Material apresentado na semana de Informática da ETEC de Fernandópolis sobre NoSQL e MongoDB.

1. Você tem dado
em casa?

3. SQL

4. SQL
Structured Query Language
SELECT * FROM * WHERE 1 = 1;

5. SQL
Apache Derby PostgreSQL
Caché InterBase
DB2 Microsoft Access
Firebird Microsoft SQL Server
HSQLDB MySQL
SQLite Oracle

6. NoSQL
Jefferson Q. Venerando

8. NoSQL?

9. NoSQL
•Usado em 1998 como o nome de um BD
relacional open source sem interface SQL;
•“Completamente distinto do modelo
relacional”;
•Deveria ser chamado NoREL;
•Voltou a ser usado em 2009 em um evento
sobre banco de dados open source
distribuídos.

10. NoSQL
•Vieram para suprir necessidades dos BD
tradicionais;
•Alta performance, escalabilidade, replicação,
suporte à dados estruturados e sub colunas.

11. Escalability?
•Escalabilidade vertical (scale up)
•Aumentar poder do servidor.
•Escalabilidade horizontal (scale out)
•Aumentar quantidade de servidores.

12. NoSQL
•Informações necessárias agrupadas no
mesmo registro;
•Sem relacionamentos =)

13. NoSQL
•Existem vários tipos;
•São divididos pela forma usada para trabalhar
com seus dados:
•Wide column store
•Key/value store
•Graph store
•Column oriented store
•Document store

14. NoSQL
Wide column store
•Fortemente inspirados pelo BigTable do
google, suportam várias linhas e colunas além
de subcolunas.
•Outros exemplos:
•HBase (Yahoo)
•HiperTable
•Cassandra (Facebook e Digg)

15. NoSQL
Key/value store
•Mais simples, chave e valor para a chave.
•Agüenta mais carga de dados.
•São os mais escaláveis.
•Exemplos:
•MemcacheDB
•SimpleBD
•Berkeley DB

16. NoSQL
Graph store
•Mais complexo.
•Guarda objeto e não registros.
•Buscas são feitas pela navegação destes
objetos.
•Exemplos:
•Neo4J
•InfoGrid
•BigData

17. NoSQL
Column oriented store
•São relacionais.
•Tem características do NoSQL.
•Dados armazenados em colunas, não em
linhas.
•Exemplos:
•Vertica
•MonetDB
•LucidDB

18. NoSQL
Document oriented store
•Baseados em documentos XML ou JSON.
•Localização por ID único ou qualquer registro
do documento.
•Exemplos:
•CouchDB (Apache)
•MongoDB (Engine Yard)
•Riak

19. Wood in the cat

20. Manga?

21. MongoDB
Orientado a Documentos
•Modelo relacional: representa mundo real (que
é n-dimensional) usando abordagem
bidimensional.
•Podemos melhorar isso com análise, mas
posteriormente um outro atributo pode ser
encontrado.

22. MongoDB
•O equivalente a registros são documentos.
•Sintaxe JSON.

23. JASON?

24. JSON - JavaScript Object Notation
Nele = {
nome:"Elen Carla D. O.",
cidade:"Indiaporã",
pensamento:"Vou matar alguém depois
dessa palestra."
}
Mimimi...

25. Nele = {
nome:"Elen Carla D. O.",
cidade:"Indiaporã",
pensamento:"Vou matar alguém depois
dessa palestra."
}
db.testedb.save(Nele)

26. Boer = {
nome:"Marcelo Tadeu-deu-deu Boer",
disciplinas: {
{
nome:"APS",
semestre:{4, 5, 6}
},
{
nome:"LTP",
semestre:5
}
},
faculdade:"FEF"
}
db.testedb.save(Boer)

27. Eae?
•Representamos objetos do mundo real da
forma como eles são: complexos e únicos. =)
•Se precisar de novos atributos, eles serão
criados apenas onde for necessário. =)
•Desenvolvedor precisa tomar cuidado pro
banco não virar a casa da mãe Joana. =(

28. Redundância de dados over 9000
•Modelo relacional: Reduzir o máximo possível
a redundância de dados(formas normais,
relacionamentos).
•MongoDB: Sem relacionamentos, duplicação
não é um problema.

29. RedunZzzZZzZz...
pessoa1 = {nome:"João", cidade:{nome:"Belo Horizonte",
estado:"MG"}}
pessoa2 = {nome:"Zequinha", cidade:{nome:"Belo Horizonte",
estado: "MG"}}
pessoa3 = {nome:"Joca", cidade:"Lagoa Santa"}
pessoa4 = {nome:"Jurema", cidade:{nome:"Rio de Janeiro",
estado:{nome:"Rio de Janeiro", pais:{nome:"Brasil"}}}

30. Redundância de dados over 9000
•Não há tabelas: há coleções de documentos.
•O documento é meu e eu guardo o que eu
quiser nele.
•Documentos devem ser auto-contidos.
•Uma única consulta retorna o documento
inteiro.

31. Então?
•Mais performance. Uma consulta retorna tudo
o que precisa a respeito do documento. =)
•Alterar todos registros relacionados a uma
unidade semântica requer tratamento um a um.

32. Na prática...

33. Database == Database

34. > show dbs
admin
bsp_development
local
> use bsp_development
switched to db bsp_development
> show collections
clientes
fornecedores
funcionarios
servicos
system.indexes

35. Coleção == Tabela

36. > db.clientes
bsp_development.clientes
> db.clientes.count()
5
> db.clientes.find().forEach(function(doc) {
print(tojson(doc));
});

37. Documento == Linha

38. {
"_id" : ObjectId("4cee87ac271cd3146e00002a"),
"ativo" : true,
"nome" : "Ryu",
"email" : "ryuhadouken@shamanime.com",
"poder_especial" : "hadouken",
"created_at" : "Thu Nov 25 2010 13:58:36 GMT-0200
(BRST)",
"updated_at" : "Thu Nov 25 2010 13:58:36 GMT-0200
(BRST)",
}

40. Funcionalidades similares
Consultas dinâmicas

41. > use teste
switched to db teste
> db.cores.insert({nome:'vermelho', primaria:true})
> db.cores.insert({nome:'verde', primaria:true})
> db.cores.insert({nome:'azul', primaria:true})
> db.cores.insert({nome:'rosa', primaria:false})
> db.cores.insert({nome:'amarelo', primaria:false})
> db.cores.insert({nome:'laranja', primaria:false})

42. > var cursor = db.cores.find()
> cursor.next()
{
"_id" : ObjectId("4d56e8d3e0ab4d700255d829"),
"nome" : "vermelho",
"primaria" : true
}

43. > cursor
{ "_id" : ObjectId("4d56e8e6e0ab4d700255d82a"), "nome" : "verde", "primaria" : true }
{ "_id" : ObjectId("4d56e8ede0ab4d700255d82b"), "nome" : "azul", "primaria" : true }
{ "_id" : ObjectId("4d56e8f6e0ab4d700255d82c"), "nome" : "rosa", "primaria" : false }
{ "_id" : ObjectId("4d56e8fce0ab4d700255d82d"), "nome" : "amarelo", "primaria" : false }
{ "_id" : ObjectId("4d56e903e0ab4d700255d82e"), "nome" : "laranja", "primaria" : false }

44. SELECT * FROM cores WHERE nome = 'verde';
> db.cores.find({nome:'verde'})
{ "_id" : ObjectId("4d56e8e6e0ab4d700255d82a"), "nome" : "verde", "primaria" : true }

45. SELECT nome FROM cores WHERE primaria = 1;
> db.cores.find({primaria:true}, {nome:true})
{ "_id" : ObjectId("4d56e8d3e0ab4d700255d829"), "nome" : "vermelho" }
{ "_id" : ObjectId("4d56e8e6e0ab4d700255d82a"), "nome" : "verde" }
{ "_id" : ObjectId("4d56e8ede0ab4d700255d82b"), "nome" : "azul" }

46. > db.cores.find({nome:/l/})
{ "_id" : ObjectId("4d56e8d3e0ab4d700255d829"), "nome" : "vermelho", "primaria" : true }
{ "_id" : ObjectId("4d56e8ede0ab4d700255d82b"), "nome" : "azul", "primaria" : true }
{ "_id" : ObjectId("4d56e8fce0ab4d700255d82d"), "nome" : "amarelo", "primaria" : false }
{ "_id" : ObjectId("4d56e903e0ab4d700255d82e"), "nome" : "laranja", "primaria" : false }

47. > db.pessoas.insert({nome:"Boer", idade:28})
> db.pessoas.insert({nome:"Tiago", idade:24})
> db.pessoas.insert({nome:"Guilherme", idade:39})

48. SELECT * FROM pessoas WHERE idade > 24
> db.pessoas.find({idade: {$gt: 24}})
{ "_id" : ObjectId("4d594916e0ab4d700255d82f"), "nome" : "Boer", "idade" : 28 }
{ "_id" : ObjectId("4d59492ae0ab4d700255d831"), "nome" : "Guilherme", "idade" : 39 }

49. SELECT * FROM pessoas WHERE idade <= 24
> db.pessoas.find({idade: {$lte: 24}})
{ "_id" : ObjectId("4d59491ee0ab4d700255d830"), "nome" : "Tiago", "idade" : 24 }

50. $bot_add
$bot_kick
$bot_add_ct
$bot_kick x
$bot_add_tr
$bot_knives only
$bot_kill
$bot_pistols_only
$bot_difficulty 0
$bot_snipers_only
$bot_difficulty 2
$bot_all_weapons
$bot_difficulty 3
$bot_allow_shield x
$bot_difficulty 4

51. $gt
$all
$gte
$size
$lt
$exists
$lte
$type
$ne
$elemMatch
$in
$not
$nin
$where
$mod

52. Funcionalidades similares
Agregação

53. > db.cores.count()
6
> db.cores.count({primaria:true})
3

54. > db.cores.distinct('nome')
[ "amarelo", "azul", "laranja", "rosa", "verde", "vermelho" ]
> db.pessoas.distinct('nome', {idade:24})
[ "Tiago" ]

55. > db.itens.insert({titulo:'Home', template:'home'})
> db.itens.insert({titulo:'O que fazemos', template:'pagina'})
> db.itens.insert({titulo:'Quem somos', template:'pagina'})
> db.itens.insert({titulo:'Trabalhe conosco', template:'pagina'})
> db.itens.insert({titulo:'Nossos valores', template:'pagina'})
> var key = {template: true};
> var inicial = {count:0};
> var reduce = function(obj, prev) {prev.count += 1;};
> db.itens.group({key:key, initial:inicial, reduce:reduce})
[
{"template" : "home", "count" : 1},
{"template" : "pagina", "count" : 4}
]

56. > db.itens.insert({tags: ['cachorro', 'gato']})
> db.itens.insert({tags: ['cachorro']})
> db.itens.insert({tags: ['cachorro', 'rato']})
> db.itens.insert({tags: ['cachorro', 'rato', 'macaco']})
> db.itens.insert({tags: ['cachorro', 'rato', 'macaco']})
> db.itens.insert({tags: ['cachorro', 'macaco']})

57. GROUP BY = MapReduce
> var map = function() {
this.tags.forEach(function(t) {
emit(t, {count: 1});
});
}

58. GROUP BY = MapReduce
> var reduce = function(key, values) {
var count = 0;
for(var i=0, len=values.lenght; i<len; i++) {
count += values[i].count;
}
return {count: count};
}

59. GROUP BY = MapReduce
> var result = db.itens.mapReduce(map, reduce);
> result
{
"ok" : 1,
"timeMillis" : 86,
"result" : "tmp.mr.mapreduce_1273861517_683",
"counts" : {
"input" : 6,
"emit" : 13,
"output" : 4
}
}

60. GROUP BY = MapReduce
> db[result.result].find()
{ "_id" : "cachorro", "value" : { "count" : 6 } }
{ "_id" : "gato", "value" : { "count" : 1 } }
{ "_id" : "macaco", "value" : { "count" : 3 } }
{ "_id" : "rato", "value" : { "count" : 3 } }

61. Funcionalidades similares
Relacionamentos

62. Relacionamentos
Um para Muitos

63. 1. Normalizado

64. // inserir post
> db.posts.insert({titulo:'Analise e Projeto de Sistemas'});
> var post = db.posts.findOne({titulo:'Analise e Projeto de
Sistemas'});
// inserir comentario
> db.comentarios.insert({
nome:'Jefferson',
corpo:'Awo Boer, meu rei!',
post_id : post._id
});
> var comentario = db.comentarios.findOne({nome:'Jefferson'});

65. SELECT * FROM comentarios WHERE post_id = {#post.id}
> db.comentarios.find({post_id: post._id})
{
"_id" : ObjectId("4d5955f1e0ab4d700255d83e"),
"nome" : "Jefferson",
"corpo" : "Awo Boer, meu rei!",
"post_id" : ObjectId("4d5955a5e0ab4d700255d83d")
}

66. SELECT * FROM posts WHERE id = {#comentario.id}
> db.posts.find({_id: comentario.post_id})
{
"_id" : ObjectId("4d5955a5e0ab4d700255d83d"),
"titulo" : "Analise e Projeto de Sistemas"
}

67. 2. Embedded

68. // inserir post E comentarios
> db.posts.insert({
titulo: 'Analise e Projeto de Sistemas',
comentarios: [
nome: 'Jefferson', corpo: 'Haha, passei!'},
nome: 'Diego', corpo: 'Da meio ponto ai, Boer!'}
]
})

69. > var post = db.posts.find({titulo:'Analise e Projeto de Sistemas'});
> post
{
"_id" : ObjectId("4d5957e7e0ab4d700255d83f"),
"titulo" : "Analise e Projeto de Sistemas",
"comentarios" : [
{"nome" : "Jefferson", "corpo" : "Haha, passei!"},
{"nome" : "Diego", "corpo" : "Da meio ponto ai,
Boer!"}
]
}

70. > db.posts.find({'comentarios.nome':'Diego'})
> db.posts.find({
comentarios: {
$elemMatch: {nome:'Diego'}
}
})

71. // inserir posts, comentários e respostas
> db.posts.insert({
titulo:'LTP',
comentarios: [
{
nome:'Jefferson',
corpo:'MVC neles Tiaguinho!',
comentarios: [
{nome:'Elen', corpo:'Não to entendendo nada.'},
{nome:'Jefferson', corpo:'Para de chorar!'}
]
}
]
})

72. > db.posts.insert({
titulo: 'MongoDB',
tags : ['mongodb', 'databases']
})
> db.posts.ensureIndex({tags:1})

73. Relacionamentos
Muitos para Muitos

74. > db.sites.insert({dominio: 'shamanime.com'})
> db.sites.insert({dominio: 'brassun.com.br'})
> db.sites.find()
{
"_id" : ObjectId("4d595b58e0ab4d700255d841"),
"dominio" : "shamanime.com"
}
{
"_id" : ObjectId("4d595b62e0ab4d700255d842"),
"dominio" : "brassun.com.br"
}

75. > db.usuarios.insert({
nome: 'Jefferson',
autorizacoes: [
ObjectId('4d595b58e0ab4d700255d841'),
ObjectId('4d595b62e0ab4d700255d842')
]
})
> db.usuarios.insert({
nome: 'Lucio',
autorizacoes: [
ObjectId('4d595b62e0ab4d700255d842')
]
})

76. > var bs = db.sites.findOne({dominio:'brassun.com.br'})
> db.usuarios.find({autorizacoes:bs._id})
// Jefferson e Lucio
> var shamanime = db.sites.findOne({dominio:'shamanime.com'})
> db.usuarios.find({autorizacoes:shamanime._id})
// Jefferson

77. > var jefferson = db.usuarios.findOne({nome:'Jefferson'})
> db.sites.find({_id:{$in: jefferson.autorizacoes}})
// shamanime.com e brassun.com.br

78. Check list:
•SQL
•NoSQL
•Escalabilidade
•MongoDB: Insert, consultas,
agregação, relacionamentos
•MongoDB: Update, delete, etc

79. Teste você mesmo:
http://try.mongodb.org/

80. Antes que eu me esqueça:
GridFS
•Armazenar arquivos no banco de dados.
•Qualquer tipo.
•GridFS + Replicação + Sharding = WIN!

81. nosqlsummer.org

83. {
nome: 'Jefferson Venerando',
site: 'shamanime.com'
twitter: '@shamanime'
empresa: 'brassun.com.br'
}