《MongoDB数据建模和模式设计》为数据建模开启全新视角(送书福利)

科技   2024-11-08 07:46   北京  
作者 | JiekeXu
来源 |公众号 JiekeXu DBA之路(ID: JiekeXu_IT)
如需转载请联系授权 | (个人微信 ID:JiekeXu_DBA)
大家好,我是 JiekeXu,江湖人称“强哥”,荣获 Oracle ACE Pro 称号,墨天轮 MVP,墨天轮年度“墨力之星”,拥有 Oracle OCP/OCM 认证,MySQL 5.7/8.0 OCP 认证以及 PCA、PCTA、OBCA、OGCA、KCP 等众多国产数据库认证证书,今天和大家一起来看看《MongoDB数据建模和模式设计》为数据建模开启全新视角,欢迎点击最上方蓝字“JiekeXu DBA之路”关注我的微信公众号,然后点击右上方三个点“设为星标”置顶,更多干货文章才能第一时间推送,谢谢!

前  言 

随着大数据时代的到来,数据模型设计已成为构建高效、可扩展数据库系统的关键。而MongoDB 作为最受欢迎的 NoSQL 数据库之一(在本月的 db-engines 排行榜上排名第 5,文档型数据库中排名第一),因其灵活性和高性能而被广泛应用于各种企业级应用。然而,如何设计一个符合业务需求、同时又能充分发挥 MongoDB 特性的数据模型,却往往是许多技术人员面临的挑战。

正  文

MongoDB 是一款强大的、灵活的、易于扩展的通用数据库,广泛应用于各种现代应用程序中。从最初 2007 年的 1.0 版本到今年 10 月份发布的最新的 8.0.3 版本,MongoDB 不断发展,引入了许多重要的新特性和优化。MongoDB 起源于 2007 年,当时由 Dwight Merriman,Eliot Horowitz 和 Kevin Ryan 共同创立的 10gen 公司推出的一种新的数据库解决方案。10gen 公司于 2013 年 2 月更改名称为 MongoDB Inc.,目前已着重发展和改进MongoDB 系统。以下是 MongoDB 的发展历史及各主要版本的新特性概述。

发展历史

1. 早期版本(2009-2012)

  • 2009年:MongoDB 1.0 版本发布,标志着 MongoDB 正式进入市场。

  • 2010年:MongoDB 1.6 版本引入了分片(Sharding)功能,支持水平扩展。

  • 2011年:MongoDB 2.0 版本发布,引入了 GridFS 文件存储系统和更强大的聚合框架。

  • 2012年:MongoDB 2.2 版本引入了 Aggregation Framework,提供了更强大的数据处理能力。

2. 成熟期(2013-2016)

  • 2013年:MongoDB 2.4 版本引入了文本搜索功能,支持全文搜索。

  • 2014年:MongoDB 2.6 版本引入了 WiredTiger 存储引擎,显著提升了性能和可扩展性。

  • 2015年:MongoDB 3.0 版本发布,引入了 WiredTiger 存储引擎的全面支持,提升了事务处理能力和性能。

  • 2016年:MongoDB 3.2 版本引入了 Change Streams,支持实时数据流处理。

3. 增强期(2017-2020)

  • 2017年:MongoDB 3.4 版本引入了多文档事务支持,进一步增强了数据一致性。

  • 2018年:MongoDB 3.6 版本引入了 Sessions 和 Causal Consistency,支持更复杂的事务处理。

  • 2019年:MongoDB 4.0 版本发布,全面支持多文档事务,实现了从 NoSQL 到 NewSQL 的跨越。

  • 2020年:MongoDB 4.2 版本引入了分布式事务、字段级加密、可重试读等重要特性。

4. 创新期(2021-至今)

  • 2021年:MongoDB 5.0 版本发布,引入了原生时间序列数据平台、在线重新分片、版本化 API 等新特性。

  • 2022年:MongoDB 6.0 版本发布,引入了可查询加密、集群同步、时序集合等新特性。

  • 2023年:MongoDB 7.0 版本发布,引入了分片元数据一致性校验、采样查询与分析分片键、自动合并等新特性。

  • 2024年:MongoDB 8.0 版本发布,走向融合,支持向量搜索、时间序列、全文搜索、实时分析、流式处理、OLTP等等。


主要版本新特性

MongoDB 4.2

  • 分布式事务:采用二段提交方式,保证分片集群事务的 ACID 特性。

  • 字段级加密:驱动层面支持字段级加密,提升业务灵活性和安全性。

  • 可重试读:提供弱网环境下自动重试能力,保证业务连续性。

  • 通配符索引:支持创建通配符索引,覆盖一个文档下的多个特征字段,管理更方便,使用更灵活。

  • 物化视图:通过最新的物化视图可以缓存计算结果,避免每次重复计算,提升运行效率,减少逻辑复杂度。

MongoDB 5.0

  • 原生时间序列数据平台:支持时序数据,提供时间序列集合、集群索引等能力,扩展了 MongoDB 在物联网、金融行业、监控系统、日志解析、财务分析等业务场景的应用。

  • 在线数据重新分片:支持在业务运行的情况下,通过 reshardCollection 命令按需更改集合的分片键,整个过程无需停机或进行复杂的迁移。

  • 版本化 API:定义了应用程序最常用的一组命令和参数,确保应用程序在数据库版本升级时的兼容性。

  • 新版 MongoDB Shell:重新设计了 MongoDB Shell,引入了语法高亮、智能自助上下文帮助和有用的错误信息,提供了一个更现代化的命令行体验。

  • Write Concern 策略默认值调整:默认为 w=majority,增强数据的可靠性。

MongoDB 6.0

  • 可查询加密:支持对特定字段进行加密,确保敏感数据的安全性。

  • 集群同步:支持跨集群的数据同步,提升数据冗余和高可用性。

  • 时序集合:进一步优化了时序数据的处理能力,提供更高效的存储和查询。

  • 变更流:增强变更流功能,支持更复杂的实时数据处理场景。

  • 聚合:引入了新的聚合运算符和功能,提升数据处理能力。

MongoDB 7.0

  • 支持分片元数据一致性校验:确保分片元数据的一致性,提升系统的可靠性和稳定性。

  • 支持采样查询与分析分片键:提供采样查询功能,帮助用户分析和优化分片键。

  • 自动合并:自动合并分片,简化管理和维护。

  • 优化项:包括安全性、聚合、时序集合、分片等方面的优化,提升整体性能和用户体验。

MongoDB 8.0

走向融合,支持向量搜索、时间序列、全文搜索、实时分析、流式处理、OLTP等等,更多新特性请查看官方文档 https://www.mongodb.com/zh-cn/docs/manual/release-notes/8.0/

数据建模和模式设计

官方文档里也有关于数据建模的内容,感兴趣的可查看:https://www.mongodb.com/zh-cn/docs/manual/data-modeling/

在这个数据驱动的时代,有效的数据管理和利用已成为企业和组织成功的关键。随着大数据和云计算技术的迅猛发展,传统的关系型数据库已难以满足现代应用的需求。NoSQL 数据库如 MongoDB 因其灵活性、可扩展性和高性能等特点,逐渐成为处理大量非结构化数据的首选方案。为了帮助读者掌握在 MongoDB 中构建高效、可靠的数据模型所需的知识和技术,《MongoDB 数据建模和模式设计》一书应运而生。

MongoDB 是一种流行的 NoSQL 数据库,以其灵活性、可扩展性和高性能著称。它支持动态模式,可以轻松处理非结构化和半结构化数据,非常适合现代应用的需求。然而,MongoDB 的数据建模和模式设计并不像传统的关系型数据库那样直观,需要一定的技巧和经验。《MongoDB 数据建模和模式设计》正是为了解决这一问题而编写的。

本书由三位在数据建模和NoSQL领域有着深厚造诣的专家共同撰写:

  • 丹尼尔·库帕(Daniel Coupal):MongoDB 高级工程师,数据建模课程的创始人。
  • 帕斯卡·德斯马雷斯(Pascal Desmarets):Hackolade 公司创始人兼CEO,专注于NoSQL数据建模工具的开发。
  • 史蒂夫·霍伯曼(Steve Hoberman):数据建模专家,国际数据管理协会(DAMA国际)专业成就奖获得者,被誉为“数据建模大师”。

全书分为导论和三个核心章节,分别是“对齐”、“细化”和“设计”,每个部分都有明确的目标和方法,通过一个贯穿始终的案例——“宠物之家”来阐述理论与实践相结合的过程。

  • 导论:介绍了数据模型的基本概念、特征和组件,强调了数据模型的三个层次(业务术语、逻辑和物理)以及数据建模的三个视角(关系、维度和查询)。
  • 第1章 对齐:关注通用业务术语的定义和项目范围的一致性,确保所有参与者对项目有相同的理解和期望。
  • 第2章 细化:深入探讨如何根据业务需求收集和分析数据,进一步完善对项目的理解。
  • 第3章 设计:基于前面的工作,讨论如何选择合适的数据库,并进行具体的模型设计和优化,以满足技术要求。

本书不仅适用于 MongoDB 数据建模和模式设计人员,也适合那些希望将传统数据建模技能扩展至 MongoDB 或其他 NoSQL 数据库的技术人员。无论是初学者还是有一定经验的从业者,都能从中获得宝贵的指导和启示。

抽奖送书活动

为了让更多读者受益,我联合其他几位公众号号主以及机械工业出版社特别推出了“抽奖送书”活动。活动详情如下:

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  • 奖品:《MongoDB 数据建模和模式设计》共24本

  • 参与方式:关注以下 8 位公众号大佬,并在每个公众号后台回复『抽奖』,每个公众号届时将抽取 3 位幸运粉丝,免费包邮送书,共计 24 位,机会多多。

  • 获奖条件每个公众号的文章阅读量需达到 500 以上,使用抽奖小程序。

  • 参与公众号

    • 『JiekeXu DBA之路』

    • 『青年数据库学习互助会』

    • 『徐sir的IT之路』

    • 『Lucifer三思而后行』

    • 『小周的数据库进阶之路』

    • 『IT小Chen』

    • 『老杜随笔』

    • 『AustinDatabases』

 


    参与公众号名片


『JiekeXu DBA之路』利用闲暇时间记录一菜鸟 DBA 学习成长之路,所发布文字属于个人观点和学习笔记,没有多余废话。号主:JiekeXu:Oracle ACE,获 Oracle OCP/OCM 及 MySQL 5.7/8.0 OCP 认证,点击下方卡片,后台回复【抽奖】获取抽奖码参与。

『青年数据库学习互助会』
青学会 MOP 技术社区,致力于 MySQL、Oracle、PostgreSQL 数据库技术分享。MOP 社区由 JiekeXu、徐sir、会长三位 ACE 联合创立,点击下方卡片,后台回复【抽奖】获取抽奖码参与。




『徐sir的IT之路』青学会 MOP 技术社区联合创始人之一,Oracle ACE,致力于 MySQL、Oracle、PostgreSQL 数据库技术分享。点击下方卡片,后台回复【抽奖】获取抽奖码参与。





『Lucifer三思而后行』不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。一位籍籍无名的数据库爱好者!后台回复【抽奖】获取抽奖码参与。


『小周的数据库进阶之路』致力于 DBA 数据库经验分享、新手入门、原理解读、避坑指南。点击下方卡片,后台回复【抽奖】获取抽奖码参与。




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『AustinDatabases』刘华阳,专注于MYSQL及PostgreSQL数据库知识分享后台回复【抽奖】获取抽奖码参与。



全文完,希望可以帮到正在阅读的你,如果觉得有帮助,可以分享给你身边的朋友,同事,你关心谁就分享给谁,一起学习共同进步~~~




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