PDF de programación - MongoDB

MongoDB



MIguel Ángel Martín Serrano

¿Que es MongoDB?

MongoDB (de la palabra en inglés “humongous” que significa enorme)

es un sistema de base de datos NoSQL orientado a documentos,

desarrollado bajo el concepto de código abierto.

MongoDB forma parte de la nueva familia de sistemas de base de datos

NoSQL. En vez de guardar los datos en tablas como se hace en las
base de datos relacionales, MongoDB guarda estructuras de datos en
documentos tipo JSON con un esquema dinámico (MongoDB llama ese

formatoBSON), haciendo que la integración de los datos en ciertas

aplicaciones sea más fácil y rápida.



¿Por que Mongo db?
Ventajas y desventajas

A groso modo, y de manera muy resumida, mongo ofrece mayor

velocidad y mejor escalabilidad que un sistema tradicional de

base de datos de tipo relacional, pero no cumple ACID:

Atomicidad, Consistencia, Aislamiento y Durabilidad.

Actualmente los portales web más visitados y famosos del

mundo cómo Facebook, utilizan este tipo de base de datos por la

cantidad tan grande de datos que deben de servir en el menor

tiempo posible.



Estructura de Mongo

Lo principal sería comprender cómo funciona mongo, es decir la
estructura que sigue a la hora de guardar o alojar los datos.
Mongo, puede tener varias base de datos, dentro de estas base de datos
va a guardar colecciones y las colecciones no son más que un conjunto
de documentos, los cuales guardan información a cerca de algo en
concreto, con el formato clave-valor.

Un ejemplo básico, supongamos que tenemos una base de datos
llamada: EMPRESA, dentro de esta tenemos una colección llamada
TRABAJADORES, y dentro de esta colección tenemos un documento
llamado TRABAJADOR01, y dentro de estos documentos los valores para
las claves deseadas:
A continuación se detalla mejor en la imagen:







Tipos de datos



Integer – Números enteros.
Double – Números con decimales.
Boolean – Booleanos verdaderos o falsos.
Date – Fechas.
Timestamp – Estampillas de tiempo.
Null – Valor nulo.
Array – Arreglos de otros tipos de dato.
Object – Otros documentos embebidos.
ObjectID – Identificadores únicos creados por MongoDB al crear documentos
sin especificar valores para el campo _id.
Data Binaria – Punteros a archivos binarios.
Javascript – Código y funciones Javascript.
String – Cadenas de caracteres.



Almacenamiento de datos

Podemos guardar los diferentes datos, según un patrón, los dos más
comúnes son:

Embeber
Este patrón se enfoca en incrustar documentos uno dentro de otro
con la finalidad de hacerlo parte del mismo registro y que la relación
sea directa.

Referenciar
Este patrón busca imitar el comportamiento de las claves foráneas
para relacionar datos que deben estar en colecciones diferentes.



Gestión de usuarios

En lo que a la gestión de usuarios se refiere, mongo por defecto no trae
usuarios y permite el acceso a todos a todas las base de datos, para
cambiar esto, hemos editado el fichero /etc/mongodb.conf y
descomentar la línea:

auth:True

Y luego hemos creado el usuario para la base de datos empresa de la
siguiente manera, hemos accedido como root a mongo:
use empresa

db.adduser('migue','admin')



Instalación y gestión básica

Instalar
apt­get install mongo­db

Controlar el servicio
service mongodb [ start | stop | restart | status ]

Acceder
root@debian:/home/usuario# mongo 
MongoDB shell version: 2.0.6 
connecting to: test 



Equivalencias y diferencias SQL

A continuación mostramos algunas posibles equivalencias, lo que en una base de
datos relacional sería una relacion 1-1 en mongo se podría definir como un
documento dentro de otro así: (embeber)

Persona = { 
  nombre :  'Jonathan', 
  apellido :  'Wiesel', 
  genero : 'M', 
  documentos : { 
 pasaporte  : 'D123456V7', 
  
 seguro_social  :  'V­543523452' 
  
}


 } 

 licencia :  '34567651­2342', 



Equivalencias y diferencias SQL

Lo equivalente a una relación 1-n:

Persona = { 
    nombre      :   'Jonathan', 
    apellido    :   'Wiesel', 
    genero      :   'M' 
} 
 
Documentosdb.insertPersonales = { 
    pasaporte       :   'D123456V7', 
    licencia        :   '34567651­2342', 
    seguro_social   :   'V­543523452' 
} 



Equivalencias y diferencias SQL

Relacion *-*:

Direccion1 = { 
    _id             :   1, 
    pais            :   'Venezuela', 
    estado          :   'Distrito Capital', 
    ciudad          :   'Caracas' 
    urbanizacion    :   'La Florida', 
    avenida         :   ..., 
    edificio        :   ..., 
    piso            :   ..., 
    apartamento     :   ..., 
    personas        :   [1000] 
} 



Equivalencias y diferencias SQL

Relacion *-*:

Direccion2 = { 
    _id             :   2, 
    pais            :   'Estados Unidos', 
    estado          :   'Florida', 
    ciudad          :   'Miami' 
    urbanizacion    :   'Aventura', 
    avenida         :   ..., 
    edificio        :   ..., 
    piso            :   ..., 
    apartamento     :   ..., 
    personas        :   [1000,1001] 
}  



Equivalencias y diferencias SQL

Relacion *-*:

Persona1 = { 
    _id         :   1000, 
    nombre      :   'Jonathan', 
    apellido    :   'Wiesel', 
    genero      :   'M', 
    direcciones :   [1,2] 
}  



Otras equivalencias SQL

Algunos ejemplos:

db.trabajadores.find({"Nombre": "Inma"})
Esto sería al equivalente en una base de datos relacional a un select con where nombre = Inma

db.trabajadores.insert({Nombre: "Jose Alejandro", FechaNac: "26/03/2014", Direccion: "C/Aviacion nº30",
Uid: "3"})

Esto sería equivalente a un insert en una base datos relacional un nuevo registro.
db.trabajadores.update({"Uid": "1"}, {"$set":{"Apellidos":"Martin Serrano"}})
Este sería el equivalente a hacer un update en una base de datos relacional.

db.trabajadores.remove({"Uid": "2"})

Esto sería el equivalente a “delete” en una base de datos relacional, elimnar a el usuario con Uid = 2



Esquema SQL en MongoDB



Esquema SQL en MongoDB

{
   _id: "1",
   dname: "SALES",
   loc: "California"
}

{
   _id: 3,
   name: "SCOTT",
   job: "SALESMAN",
   hiredate: ISODate("2010­09­24"),
   mgr: 216,
   sal: "1000",
   comm: "200",
   empno_id: "1"
}



Aplicación Python Web

Vamos con la estructura de la aplicación, vamos a tener varios ficheros en python/bottle:

usuario@debian:~/mongo$ ls
adduser editar inicio README.md template
confirmar index.py LICENSE static

adduser: Fichero encargadao de añadir usuarios nuevos
editar: Fichero encargado de editar usuarios
inicio: Patanlla de inicio dónde nos autenticamos para acceder a la aplicación
template: Es la página principal una vez que nos autenticamos, de aquí sacamos un
listado de todos los usuarios
confirmar: Aquí vamos una vez que hemos decidido borrar un usuario.
Index.py: Es el programa principal en el se ejecuta el framework.

Ver aplicación:
https://github.com/miguelmartin/mongo



Mantenimiento MongoDB

Podemos hacer backups consistentes (Base de datos parada) o inconsistentes
(Base de datos funcionando)

mongodump ­­dbpath /var/lib/mongo ­o dump_consistente

Inconsistente:

mongodump ­h localhost ­d empresa ­o empresadump ­u migue ­p 
admin 

Restarurar

mongorestore ­­host 192.168.1.2 ­­port 3017 ­­db empresa 
­­username migue ­­password admin ­­drop /backup/dump



Replicación

Paramos mongo:
service mongodb stop
Y creamos el directorio
mkdir /mongo­metadata
Y modificamos el fichero /etc/mongodb.conf:
dpath=/mongo­metadata
Y nos aseguramos de que esta trabajando en el puerto correcto:
port = 27017
Añadimos el siguiente parametro con el siguiente valor:
replSet = rs0
Ponemos el valor de la variable fork a true:
fork = true
Y leemos de nuevo el fichero de configuración :
mongod –config /etc/mongodb.conf



Replicación

Ahora vamos a iniciar la replicación entramos en mongo con el comando mongo y iniciamos:
rs.initiate()
Y vemos la configuración:
rs.conf()
{
    "_id" : "rs0"
    "version" : 1,
    "members" : [
        {
            "_id" : 0,
            "host" "mongo0.example.com:27017"
        }
    ]
}

Y para añadir un nodo nuevo:
rs.add("mongo1.example.com")



Conclusión

Despues de bastantes horas trabajando con mongodb, he llegado a
algunas conclusiones :
En primer lugar no se trata de un gestor de base de datos tan disparado
y desordenado cómo puede parecer a primera vista, si no, yo entiendo,
que se deja mucha más libertad a el programador de la aplicación que
utilice esta base de datos para moldearla a su aplicación.
Si tienes los conocimientos y la estructura de los datos clara y se ve
claro que se puede hacer en este tipo de base de datos, es una gran
ventaja en cuanto a escalabilidad y rapidez.
En definitiva es un gestor muy potente, pero que requiere
conocimientos claros, para poder llevar a cabo una uso correcto.



Fuentes

A continuación de muestran las fuentes de
información utilizadas:

http://codehero.co/mongodb-desde-cero-modelado-de-datos/

http://docs.mongodb.org/manual/reference/sql-comparison/

http://docs.mongodb.org/manual/reference/mongo-shell/

http://blog.jam.net.ve/2011/01/09/usos-basicos-de-mongodb-console/