのテーブルベースのデータベースのアップグレードに関する従来の問題に対処するために、NoSQL と呼ばれる言語が導入されました。 NoSQL (Not Only SQL) は厳密にはスキーマに従いません。基本的には、個々のデータ行として機能する複数の小さなネストされたオブジェクトを含む大きなオブジェクトです。多くのデータベース システムがこの概念をサポートしていますが、MongoDB はかなり前からこの概念のフロントランナーの 1 つです。

この記事では、MongoDB とは何か、その重要な機能、その用途、MongoDB を学習するために利用できるリソースについて見ていきます。

MongoDB の学習方法

MongoDB は、NoSQL データベースの利点を活用した複雑で強力なデータベース システムであるため、そのダイナミクスを学ぶ前に、その目的と機能を理解することが重要です。

MongoDB とは何ですか?

MongoDB は、クロスプラットフォームの NoSQL ベースのデータベース システムです。これは、文字列、数値、文字など、あらゆる種類のデータを保存するために使用されます。 MongoDB が従来の構造化データベースと異なる主な理由は、MongoDB がデータを整理するための厳格なルールに従っていないことです。

MongoDB は NoSQL データベースのインスタンスです。つまり、SQL とは異なり、MongoDB はデータを分類して保存するためのテーブルや列を定義しません。代わりに、NoSQL データベース内のデータは、ネストされた JavaScript Object Notation (JSON) オブジェクトの形式で構造化されます。 JSON オブジェクトには、他の JSON オブジェクトを含め、任意のタイプのメンバー変数を含めることができます。一般的な JSON オブジェクトは次のようになります。

{
 prop1: "val1",
 prop2: 2,
 prop3: {
 prop4: true
 }
}

単純なタイプの値は、prop1 および prop2 と同様の JSON オブジェクトに格納できます。 prop3 が独自のプロパティと値のセットを持つ新しい JSON オブジェクトを保持する方法と同様に、他の JSON オブジェクトも同様に保存できます。 

MongoDB では、各オブジェクトをドキュメントと呼びます。このようなドキュメントの配列によりコレクションが作成されます。このようなコレクションのリストがデータベース全体を構成します。上記の構造は、個々のドキュメントをその場で変更できるほど柔軟であり、単純なオブジェクトの動的配列にすぎないため、十分にスケーラブルです。

MongoDB の特徴

MongoDB は、強力な NoSQL データベースとして複数の機能を提供します。以下にその一部を示します。

スキーマによる柔軟性

MongoDB の重要な特徴は、このデータベース テクノロジのスキーマレス設計であることです。スキーマは、データをデータベースに保存するときに使用する構造を指します。 MongoDB では、厳密なスキーマに従う必要がないため、アプリケーションの運用開始時からスキーマを作成し、それを遵守するという負担が軽減されます。これにより、同じコレクション内に複数のタイプのドキュメントを自由に含めることができ、必要に応じて変更を加えることができます。

強力なインデックス作成

MongoDB は、データの読み取りを高速化するために、プライマリ インデックスとセカンダリ インデックスを使用してすべてのドキュメントにインデックスを付けます。インデックスは、データベース内の個々のデータ ポイントをより迅速に見つけるのに役立つ特別なテーブルです。インデックスを作成しない場合、レコードを検索するには、すべてのレコードを手動で調べて一致を確認する必要があります。

高いスケーラビリティ

MongoDB はそのスケーラビリティで知られています。 MongoDB は、より多くのデータを収容するために垂直方向にスケーリングするだけでなく、水平方向にもスケーリングできます。水平スケーリングとは、データを複数のサーバーに分散して、同時に処理できるデータベース リクエストの数を増やすことを指します。 MongoDB では、この水平スケーリングのプロセスはシャーディングと呼ばれます。

冗長性の向上

MongoDB は稼働率が高く、エンドユーザーが利用できるという点で信頼性が高いことを意味します。ただし、すべてのデータベース システムは、ハードウェアの老朽化や技術的な問題により、データ損失の影響を受けやすくなります。 MongoDB の優れた点の 1 つは、保存されたデータのコピーを複数作成できることです。このデータの冗長性により、MongoDB を使用して構築されたアプリケーションに堅牢性の層が追加されます。

高性能

上で説明したすべての機能は、1 つの究極の品質、つまりパフォーマンスにつながります。 MongoDB は、可用性とスケーラブルなアーキテクチャに加え、柔軟なデータ スキーマが可能であるため、他の NoSQL データベースと比較して比類のないパフォーマンスを提供します。

MongoDB は何に使用されますか?

MongoDB は、スケーラブルで柔軟なデータベース ソリューションを構築するための一般的な選択肢です。 MongoDB について学び始める前に、その使用例をいくつか見てみましょう。

製品データ管理

ほぼすべてのオンライン製品は消費者データを扱います。 MongoDB は、時間の経過による製品データの構造変化に対応できる十分な柔軟性を備えたスキーマを備えているため、この状況に完全に適合します。それとは別に、MongoDB データベースは拡張が容易です。つまり、データベースを必要とする本格的なアプリケーションを起動したい場合は、最初から MongoDB に頼ることができます。

オペレーショナル インテリジェンス

データベースは、ビジネス データの保存とは別に、分析情報の保存にも使用されます。多くの意思決定はユーザーの傾向と分析によって左右されるため、これらはビジネスにとっても同様に重要です。このようなユースケースでは、毎秒数百万のリクエストを確実に処理できる、高速でスケーラブルなデータベース システムが必要です。 MongoDB は、簡単にスケーラブルなインフラストラクチャと超高速なパフォーマンスにより、その目的を十分に果たします。

コンテンツ管理システム

MongoDB の高速かつ柔軟な構造を使用して、ブログやフォーラムを簡単に構築できます。これにより、オンライン ディスカッション フォーラム アプリケーションが MongoDB の機能を活用して、ユーザーに高速な対話とよりスムーズなエクスペリエンスを提供する余地が生まれます。 JSON ベースのデータベースの場合、別のオブジェクト内でオブジェクトをネストするのが非常に簡単であるため、コメントや返信などの追加機能を簡単に追加できます。

MongoDB を学ぶ

MongoDB が堅牢なドキュメントベースのデータベース ソリューションであることを考えると、それを最大限に活用する方法を知ることが重要です。以下は、開始に役立つリソースのリストです。

最高の MongoDB コース

MongoDB はオープンソース ライブラリであり、多くの開発者が簡単に開始できるコンテンツの作成を試みてきました。 MongoDB で利用できる無料および有料のビデオ コースを見てみましょう。

Stephen Grider 著『MongoDB 完全開発者ガイド』

• プラットフォーム:Udemy
• 所要時間:約 13.5 時間
• 価格:120 ドル
• 前提条件:なし
• 開始日:オンデマンド

このコースはドキュメント指向データベースに関する 15 章からなるシリーズとして提供されており、この主題を詳細に扱います。最初の章では、JSON 表記を始めるのに役立つ ES6 の基本について説明します。これに基づいて、コースは MongoDB の基礎の説明に進み、演算子やスキーマ設計などの重要なトピックに関する章でリズムを整えます。 

このコースには、MongoDB のオープンソース クライアントである Mongoose に関する専用セクションもあります。 Mongoose は、アプリケーション内での MongoDB との対話を簡素化するのに役立ちます。このコースは、Udemy 上で 6,000 人以上の学習者から 4.4 つ星の評価を受けており、その品質の優れたベンチマークとなっています。

MongoDB:最先端の NoSQL データベースをゼロから学ぶ (Sunil Kumar Gupta 氏)

• プラットフォーム:Udemy
• 所要時間:約 17 時間
• 価格:120 ドル
• 前提条件:なし
• 開始日:オンデマンド

このコースは、NoSQL データベースの基礎から始まり、データ モデリングやシャーディングなどの高度なトピックに進み、MongoDB データベースをホストするための業界レベルのプラットフォームである Atlas について説明して終了します。

このコースは、内容の質と深さの点で完全なパッケージです。途中で共有される大量のリソースと、MongoDB を Java アプリケーションに接続する実践的な経験は、初心者レベルで得られる最高のものです。

Nuri Halperin による MongoDB の紹介

• プラットフォーム:PluralSight
• 所要時間:約 2.5 時間
• 価格:PluralSight のサブスクリプションが必要です
• 前提条件:MySQL データベース、Java プログラミングの経験、ビッグデータ プラットフォームの基本的な理解
• 開始日:オンデマンド

約 2,000 人の学習者によって 4.5 つ星以上の評価を受けているこのコースは、最近 MongoDB を使い始めた人に最適です。これは中級レベルのコースであり、複雑なクエリやインデックスなど、NoSQL データベースの複雑なトピックの一部を詳細にカバーします。また、Mongo Shell に関する章もあり、Mongo Shell に慣れるのに役立ちます。

このコースは、実際のアプリケーションや複雑なプロジェクトで基礎学習を進め、最も一般的なドキュメントベースのデータベース ソリューションについての理解を確実にするための優れた代替手段です。

MongoDB 書籍

ビデオ コースとは別に、MongoDB を始めるのに役立つ書籍が多数提供されています。人気の書籍には次のようなものがあります。

「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

Kyle Banker らによる「MongoDB in Action」

https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/41gn+MtHsAL._SX397_BO1,204,203,200_.jpg

この記事の執筆時点で Amazon で約 30 ドルの価格で販売されているこの本は、MongoDB とデータベース管理の世界への最初の一歩を踏み出すのに最適な本の 1 つです。 MongoDB の動作 インタラクティブな演習とデータベース管理システムの実践的な使用法が満載なので、初心者にとって非常に強力な資産です。

インデックス、クエリ、データ モデルなどのデータベースの基礎から始まり、Map-Reduce やカスタム集計などの複雑なトピックで終わります。この本は Mongo 3.0 用に更新されており、初心者レベルで入手できる最高の本です。

『MongoDB:決定版ガイド』Christina Chodorow 著

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この本の価格は現時点で約 30 ドル (最新の価格はこちらで確認してください) で、MongoDB をゼロから学習したい人にとっては最良の選択肢の 1 つです。これは MongoDB の中心的な貢献者の 1 人によって書かれているので、作者が何を言っているかを知っているので安心してください。

この本には、ツールを最初から使い始めるのに役立つ詳細な説明とチュートリアルが含まれています。理解するために必要な前提条件はまったくなく、この本だけを参考にして簡単に始めることができます。ただし、この本の表現は少し専門的になりすぎる場合があるため、すべてを説明する著者のスタイルに慣れるまで、さらに努力することをお勧めします。

「MongoDB のデータ モデリング」Steve Hoberman 著

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この本の価格は現時点で約 30 ドルで、図書館の使用経験があり、高度な学習を求めている人にとっては素晴らしい資産です。本書は、MongoDB を使用したデータ モデリングの概念を説明することに重点を置いています。アプリケーション内でデータがどのように構造化されるべきかを説明するには、分析的なアプローチが必要です。

章を通して MongoDB のすべての概念をカバーし、データ モデリングが実際のアプリケーションにどのような影響を与えるかについての一般的なケース スタディで終わります。これは、MongoDB の経験があり、業界レベルのアプリケーションが NoSQL データベースにデータを保存する方法を理解したいと考えている人にとって最適です。

MongoDB リソース

ビデオ コースや書籍とは別に、インターネット上で利用できるチュートリアルが多数あります。まずは、素晴らしい作品をいくつか紹介します。

Studio3T によるチュートリアル

ジョンズ ホプキンス大学やカリフォルニア大学デービス校などで使用されている、これは MongoDB に関する 2 つの優れたチュートリアルをまとめたものです。

MongoDB 101:このチュートリアルは、データベース管理ソリューションの初心者に最適です。まず、MongoDB、Studio 3T (MongoDB データベースに接続するためのローカル クライアント)、および Atlas (MongoDB データベースをホストするためのクラウドベースのプラットフォーム) の基本を説明します。これら 3 つのテクノロジーは、データベース ソリューションの充実した学習エクスペリエンスへの完璧なスタートを設定します。

MongoDB 201:このチュートリアルでは、MongoDB での CRUD (作成、読み取り、更新、削除) 操作の実装とクエリとビューの操作に焦点を当て、レベルを上げます。これは、MongoDB の基本に精通しており、業界レベルのアプリケーションがデータをクエリする方法を理解したい人にとって最適なチュートリアルです。

初心者向け MongoDB チュートリアル:7 日間で学ぶ (Guru99.com 著)

このコースには、導入、インストール、高度な操作に関する豊富なコンテンツが含まれており、MongoDB をマスターするための完璧なロードマップを提供します。このコースは、チュートリアル全体で役立つサブテキストを提供するため、始めるのに最適です。ただし、SQL の概念に精通している必要があります。また、7 日間でこのテーマの専門家になることを目的としたものではないため、MongoDB を専門的な規模で学習したい場合は、これをより高度なコースと組み合わせるとよいでしょう。

TutorialsPoint.com による MongoDB チュートリアル

このリソースは、ガイド付きチュートリアルというよりも、MongoDB のサブトピックの用語集のようなものです。ただし、各サブトピックのコンテンツの内容は非常に深いため、ライブラリの基本を完了し、ヘルプが必要なときにいつでも参照できるリソースを探している場合、これは重要な資産になります。

MongoDB を学ぶのにどのくらい時間がかかりますか?

MongoDB が強力かつ詳細なデータベース管理ソリューションであることを考えると、うまく使い始めるにはおそらく 3 週間ほどかかるでしょう。サンプル プロジェクトを使用してさらに 1 ～ 2 週間練習を続けると、基本が頭の中で明確になり、このソリューションの可能性を最大限に引き出すことができます。

ただし、専門的な業務のために MongoDB を学習したい場合は、MongoDB、Atlas、Mongo Shell に完全に慣れるために 6 週間続けて投資することをお勧めします。

MongoDB を勉強すべきですか?

MongoDB に関するリソースの長いリストを収集したら、次に最も重要な質問、つまり MongoDB を学ぶべきか? に答える必要があります。

これに対する答えは簡単です。データベース管理の世界に飛び込む意欲がある場合、または日常の仕事にデータベース システムの管理が含まれる場合、MongoDB は時間とリソースを投資するのに最適なスキルです。これは、現時点ではスケーラブルな NoSQL データベースの有力な代替手段の 1 つであり、日に日に規模が大きくなるのは間違いありません。

データベース管理者またはシステム アーキテクトとしてキャリアを積みたいと考えている場合、MongoDB は基本要素の 1 つです。 SQL データベースなど、知っておく必要がある追加の概念がいくつかありますが、今日では MongoDB の強固な基盤と SQL データベースを組み合わせることが不可欠です。