[ 엘리스 SW 엔지니어 트랙 ] 30일차

📍 30일 차 12.4. 토(온라인 강의)

오늘은 mongoDB와 express.js를 연동하여 CRUD하는 법을 배웠다. 예전에 mongoDB를 이용하여 최신 기사를 한눈에 보여주는 지금 뉴스! 프로젝트를 진행했으나, AWS 무료 티어 기간이 끝나서 취소하는 바람에 서버를 닫았다. 그때는 Robo 3T 프로그램으로 mongoDB를 조작했는데 이번에는 mongoDB 홈페이지에 cloud 기능과 연동하는 법을 배웠다. mongoDB 홈페이지에서 다루니까 훨씬 UX가 좋았다.

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❏ MongoDB

1. 대표적인 NoSQL, Document DB mongo는 Humongous에서 따온 말로, 엄청나게 큰 DB, 대용량 데이터를 처리하기 좋게 만들어짐
2. NoSQL (Not Only SQL): 구조화된 질의어를 사용하지 않는 데이터베이스, 자료 간의 관계에 초점을 두지 않음. 데이터를 구조화하지 않고 유연하게 저장함
3. RDB (Relational Database): 관계형 데이터 베이스, 자료들의 관계를 주요하게 다룸, SQL 질의어를 사용하기 위해 데이터를 구조화해야 함
4. 왜 NoSQL을 사용하는가? SQL을 사용하기 위해서는 데이터를 구조화하는 것이 필수이다.(DDL) 스키마에 정의된 데이터가 아니면 저장할 수 없는 제약이 따르는데, NoSQL을 사용하면 사전작업 없이 DB를 사용할 수 있다.(DB크기에 관여하지 않고 프로젝트를 빠르게 진행할 수 있음)

// MySQL
CREATE DATABASE simple_board

CREATE TABLE posts (
    id NOT NULL AUTO INCREAMENT
    title VARCHAR(30),
    content TEXT,
    PRIMARY KEY(id)
)

INSERT INTO posts (title, content)
VALUES
('first title', 'first content'),
('second title', 'second content')

// MongoDB
use simple_board
db.posts.insert([
    {
        title: 'first title',
        content: 'first content'
    },
    {
        title: 'first title',
        content: 'first content'
    }
])

5. NoSQL은 다양한 종류가 있지만, 대표적으로 자료를 문서로 저장하는 DocumentDB 가 일반적, 이 외에, key-value, Graph, large collection 등의 NoSQL DB 가 존재한다.
6. mongoDB 를 직접 설치하거나 Cloud 서비스를 사용할 수 있음. 직접 설치하면 귀찮고 어렵지만, 원하는 만큼 얼마든지 데이터를 사용할 수 있음. Cloud 를 사용하면 쉽고 빠르게 시작 가능하지만, 사용량에 따라 요금이 부과된다.
7. 직접 설치하기: 직접 모든 DB 관련 설정을 해야 한다. sharding이나 replication 등의 작업이 필요할 때 운영 지식과 노하우가 요구된다. 무료로 제공하는 community version을 제공함
8. mongoDB cloud: 모든 DB 기능을 웹에서 관리 가능하다. 특별한 노하우 없이 DB 운용 가능하고 512MB까지는 평생 무료로 사용 가능
9. mongoDB compass: mongoDB에 접속하여 Database, collection, document 등을 시각화하여 관리할 수 있게 도와주는 도구, MySQL workbench와 유사

❏ MongoDB의 기본 개념

1. Database: 하나 이상의 collection 을 가질 수 있는 저장소, SQL에서의 database 와 유사
2. Collection: 하나 이상의 Document가 저장되는 공간. SQL 에서의 table 과 유사하다. 하지만, collection 이 document 의 구조를 정의하지 않음
3. Document: mongoDB 에 저장되는 자료, SQL 에서 row와 유사하지만, 구조 제약 없이 유연하게 저장 가능, JSON과 유사한 BSON을 사용하여 다양한 자료형을 지원한다.
4. document - objectID : 각 document의 유일한 키 값, SQL의 primary key와 유사하다. 하나씩 증가하는 값이 아닌 document를 생성할 때 자동으로 생성되는 값(timestamp + random value + auto increament)

❏ Mongoose ODM

1. ODM(Object Data Modeling): MongoDB의 collection에 집중하여 관리하도록 도와주는 패키지 Collection을 모델화하여, 관련 기능들을 쉽게 사용할 수 있도록 도와줌
2. MongoDB 는 기본 Node.js 드라이버는 연결 상태를 관리하기 어려움 이때, Mongoose 를 사용하면 간단하게 데이터베이스와의 연결 상태를 관리해줌.
3. 스키마 관리: 스키마를 정의하지 않고 데이터를 사용하는 것은 NoSQL의 장점이지만, 데이터 형식을 미리 정의해야 코드 작성과 프로젝트 관리에 유용함. Mongoose 는 Code-level 에서 스키마를 정의하고 관리할 수 있게 해 줌, 중간단계에서 체크해주고 관리함
4. populate: mongoDB는 join 을 제공하지 않음. join 과 유사한 기능을 사용하기 위해서 aggregate 라는 복잡한 쿼리를 사용하지만 Mongoose 에서 populate 를 사용하여 간단하게 구현할 수 있음

❏ Mongoose ODM 사용순서

1. 스키마 정의 → 모델 만들기 → 데이터베이스 연결 → 모델 사용
2. 스키마 정의: Collection 에 저장될 Document 의 스키마를 Code-level 에서 관리할 수 있도록 schema 를 작성할 수 있음. 다양한 형식을 미리 지정하여 생성, 수정 작업 시 데이터 형식을 체크해주는 기능을 제공함. timestamps 옵션을 사용하면 생성, 수정 시간을 자동으로 기록해 줌

const { Schema } = require('mongoose');

const PostSchema = new Schema({
    title: String,
    content: String,
}, {
    timestamps: true,
});

module.exports = PostSchema

3. 모델 만들기: 작성된 스키마를 mongoose 에서 사용할 수 있는 모델로 만들어야 함. 모델의 이름을 지정하여 populate 등에서 해당 이름으로 모델을 호출할 수 있음

const mongoose = require('mongoose');
const PostSchema = require('./schemas/board');
exports.Post = mongoose.model('Post', PostSchema)

4. 데이터베이스 연결하기: connect 함수를 이용하여 간단하게 DB에 연결할 수 있음. mongoose 는 자동으로 연결을 관리해주기 때문에 직접 연결 상태를 체크하지 않아도 모델 사용 시 연결 상태를 확인하여 사용이 가능할 때 작업을 실행함

const mongoose = require('mongoose');
const { Post } = require('./models');
mongoose.connect('mongodb://localhose:27017/myapp');

 

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❏ 모델 사용하기 - 간단한 CRUD

1. CREATE: create 함수를 사용하여 Document생성, create 함수에는 Document Object 나 (단일 Document) Document Object의 Array 전달 가능(복수 Document), create는 생성된 Document를 반환해줌

const { Post } = require('./models');

async function main(){
    const created = await Post.create({
        title: 'first title',
        content: 'second title',
    })

    const multipleCreated = await Post.create([
        item1,
        item2
    ])
}

2. FIND(READ): find 관련 함수를 사용하여 document를 검색, query 를 사용하여 검색하거나 findById 를 사용하면 objectID 로 document 를 검색할 수 있음

const { Post } = require('./models');
async function main() {
    const listPost = await Post.find(query);
    const onePost = await Post.findOne(query);
    const postById = await Post.findById(id);
}

3. query : MongoDB 에도 SQL where와 유사한 조건절 사용 가능. MongoDB의 query는 BSON 형식으로 기본 문법 그대로 mongoose에서도 사용 가능, {key: value}로 exact match

Person.find({
    name: 'AYW',
    age: {
        $lt: 20,  // less then: 미만(and)
        $gte: 10,  // grater then equal: 이상(and)
    },
    languages: {
        $in: ['ko', 'en']  // in: 존재하면(and)
    },
    $or: [  // or: acive이거나 true인 값 중 하나
        { status: 'ACTIVE' },
        { isFresh: true },
    ]
})

4. mongoose 는 쿼리 값으로 배열로 전달하면 자동으로 $in 쿼리를 생성해준다.

Person.find({name: ['elice', 'ted' ]})  // { name: { $in: ['elice', 'ted' ]}}

5. UPDATE: update 관련 함수를 사용하여 document를 수정, find~ 함수들은 검색된 document를 업데이트를 반영하여 반환해준다. 반면, update 는 기본적으로 $set operator 를 사용하여 document 를 통째로 변경하지 않는다.

async function main(){
    const updateResult = await Post.updateOne(query, {});
    const updateResults = await Post.updateMany(query, {});
    const postById = await Post.updateOne(query, {});
    const onePost = await Post.findOneAndUpdate(query, {})
}

6. DELETE : delete 관련 함수들을 사용하여 document 삭제 결과를 리턴한다. find~ 함수들은 검색된 document를 반환해준다.

async function main(){
    const deleteResult = await Post.deleteOne(query, {});
    const deleteResults = await Post.deleteMany(query, {});
    const onePost = await Post.findOneAndDelete(query, {});
    const postById = await Post.findByIdAndDelete(query, {})
}

7. populate: document 안에 document 를 담지 않고 objectID를 가지고 reference 하여 사용할 수 있는 방법, document 에는 reference 되는 ObjectID를 담고, 사용할 때 populate 하여 하위 Document처럼 사용할 수 있게 해 줌

const Post = new Schema({
    user: {
        type: Schema.Types.ObjectId,
        ref: 'User'
    },
    comments: {
        type: Schema.Types.ObjectId,
        ref: 'Comment'
    }
})

const post = await Post.find().populate(['user', 'comments']);

❏ Express.js + Mongoose ODM

1. Express.js 는 프로젝트 구조를 자유롭게 구성할 수 있기 때문에 어느 부분에 Mongoose ODM 을 위치시키면 좋을지 적절한 위치를 결정하는 것이 중요
2. 일반적으로 models 디렉터리에 Schema 와 Model 을 같이 위치시킨다. app 객체는 애플리케이션 시작을 의미하는 부분으로 해당 부분에 데이터베이스 연결을 명시하는 mongoose.connect 를 위치한다. 특별한 제약이 있는 것은 아니다.

3. Express.js 애플리케이션은 종료되지 않고 동작하기 때문에, 계속해서 DB 가 정상적으로 동작하는지 파악하기 위해 동작 중에 발생하는 DB 연결 관련 이벤트에 대한 처리를 하는 것이 좋음

// connection events
mongoose.connect('----');
mongoose.connection.on('connected', () => {});  // 연결완료
mongoose.connection.on('disconnected', () => {});  // 연결끊김
mongoose.connection.on('reconnected', () => {});  // 재연결 완료
mongoose.connection.on('reconnectFailed', () => {});  // 재연결 시도 횟수 초과

❏ Sequelize ORM

1. ORM(Object-Relational Mapping): MySQL, PostgreSQL 등의 RDBMS 를 이용하는 간단한 방법 ODM 이 단순히 모델에 집중하여 관리하는 것에 반해, ORM 은 테이블 관계와 쿼리 등의 기능을 더욱 단순화하는 용도로 주로 사용
2. sequelize 도 연결을 관리하는 간단한 방법을 제공, mongoose 가 mongoDB 만 연결이 가능한 데에 반해, sequelize 는 MySQL, PostgreSQL , SQLite 등 다양한 RDBMS 에 연결 가능하다.
3. 나중에 node.js로 관계형 데이터베이스를 구현하고 싶으면 Sequelize를 공부하자.

// connect db
const sequelize = new Sequelize('database', 'usename', 'password', {
    host: 'localhost',
    dialect: 'mysql'
})

4. 스키마 작성: define을 통해 Schema 생성, sequelize 는 Schema가 DDL도 생성해준다.

const User = sequelize.define('User', {
    name: {
        type: DataTypes.STRING(10),
        allowNull: false,
    },
    age : {
        type: DataTypes.Integer,
    }
}, {})

5. 관계 정의: 테이블 간의 관계를 Code-level 로 관리할 수 있다. 이를 이용하면 외래 키 설정과 제약조건까지 DDL 로 생성한다. 또한 다대다 관계 설정을 통해 relation table 도 자동으로 생성한다.

User.hasMany(Post);
Post.belongsTo(User);
Foo.belongsToMany(Bar);
Bar.belongsToMany(Foo);

6. 쿼리: Operator를 이용해 SQL 쿼리를 코드로 작성 가능, 스키마의 관계 설정을 한 경우 include를 사용하여 자동으로 join 쿼리 생성 가능

User.findAll({
    where: {
        name: 'elice',
        age: {
            [Op.lt]: 20,
            [Op.gte]: 10.
        },
    },
    include: User,
})

7. Synchronization: define된 model 데이터를 바탕으로 DDL을 자동으로 실행해줌. 직접 데이터베이스에 접속하여 테이블 생성 및 관리를 할 필요가 없음. 자동으로 생성된 DDL 을 따르지 않으면 테이블 관리가 어려워 짐

sequelize.sync();

8. Sequelize ORM 를 사용하면 데이터베이스에 직접 DDL을 사용하지 않고, JS 코드로 테이블 및 관계를 관리할 수 있다. 또한 RDB의 어려운 점 중 하나인 join을 includes 옵션을 통해 간단하게 사용할 수 있다.