MongoDB – это мощная, гибкая и масштабируемая база данных, которая относится к классу NoSQL баз данных. Она использует документоориентированный подход к хранению данных, храня информацию в виде документов в формате JSON. MongoDB обеспечивает высокую производительность, поддержку репликации и масштабируемость, что делает ее популярным выбором для разработки современных приложений. Применяется в веб-разработке, в частности, в рамках JavaScript-ориентированного стека MEAN.
Система MongoDB поддерживает ad-hoc-запросы: они могут возвращать конкретные поля документов и пользовательские JavaScript-функции. Поддерживается поиск, использующий регулярные выражения. Также можно настроить запрос на возвращение случайного набора результатов.
В MongoDB имеется поддержка индексов.
Система MongoDB может работать с набором реплик, то есть содержать две или более копии данных на различных узлах. Каждый экземпляр набора реплик может в любой момент выступать в роли основной или вспомогательной реплики. Все операции записи и чтения по умолчанию осуществляются с основной репликой. Вспомогательные реплики поддерживают в актуальном состоянии копии данных. В случае, когда основная реплика дает сбой, набор реплик проводит выбор, которая из реплик должна стать основной. Второстепенные реплики могут дополнительно являться источником для операций чтения.
Система масштабируется горизонтально, используя технику сегментирования объектов баз данных — распределение их частей по различным узлам кластера. Администратор выбирает ключ сегментирования, который определяет, по какому критерию данные будут разнесены по узлам (в зависимости от значений хэша ключа сегментирования). Благодаря тому, что каждый узел кластера может принимать запросы, обеспечивается балансировка нагрузки.
Система может быть использована в качестве файлового хранилища с балансировкой нагрузки и репликацией данных (функция Grid File System; поставляется вместе с драйверами MongoDB). Предоставляются программные средства для работы с файлами и их содержимым. GridFS используется в плагинах для Nginx и lighttpd. GridFS разделяет файл на части и хранит каждую часть как отдельный документ.
Может работать в соответствии с парадигмой MapReduce. Для агрегации данных предусмотрен аналог SQL-выражения GROUP BY; операторы агрегации могут быть связаны в цепи подобно Unix-конвейерам. Фреймворк также имеет оператор $lookup для связки документов при выгрузке и статистические операции такие как среднеквадратическое отклонение.
Поддерживается JavaScript в запросах, функциях агрегации (например, в MapReduce).
Поддерживаются коллекции с фиксированным размером. Такие коллекции сохраняют порядок вставки и по достижении заданного размера ведут себя как кольцевой буфер.
Есть официальные драйверы для основных языков программирования ( C++, C#, Go, Java, Node.js, Perl, PHP, Python, Ruby). Существует также большое количество неофициальных или поддерживаемых сообществом драйверов для других языков программирования и фреймворков.
Преимущества MongoDB:
1. Гибкость и масштабируемость: MongoDB позволяет хранить структурированные, неструктурированные и полуструктурированные данные, что делает его идеальным для различных типов приложений.
2. Высокая доступность и отказоустойчивость: MongoDB поддерживает репликацию и шардинг, что делает его очень надежным и не требующим простоев при сбоев в работе.
3. Простота использования: MongoDB предоставляет простой и интуитивно понятный язык запросов, который делает работу с базой данных удобной и эффективной.
4. Мощные инструменты аналитики и отчетности: MongoDB обладает широким набором инструментов и функций для анализа, обработки и визуализации данных.
Недостатки MongoDB:
1. Недостаточное распространение: MongoDB все еще не так популярен, как другие реляционные базы данных, что может создавать проблемы с поддержкой и наличием специалистов по работе с ним.
2. Ограниченная поддержка транзакций: по сравнению с реляционными базами данных, MongoDB имеет ограниченную поддержку транзакций, что может быть проблемой для определенных типов приложений.
3. Не поддерживает JOIN запросы: MongoDB не поддерживает JOIN запросы, что может затруднять работу с данными, особенно в случае необходимости объединения данных из различных коллекций.
4. Сложности с миграцией данных: при миграции данных из реляционной базы данных в MongoDB могут возникнуть сложности с преобразованием схемы и переносом данных.