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[ 2024 IT 鐵人賽 DAY7 ] 資料管理新手村：MongoDB 結構設計初體驗

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哈囉大家好！我是 2魚，今天是鐵人賽的第七天啦！經過前幾天的努力，我們已經有了網站的基本設計，現在是時候來處理網站的「大腦」了 —— 也就是資料庫！今天，我們要一起探索資料庫的世界，特別是 MongoDB 這個強大的 NoSQL 資料庫。不管你是資料庫新手還是老手，相信今天的內容都能讓你有新的收穫。準備好要當資料管理大師了嗎？Let’s dive in！

房東不給養鸚鵡 - 那就用 Nuxt + Express + MongoDB 30 天寫一個全端鸚鵡專案。

挑戰人生第一次鐵人賽，就來個佛心分享 side project，從專案發想、規劃、設計、資料庫、開發到部署，技術使用 Nuxt 3、Tailwind CSS、Pinia、Axios、Express、MongoDB，製作一個前後端分離的鸚鵡專案，功能主要介紹食物計算機和聯絡我們，希望可以讓更多人瞭解專案的完整流程 ✨

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關聯式資料庫 vs NoSQL 資料庫

關聯式資料庫（如 MySQL, PostgreSQL）：

想像一下一個巨大的 Excel 表格集合，每個表格都有固定的列和行。

特點：

  • 結構化數據：資料必須符合預定義的結構
  • 使用 SQL 語言查詢
  • 強大的關聯能力：可以輕鬆地在不同表格間建立關聯
  • ACID 特性：確保交易的可靠性

NoSQL 資料庫（如 MongoDB）：

想像一本可以自由發揮的筆記本，每頁都可以有不同的格式。

特點：

  • 靈活的資料結構：可以存儲非結構化數據
  • 使用特定的查詢語言或 API
  • 高度可擴展：適合處理大量數據和高流量
  • 快速開發：不需要預先定義結構

MongoDB 簡介

MongoDB 是一種 NoSQL 資料庫，與傳統的關聯式資料庫有很大不同。

特點對比：

  1. 資料結構：
    • 關聯式：固定的表格結構
    • MongoDB：靈活的文檔結構，可以輕鬆添加新欄位
  2. 查詢語言：
    • 關聯式：SQL
    • MongoDB：類 JSON 的查詢語言
  3. 關聯處理：
    • 關聯式：強大的表間關聯（JOIN 操作）
    • MongoDB：通過嵌入文檔或引用實現關聯
  4. 擴展性：
    • 關聯式：垂直擴展（增加單機硬體資源）
    • MongoDB：水平擴展（增加更多機器）
  5. 適用場景：
    • 關聯式：需要複雜事務和強一致性的應用（如銀行系統）
    • MongoDB：需要處理大量非結構化數據的應用（如社交媒體、內容管理系統）

MongoDB 常用的資料類型：

  • String：適合存放文字
  • Number：用於數字資料
  • Date：記錄日期和時間
  • Boolean：用於是/否的選項
  • Array：存放多個相關項目的列表
  • Object：用於複雜的資料結構

設計資料表

在 MongoDB 中，我們不使用傳統的表格，而是使用”集合”（Collection）和”文檔”（Document）。讓我們以「聯繫我們」頁面為例，設計一個 Feedback 集合：
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240916/20159686HREbjQRhXI.png

KEY 英文欄位名稱 中文欄位名稱 型態 必填 預設值 備註
PK _id ID ObjectID v
FK memberId 會員 ID ObjectID
contactPerson 名稱 String v
phone 電話 String
email 信箱 String v
content 內容 String v
source 從哪裡得知本網站 Number 1:網路搜尋 2:社群媒體 3:親友介紹 4:其他
createTime 創建時間 Date now

資料集合各欄位詳細說明：

  • KEY：表示欄位是否為主鍵（PK）或外鍵（FK）。這就像是資料的身份證或連結橋樑。
  • 英文欄位名稱：欄位的英文名稱，用於程式碼中。選擇有意義的名稱很重要，例如 ‘contactPerson’ 比 ‘cp’ 更容易理解。
  • 中文欄位名稱：欄位的中文名稱或描述，幫助非技術人員理解欄位用途。
  • 型態：資料的類型，如 String、Number 等。選擇合適的型態可以提高資料的準確性和查詢效率。
  • 必填：標示欄位是否必須填寫，通常用 “v” 表示必填。這確保了重要資訊不會被遺漏。
  • 預設值：若未填寫時的預設內容。例如，’createTime’ 的預設值 ‘now’ 確保每條記錄都有創建時間。
  • 備註：額外的說明或注釋，如可選的固定選項或其他重要資訊。這對於維護和理解資料結構很有幫助。
    這種結構幫助快速了解每個欄位的基本屬性和用途，對於資料庫設計和開發都很有幫助。

💡 PK（主鍵）和 FK（外鍵）在 MongoDB 中的應用：

  1. PK（主鍵）：
    • 在 MongoDB 中，每個文檔都有一個自動生成的 “_id” 欄位作為主鍵。
    • 不同於關聯式資料庫需要手動設置主鍵，MongoDB 自動處理這一步。
  2. FK（外鍵）：
    • MongoDB 沒有嚴格意義上的外鍵約束。
    • 可以通過文檔嵌套或引用其他文檔的 _id 來建立關聯。
    • 例如，在 Feedback 集合中，我們可以包含一個 memberId 欄位來引用會員集合中的文檔。

實踐練習：設計鸚鵡食堂的食物資料集合

根據我們學到的 MongoDB 資料結構和範例，可以試著設計一個簡單的”鸚鵡食物”(ParrotFood)集合。考慮以下幾點：

  1. 食物的基本資訊應該包含哪些欄位？
  2. 如何表示食物的營養成分？

結語

哇，今天我們真的學了超多東西呢！從關聯式資料庫和 NoSQL 的比較，到 MongoDB 的特性，再到實際的資料表設計，我們可說是來了一趟資料庫的小旅行。
回顧一下，我們了解了為什麼選擇 MongoDB 作為我們的資料庫，學會了如何設計基本的資料結構，還動手設計了「鸚鵡食堂」的第一個資料集合。這些知識不只適用於這個專案，在未來的開發工作中也一定會派上用場！
雖然資料庫設計看起來有點抽象，但它就像是在為我們的網站打地基。有了好的資料結構，我們後續的開發工作就能事半功倍了！
明天，我們將開始實際操作 MongoDB，把今天學到的概念真正應用到專案中。我已經迫不及待要開始實作了，你們呢？
如果你對今天的內容有任何疑問，或是想分享你的資料庫設計經驗，歡迎在下方留言喔！讓我們一起學習、一起成長。明天見啦，掰掰～



希望這篇文章有幫助到你，謝謝你的觀看，若有想看的系列也歡迎告訴我 😉