[MongoDB in Action] MongoDB를 이용한 프로그래밍

October 5, 2021

이 내용은 몽고디비 인 액션 2nd Edition 책을 읽고 개인적으로 정리한 내용입니다.

3장에서는 루비 드라이버를 통한 CRUD를 알아본다. 이러한 드라이버가 어떻게 MongoDB와 연결되는지 설명한다. 그리고 간단한 샘플 애플리케이션을 작성해본다.

루비를 통해 보는 몽고DB

루비가 기본적으로 설치되어 있어야 한다.

gem install mongo

위의 명령어를 실행하면 루비 드라이버를 설치할 수 있다.

몽고 드라이버를 load 하고, 데이터베이스 연결하는 스크립트를 작성하면, 스크립트로 간편하게 몽고DB를 연결할 수 있다.

실행은 ruby connect.rb 명령어로 실행할 수 있다.

루비에 대한 간단한 설명

자바스크립트에서 JSON을 사용하는 것 처럼 루비에서는 해시 데이터를 사용한다. JSON은 “:” 으로 key-value 를 구분하지만 루비는 로켓 (=>) 으로 구분한다.

루비 대화형 셸은 irb 이다. irb는 REPL(Read, Evaluable, Print, Loop) 콘솔로, 동적으로 실행되는 루비 코드를 작성하고 테스트하기에 최적의 상태로 만들 수 있게 해준다.

아까 실행했던 스크립트를 irb -r 로 수행하면, 커넥션, 데이터베이스, 컬렉션 객체에 직접 액세스할 수 있다.

삽입

아래와 같이 몽고DB에 데이터를 삽입할 수 있다. 화면 캡처 2021-10-05 010610

루비 쉘을 이용해서, 자유롭게 전역변수를 설정하고 mongo 쉘의 명령어를 쓸 수 있다. (오타가 나지 않게 조심하자 😂)

irb(main):006:0> sunmin = {"last_name" => "jeong", "age" => 28}
=> {"last_name"=>"jeong", "age"=>28}
irb(main):010:0> puts sunmin
{"last_name"=>"jeong", "age"=>28}
=> nil
irb(main):011:0> sunmin_id = $users.insert_one(sunmin)

루비의 p 메서드를 앞에 붙여서 스크린에 프린트할 수 있다.

p $users.find( :age => {"$gt" => 20}).to_a

쿼리와 커서

위에서 age > 20 인 유저를 2개 추가했다. “age > 20” 조건인 쿼리를 날려보면, Mongo::Collection::View 객체에 결과값이 반환된다. 이게 커서이다.

irb(main):025:0> $users.find({"age" => {"gt" => 20}})
=> #<Mongo::Collection::View:0x54170960 namespace='tutorial.users' @filter={"age"=>{"gt"=>20}} @options={}>

루비에서는 위와 같은 커서를 통해 each 문으로 루핑을 하며 데이터를 출력할 수 있다. MongoDB 셸 또한 이와 같은 방법으로 find()를 실행하는데, 자동으로 커서를 20회 반복하여 결과를 반환한다는 점이 다르다.

업데이트와 삭제

irb(main):032:0> $users.find({"last_name" => "jeong"}).update_one({"$set" => {"home" => "SweetHome"}})
=> #<Mongo::Operation::Update::Result:0x55110020 documents=[{"n"=>1, "nModified"=>1, "ok"=>1.0}]>

update_one : 조건에 부합하는 다큐먼트 한개만 업데이트한다.
update_many : 조건에 부합하는 여러 개의 도큐먼트를 업데이트 한다.
delete_one : 파라미터 없이 수행하며, 1개의 도큐먼트를 삭제한다.
delete_many : 조건에 맞는 모든 도큐먼트를 삭제한다.
drop : 모든 도큐먼트를 삭제한다.

데이터베이스 명령어

listDatabases 명령어를 통해 드라이버에서 어떻게 데이터베이스 명령어를 실행할 수 있는지 살펴보겠다. 이 명령어는 admin 데이터베이스에 대해 실행해야 하는 명령어 가운데 하나이다. admin 데이터베이스는 인증이 사용될 때 특별하게 취급된다. (10장에서 자세히 다룬다.)

irb(main):034:0> $admin_db.command({"listDatabases" => 1})
=> #<Mongo::Operation::Result:0x55079920 documents=[{"databases"=>[{"name"=>"admin", "sizeOnDisk"=>69632.0, "empty"=>false}, {"name"=>"config", "sizeOnDisk"=>110592.0, "empty"=>false}, {"name"=>"local", "sizeOnDisk"=>86016.0, "empty"=>false}, {"name"=>"tutorial", "sizeOnDisk"=>73728.0, "empty"=>false}], "totalSize"=>339968.0, "ok"=>1.0}]>

listDatabases : 현재 존재하는 모든 데이터베이스와 디스크상의 용량에 대한 정보를 루비의 해시로 보여준다.

드라이버 작동 원리

MongoDB 드라이버는 세 가지 주요한 기능을 수행한다.

모든 도큐먼트의 _id 필드에 디폴트로 저장되는 값인 객체 ID를 생성한다.
특정 언어로 표현된 도큐먼트와 MongoDB의 이진 데이터 포맷인 BSON 사이의 변환을 수행한다. (직렬화 & 역직렬화)
MongoDB의 와이어 프로토콜을 사용해서 네트워크 소켓을 통해 데이터베이스와 통신한다.

객체 ID 생성

몽고DB에서 _id 필드는 PK이다. 개발자가 임의의 값을 넣어주는것이 가능하지만, 주어지지 않을 경우에는 MongoDB 객체 ID가 사용된다.

615b22e5/22c7e25178/ae6807

몽고DB ObjectID 는 다음과 같은 규약을 따른다. Object Id

4-byte timestamp value, representing the ObjectId’s creation, measured in seconds since the Unix epoch
5-byte random value
3-byte incrementing counter, initialized to a random value

도큐먼트에서는 5byte가 랜덤값이라고 명시되어 있지만, 책에서는 3byte 는 서버의 id, 나머지 2byte는 프로세스의 id라고 얘기한다.

PK 중복이 이루어지지 않게 하기 위해서 유니크한 식별자를 생성해야 하는데, 그 수단으로 타임스템프, 서버ID, 그리고 프로세스ID를 활용한 것이다.

_id에 타임스탬프 정보가 있기 때문에, 도큐먼트의 생성시간을 알 수 있다.

irb(main):035:0> id = BSON::ObjectId.from_string('615b22e522c7e25178ae6807')
=> BSON::ObjectId('615b22e522c7e25178ae6807')
irb(main):036:0> id.generation_time
=> 2021-10-04 15:51:01 UTC

객체의 생성시간에 대한 범위 질의를 할 때도 ObjectID를 활용할 수 있다.

jun_id = BSON::ObjectId.from_time(Time.utc(2021, 10, 5))

트위터 모니터링 애플리케이션 구축

책에 있는 실습코드 예제를 수행해본다.

여기서는 gem 을 통해 필요한 모듈을 받아온다.

source 'https://rubygems.org'

gem 'mongo', '1.9.2'
gem 'bson_ext', '1.9.2'
gem 'twitter', '5.8.0'
gem 'sinatra', '1.4.4'

sinatra 는 가벼운 웹서버를 실행시킬 수 있는 루비로 개발된 프레임워크다. sinatra를 이용하면, 간단하게 html 페이지를 만들 수 있는게 장점이다.

get '/' do
  if params['tag']
    selector = {:tags => params['tag']}
  else
    selector = {}
  end

  @tweets = TWEETS.find(selector).sort(["id", -1])
  erb :tweets
end

Jeong Sun Min