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Mongodb Cheatsheet

소개

• 문서 지향 데이터베이스
• 유연한 모델인 ‘문서’를 사용
• 고정된 스키마가 없고 필요할 때 필드를 추가, 제거하여 개발 생산성을 향상 시킴
• 분산 확장을 염두에 두고 설계됨
  • 복제 셋, 샤딩 등을 이용하여 쉽게 분산처리할 수 있음.

문서

• 키는 문자열(UTF-8), 중복될 수 없음, 대소문자 구별
• 키/값 쌍으로 정렬되어 있음({ “a”: 1, “b”: 1 }, { “b”: 1, “a”: 1 }은 다름)

콜렉션

• 문서의 모음
• 동적 스키마를 가짐(콜렉션 내 문서들은 모두 다른 구조를 가질 수 있음)
• 인덱스를 사용하기 위해 특정 스키마를 갖는 걸 권장함

데이터베이스

• 콜렉션 모음
• 파일로 디스크에 저장됨

데이터형

• null, boolean, 숫자, 문자열, 날짜, 정규표현식, 배열, 내장문서, ObjectId, 이진 데이터, 코드가 있다.

• ObjectId 총 12바이트이다. 아래와 같이 구성되어 있음

    | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
    |   타임스탬프   |   장비    |  PID  |    증가랑    |
  

삽입

• 삽입: db.collection.insert({ 'a': 1 })
• 요소 추가
  • db.collection.update({ 'a': 1 }, { '$push': { 'posts': 'abc' } })
  • 지정된 키가 존재하면 추가, 아니면 새로운 배열 생성 후 추가
  • $each 사용하면 여러개 값 한 번에 추가 가능. db.collection.update({ 'a': 1 }, { '$push': { 'posts': { '$each': ['a', 'b', 'c'] } } })
  • $slice를 결합하여 요소 개수 제한. db.collection.update({ 'a': 1 }, { '$push': { 'top5': { '$each': [ 'a', 'b' ], '$slice': -5 } } })
• 배열에 중복값 없이 요소 추가
  • $ne 사용: db.collection.update({ 'posts': { '$ne': '1' } }, { '$push': { 'posts': '1' }' }). $addToSet 사용. db.collection.update({}, { '$addToSet': { 'posts': 1 } })
  • $addToSet사용: db.collection.update({}, { '$addToSet': { 'posts': { '$each': ['a', 'b', 'c'] } } })

삭제

• 삭제: db.collection.remove({ 'a': 1 })
• 콜렉션 전체 삭제: db.collection.drop()
• 요소 제거
  • 배열의 처음 제거: db.collection.update({ 'a': 1 }, { '$pop': { 'posts': -1 } }) .
  • 배열의 끝 제거: db.collection.update({ 'a': 1 }, { '$pop': { 'posts': 1 } }).
  • 조건에 일치하는 모든 요소 제거: db.collection.update({ 'a': 1 }, { '$pull': { 'posts': 'a' } }).

갱신

• 문서 갱신은 원자적
• 필드 숫자 증가, 감소: db.collection.update({ 'a': 1 }, { '$inc': { 'size': 1 } })
• 배열 인덱스를 이용한 수정: db.collection.update({ 'auth': 'lee' }, { '$inc': { 'comments.1.votes': 1 } })
• 첫 번째로 일치하는 요소 수정: db.collection.update({ 'auth': 'lee' }, { '$set': { 'comments.$.votes': 1 } })
• 문서의 크기가 변경되면 수정이 느리다. 문서가 커지면 공간이 맞지않아 콜렉션의 다른 공간으로 이동하기 때문
• 문서의 크기를 변경시키지 않는 수정은 효율적이다. 예를 들어 $inc.
• 이동이 잦아 큰 빈 공간이 생길 때, 로그 info DFM::findAll(): extent a:23C13 was empty, skipping ahead
• 잦은 이동, 삽입, 삭제를 하는 콜렉션 설정: db.runCommand({ 'collMod': collection, 'usePowerOf2Sizes': ture }). 콜렉션의 모든 후속 할당을 2^n크기의 블록에 있게 설정
• 원자적 갱신 입력
  • 해당 조건에 만족하는 문서가 없을 경우 입력 후 갱신한 문서를 만든다: db.collection.update({ 'auth': 'lee' }, { '$inc': { 'viewCount': 1 } }, true). { 'auth': 'lee', 'viewCount': 1 } 반환
  • 해당 조건에 만족하는 문서가 없을 경우 입력, 만족하는 문서가 있을 경우 입력 안함: db.collection.update({ 'auth': 'lee' }, { '$setOnInsert': { 'createAt': new Date() } })
• 다중 문서 갱신: 4번째 인자를 true로 설정. db.collection.update({ 'auth': 'lee' }, { '$inc': { 'viewCount': 1 } }, false, true)
• 갱신 전 문서 반환 후 갱신: db.collection.findAndModify({ 'auth': 'lee' }, { '$inc': { 'viewCount': 1 } }). 이전 viewCount : 24면 24를 반환하고 실제로 25로 갱신.
• findAndModify인자: query 문서를 찾는 조건, sort 결과 정렬, update 찾은 문서 갱신, remove 찾은 문서 삭제 여부 boolean값, new 반환 문서가 갱신하기 전 문서인지 갱신 후 문서인지 설정하는 boolean값, fields 반환 문서 필드 설정. upsert 갱신 입력 여부 boolean값.

조회

• or 쿼리: 하나 키에 대한 or 쿼리는 $in 사용. 여러 키에 대한 or 쿼리는 $or사용. $nin은 $in과 반대 배열 내 조건과 일치하지 않는 문서 반환.
• $or보다는 $in를 사용하라. $or은 설정된 값의 결과를 병합하는 작업(중복 제거도 포함)이 있기 때문에 $in를 사용하는 게 효율적이다.
• $ne는 비효율적이다. $ne로 설정된 것 이외의 모든 인덱스를 살펴봐야하기 때문이다.
• $not은 대부분 테이블 스캔을 수행한다.
• $nin은 항상 테이블 스캔을 수행한다.
• null은 자신과 일치하는 것뿐만 아니라 존재하지 않는것도 반환한다.
• 여러 개 요소와 일치하는 문서: db.collection.find({ 'tags': { $all: [ 'devops', 'network' ] } }) 배열에 순서에 상관없이. ‘devops’, ‘network’가 포함된 문서를 반환한다.
• 배열을 포함하는 문서에 범위 쿼리를 수행할 때 min()와 max()함수를 사용하는 것이 좋음: db.collection.find({ 'a': { '$gt': 1, '$lt': 10 } }).min({ 'a': 1 }).max({ 'a': 10 })
• 내장 문서를 찾을 때는 점 표기법이 좋다. db.collection.find({ 'name.first': 'kh', 'name.last': 'lee' }). 내장 문서의 키 순서가 바뀌면 db.collection.find({ 'name': { 'first': 'kh', 'last': 'lee' } }) 명령어는 아무것도 반환하지 않는다.
• $where 쿼리는 보안상, 인덱스 사용 불가하기 때문에 사용하지 말아야한다.
• aggregate 사용
  • $match를 가장 앞쪽에 배치하면 불필요한 문서를 먼저 걸러낼 수 있으며, $project이나 $group를 사용하기 전에 쿼리가 인덱스를 사용할 수 있다.
  • 필드명을 수정하면 인덱스를 사용할 수 없다.
• 하나의 aggregate가 메모리 20% 이상을 사용하면 오류가 발생한다.

인덱스

• 인덱스 생성: db.collection.ensureIndex({ 'id': 1 })
• 인덱스를 생성하면 모든 읽기, 갱신, 삭제가 더 오래 걸린다. 문서 자체뿐만 아니라 몽고디비가 모든 인덱스를 갱신해야 되기 때문이다. 콜렉션에 두세 개 이상의 인덱스를 갖지 않는 게 좋다.
• 인덱스는 정렬 앞부분에 놓일 경우에만 정렬에 도움이 된다.
• db.collection.find().sort({ 'id': 1, 'auth': 1 })는 db.collection.ensureIndex({ 'id': 1, 'auth': 1 })로 하면 find()만으로 해결 가능하다.
• 인덱스가 되지 않은 sort()를 사용 시, 몽고디비는 결과를 반환하기 전 메모리에서 정렬하므로 인덱스를 최대한 활용하는 게 좋다. explain에서 scanAndOrder: true가 된다.
• find()를 사용할 때, limit()를 사용하는 것은 효율적이다.
• db.collection.find({ 'indexing key': 1, query... }) 은 처음 index된 키로 범위를 좁히므로 효율적이다.
• 만약 index가 { 'id': 1 }로 설정되었을 경우, { 'id': -1 }로 정렬한다면 몽고 디비가 최적화를 해주기 때문에 { 'id': -1 }를 index로 설정할 필요가 없다.
• 인덱스가 상용자에 의해 요구되는 select를 모두 포함하고 있다면 퀴리가 커버링된다고 한다. 커버드 쿼리는 explain에서 indexOnly: true이다.
• 내장 문서에 대한 인덱스 생성: db.collection.ensureIndex({ 'user.name': 1 })
• 배열을 인덱싱할 수 있지만 단일 값 인덱스 보다 휠씬 비싸고 비효율적이기 때문에 권장하지 않는다.
• 인덱스 키가 유니크할 수록 인덱스에 도움이 된다.
• 큰 콜렉션, 큰 문서, 선택적 쿼리에서 인덱스는 적합하다.
• 작은 콜렌션, 작은 문서, 비선택적 쿼리에서 테이블 스캔이 적합하다.
• 제한 콜렉션; 생성될 때, 크기와 갯수가 고정되어 생성된다. 빈 공간이 없다면 가장 오래된 문서가 지워지고 새로운 문서를 넣는다.
• TTL 인덱스는 각 문서에 대해 유효 시간을 설정할 수 있다. 유효시간이 지나면 그 문서는 삭제된다. db.collection.ensureIndex({ 'expireTime': 1 }, { 'expreAfterSeconds': 60*60*24 })는 24시간 후에 삭제된다.
• 전문 인덱스
  • 문장을 빠르게 검색하고 다국어 형태소 분석, 정지단어를 위한 내장된 기능을 제공한다.
  • 항상 오프라인으로 생성하거나 성능이 문제되지 않을 때 생성해야한다.
  • 전문 인덱스가 생성된 콜렉션은 쓰기 성능이 떨어질 수 도 있다.
  • 전문 인덱스 생성: db.collection.ensureIndex({ 'desc': 'text'})
  • 전문 인덱스는 오직 하나만 생성할 수 있다.
• 서비스 중 인덱스를 구축할 때는 background 옵션을 사용해라. 기본적으로 인덱스를 구축할 때 몽고디비는 데이터베이스의 모든 읽기와 쓰기를 중단한다.

스키마

• 내장 방식(중복 데이터 전체를 가지고 있는) 스키마는 작은 하위문서, 정기적으로 변하지 않는 데이터, 결과적인 일관성이 허용될 때, 증가량이 적은문서, 조회하려는 두 번째 쿼리를 수행하기 위해 자주 필요한 데이터, 빠른 읽기 특징을 가지고 있을 때 좋다.
• 참조 방식(유니크한 키 데이터만 가지고 있는) 스키마는 큰 하위문서, 자주 변하는 데이터, 즉각적인 일관성이 필요할 때, 증가량이 많은 문서, 결과에서 자주 제외되는 데이터, 빠른 쓰기 특징을 가지고 있을 때 좋다.

쿼리 분석