MongoDB là gì?

MongoDB là gì?

Nếu bạn đang tìm hiểu về công nghệ lưu trữ dữ liệu, chắc hẳn bạn đã từng nghe đến MongoBD. Được phát triển từ năm 2007, MongoDB là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu NoSQL mã nguồn mở, được thiết kế để lưu trữ dữ liệu theo cách tài liệu (document-oriented).

Điều này có nghĩa là thay vì sử dụng bảng và dòng giống như trong cơ sở dữ liệu quan hệ (SQL), MongoDB tổ chức dữ liệu dưới dạng các tài liệu với định dạng JSON, giúp dễ dàng quản lý và truy xuất thông tin.

Với sự phát triển nhanh chóng của các ứng dụng web và di động, yêu cầu về khả năng mở rộng và tính linh hoạt trong việc lưu trữ dữ liệu đã gia tăng. Việc MongoDB đáp ứng được những yêu cầu này khiến nó trở thành lựa chọn hàng đầu trong nhiều dự án công nghệ, nhất là trong các lĩnh vực như thương mại điện tử, game và phân tích dữ liệu.

Cấu trúc của MongoDB

MongoDB là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu NoSQL, sử dụng mô hình document-oriented thay vì bảng và dòng như trong cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS). Cấu trúc của MongoDB bao gồm các thành phần chính sau:

• Database: Là tập hợp các bộ sưu tập (collections). Mỗi database có thể chứa nhiều collections khác nhau.
• Collection: Tương tự như bảng trong RDBMS, nhưng không có lược đồ cố định. Mỗi collection chứa nhiều documents.
• Document: Là đơn vị lưu trữ dữ liệu trong MongoDB, được biểu diễn dưới dạng JSON (hoặc BSON - Binary JSON). Mỗi document có thể có một cấu trúc linh hoạt và không cần phải tuân theo một schema cố định.
• Field: Tương tự như cột trong RDBMS, nhưng có thể chứa nhiều loại dữ liệu khác nhau trong từng document.

Ví dụ về một document trong MongoDB:

Tính năng chính của MongoDB

Không cần schema cố định

MongoDB hỗ trợ lưu trữ dữ liệu dưới dạng document mà không bắt buộc có schema cố định, giúp việc mở rộng và thay đổi dữ liệu linh hoạt hơn so với cơ sở dữ liệu quan hệ.

Hỗ trợ truy vấn linh hoạt

MongoDB cung cấp các truy vấn mạnh mẽ như:

• Truy vấn theo điều kiện ($eq, $gt, $lt, $in...).
• Tìm kiếm toàn văn bản ($text).
• Truy vấn phạm vi, lọc dữ liệu, sắp xếp và giới hạn số lượng kết quả.

Hiệu suất cao với Indexing

MongoDB hỗ trợ indexing giúp truy vấn dữ liệu nhanh hơn, các chỉ mục có thể được tạo trên một hoặc nhiều trường dữ liệu để tối ưu hóa tốc độ truy vấn.

Khả năng mở rộng theo chiều ngang

MongoDB hỗ trợ sharding để chia nhỏ dữ liệu trên nhiều máy chủ, giúp tăng cường khả năng xử lý dữ liệu lớn.

Hỗ trợ Replication

MongoDB sử dụng Replica Sets, giúp tự động sao lưu dữ liệu trên nhiều node khác nhau. Khi một node bị lỗi, hệ thống sẽ tự động chuyển đổi sang node khác mà không ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống.

Hỗ trợ Aggregation Framework

Aggregation cho phép tổng hợp dữ liệu bằng cách sử dụng pipeline gồm nhiều bước như $match, $group, $sort...

Hỗ trợ GridFS để lưu trữ tệp lớn

MongoDB hỗ trợ GridFS, một hệ thống file storage cho phép lưu trữ tệp có kích thước lớn hơn 16MB bằng cách chia nhỏ file thành các phần nhỏ hơn.

Ưu điểm và hạn chế của MongoDB

Ưu điểm

• MongoDB lưu trữ dữ liệu dưới dạng document JSON (hoặc BSON), cho phép mỗi document trong cùng một collection có cấu trúc linh hoạt mà không cần tuân theo một schema cố định. 
• MongoDB hỗ trợ indexing trên nhiều trường dữ liệu giúp tăng tốc độ truy vấn.
• Khả năng truy vấn nhanh hơn so với các hệ cơ sở dữ liệu quan hệ trong các trường hợp không cần sử dụng JOIN.
• Hỗ trợ GridFS, giúp lưu trữ và truy xuất các file lớn hơn 16MB bằng cách chia nhỏ file thành nhiều phần nhỏ.

Hạn chế 

• Không hỗ trợ giao dịch phức tạp như RDBMS.
• Tốn nhiều dung lượng lưu trữ hơn so với RDBMS.
• Không phù hợp với các hệ thống có dữ liệu có quan hệ phức tạp.
• Cần tối ưu indexing để tránh hiệu suất kém.
• Tốc độ có thể bị giảm khi sử dụng replication.

MongoDB là một lựa chọn lý tưởng cho các hệ thống cần xử lý dữ liệu lớn, có cấu trúc linh hoạt và yêu cầu tốc độ truy vấn nhanh.

Tuy nhiên, nếu cần đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu chặt chẽ hoặc làm việc với các quan hệ dữ liệu phức tạp, thì hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS) có thể là lựa chọn phù hợp hơn.

Hy vọng qua bài viết này, bạn đã nắm rõ MongoDB là gì, cấu trúc, tính năng cũng như những ưu và nhược điểm khi sử dụng.