MongoDB

Hosten von MongoDB-Datenbanken

In den letzten Jahren ist MongoDB sowohl im akademischen als auch im beruflichen Bereich populär geworden. Die Verwendung dieses Datenbanksystems ermöglicht es, unstrukturierte Daten auf sehr einfache Weise zu speichern.

Im Allgemeinen muss sich dieser Datenbanktyp in einer leicht zugänglichen Umgebung befinden, da Anwendungen, die diese Datenbank verwenden, dies im Allgemeinen an physisch entfernten Orten tun müssen. Angesichts dieses Bedarfs bietet dieser Artikel eine Möglichkeit zum Speichern und Ausführen grundlegender Vorgänge in MongoDB mithilfe eines Webhosting-Dienstes. Die Diskussion dieses Themas ist nützlich für diejenigen, die wissen möchten, wie MongoDB-Datenbanken in der Cloud erstellt und verwaltet werden. Um Lösungen für die Verwaltung dieser Art von Datenbank anzubieten, enthält der Artikel auch grafische Tools für die Verwaltung. Im gesamten Artikel wird der Schwerpunkt auf Technologien zur Entwicklung von Webanwendungen unter Verwendung der Programmiersprache Java gelegt.

Für den Zugriff auf die Datenbank wird ein Webdienst entwickelt, der auf einem kostenlosen Host gehostet wird. Um den Dienst zu testen, wird eine Konsolenanwendung in Java-Sprache entwickelt. Schließlich zeigt Ihnen der Artikel, wie Sie den MongoDB-Webdienst und die Datenbank testen und überwachen.

Der Begriff NoSQL bedeutet nicht nur SQL, dh nicht nur SQL. Ursprünglich wurden andere Bedeutungen vorgeschlagen, aber die von der Gemeinschaft am meisten angenommene war diese. NoSQL-Datenbanken wurden entwickelt, um die Speicherung und Verarbeitung von Daten in großen Mengen zu erleichtern. Sie bieten eine Struktur, die eine hohe Skalierbarkeit ermöglicht.

Derzeit gibt es rund 150 verschiedene NoSQL-Datenbanken. MongoDB hat aufgrund seiner umfangreichen Dokumentation und der involvierten Community neue Follower gewonnen.

Die MongoDB-Bewegung begann Anfang 2009 und seitdem wurden MongoDB um weitere Funktionen erweitert, z. B. Unterstützung ohne Schema, einfache Replikation, einfache API, Treiber für verschiedene Sprachen, Manipulationstools, Funktionsaktualisierungen und vieles mehr.

Die NoSQL-Datenbankgruppe besteht aus anwendungsorientierten Datenbanken, die große Datenmengen verwalten, Skalierbarkeitsfunktionen, das REST-Protokoll, MapReduce (siehe KASTEN 1) und andere Hochleistungsfunktionen übernehmen.

KASTEN 1: MapReduce

MapReduce ist ein von Google eingeführtes Programmiermodell mit dem Ziel, die parallele Verarbeitung von Datensätzen zu unterstützen, die auf mehrere Computer (Cluster) verteilt sind. Die Funktionsweise dieses Modells basiert auf zwei Funktionen: Zuordnen und Reduzieren. Um Suchkonsolidierungen durchzuführen, deren Daten gruppiert sind, sendet der Anforderer seine Suche gleichzeitig an mehrere Computer.

In diesem Moment wird die Zuordnung (Zuordnung) zwischen dem Anforderer und dem Cluster vorgenommen, und dann werden die aus der Suche resultierenden Daten gruppiert (reduziert), wodurch das an den Anforderer zu liefernde Suchergebnis erzeugt wird.

Das Akronym REST steht für Representational State Transfer. Diese Technik wird häufig in CRUD-Systemen (Distributed Data Manipulation) verwendet, die nur HTTP-Aufrufe verwenden. Diese Art von Aufruf vereinfacht die Programmierung, abstrahiert Aufgaben auf niedriger Ebene für den Programmierer und ermöglicht die Implementierung verschiedener Routinen in Webdiensten. Die getätigten Aufrufe betreffen im Wesentlichen das Einfügen von Daten (POST), das Abfragen von Daten (GET), das Aktualisieren von Daten (PUT) und das Löschen von Daten (DELETE).

MongoDB

Das erste, woran Sie denken müssen, wenn Sie mit NoSQL beginnen, ist vergleichend. Da wir nicht versäumen konnten zu sprechen, gehen wir zum Vergleich der Hauptbegriffe in Bezug auf relationale Banken.

In MongoDB kann sich jedes Dokument vollständig von einem anderen Dokument in derselben Sammlung unterscheiden, was im relationalen Modell nicht der Fall ist. Normalerweise werden die Daten im BSON-Format (Binary JSON) geschrieben.

Um die im nächsten Abschnitt beschriebenen Schritte ausführen zu können, muss MongoDB nicht auf dem lokalen Computer installiert sein.

Die Installation auf dem lokalen Computer dient nur zum schnelleren und einfacheren Testen. Wenn der Leser MongoDB auf seinem Computer installieren und bearbeiten möchte, finden Sie hier einige erste Befehle, die hilfreich sein können. Um den Dienst (Daemon) auszuführen, müssen Sie den folgenden Befehl berücksichtigen: / mongo. Während der Dienst ausgeführt wird, können wir den Befehlsinterpreter: / mongo starten. Die grundlegenden Befehle zum Auflisten von Datenbanken sind: show DBS oder show database. Um eine Datenbankverwendung auszuwählen (falls diese nicht vorhanden ist, wird die Datenbank mit sqlMagazine erstellt): Verwenden Sie sqlMagazine. Beachten Sie, dass Groß- und Kleinbuchstaben unterschiedlich sind. Seien Sie vorsichtig mit diesem Detail.

MongoDB-Tools

Nach so vielen Befehlen haben wir bereits eine Basis, um vorwärts zu kommen. Die Kenntnis der Befehle ist für die Entwicklung von Anwendungen von entscheidender Bedeutung. Für die Verwaltung gibt es jedoch andere grafische Tools, die gute Verbündete sind. Beispielsweise wurden die Abbildungen 1 und 2 mit der MongoHub-Software erfasst.

Es gibt andere Tools für den Zugriff auf MongoDB, z. B. RockMongo und MongoVUE. Das RockMongo-Tool benötigt neben der Aktivierung des MongoDB-Moduls in der PHP-Konfiguration weitere Dienste (PHP und Apache). Dieses Tool wird standardmäßig in OpenShift übernommen, daher ist es gut, Kenntnisse darüber zu haben.

Das MongoVUE-Tool ist nur für Computer mit Microsoft Windows-Betriebssystemen geeignet. Es bietet gute Funktionen.

Für Benutzer von Apple-Betriebssystemen (Mac OS 10.6.x oder höher) gibt es das MongoHub-Tool. Es gibt zwar eine spezielle Website für dieses Tool.

Erstellen eines Kontos zum Hosten der Anwendung

Ziel ist es, die Datenbank im Web verfügbar zu machen und den Zugriff einer Anwendung zu ermöglichen, die sich ebenfalls im Web befindet, oder einer Anwendung, die auf einem anderen Computer installiert ist. Der für das Hosting der Datenbank ausgewählte Dienst war OpenShift. Auf diese Weise kann der Benutzer bis zu drei Anwendungen erstellen, und in jeder von ihnen können mehrere Dienste erstellt werden, z. B. Java-, PHP-, Phyton- und Ruby-Anwendungen.

Wenn Sie mehr Anwendungen auf demselben Konto erstellen oder sogar andere Dienste und Skalierbarkeitsressourcen einstellen möchten, müssen Sie ein kostenpflichtiges Konto erstellen. OpenShift bietet eine Plattform als Service an, die unter dem Akronym PaaS gekennzeichnet ist. Lassen Sie uns die erforderlichen Schritte zum Erstellen eines Kontos ausführen.

Zunächst muss der Benutzer zur OpenShift-Portadresse gehen und die Option auswählen. Der Registrierungsbildschirm wird angezeigt (siehe Abbildung).

Geben Sie einfach die Daten ein und klicken Sie auf & ldquo; Anmelden & rdquo;. Es wird eine E-Mail gesendet, um die Registrierung zu bestätigen. Klicken Sie auf den Link in dieser E-Mail, um die Registrierung zu aktivieren und die Anwendungen zu erstellen.

Wenn Sie auf Ihr OpenShift-Konto zugreifen, können Sie die gewünschten Dienste erstellen. Außerdem werden Anweisungen zum Zugriff auf Anwendungen über die Befehlszeile über JBoss angebotenDeveloper Studio IDE und eine Vielzahl anderer Ressourcen. Um dies Schritt für Schritt zu vereinfachen, erstellen wir die Anwendung automatisch, nachdem wir sie lokal entwickelt haben.

Einige Einstellungen müssen in unserem OpenShift-Konto vorgenommen werden. Nach dem Zugriff auf das Konto müssen wir zu den & ldquo; Einstellungen & rdquo; Abschnitt, wie in Abbildung gezeigt.

Im Textfeld & ldquo; Domainname & rdquo; Wir müssen den Namen der gewünschten Domain eingeben. In diesem Test geben wir & ldquo; SQL-Magazin & rdquo; ein. Dieser Name (maximal 16 Zeichen) kann frei gewählt werden. Er ist jedoch wichtig, da er in unserem Java-Projekt verwendet wird. Klicken Sie dann auf & ldquo; Speichern & rdquo; Möglichkeit.

Nach Abschluss dieses Schritts können wir zu den & ldquo; Anwendungen & rdquo; Klicken Sie auf die Registerkarte & ldquo; Erstellen Sie jetzt Ihre erste Anwendung & rdquo; Möglichkeit. Eine Liste mit verschiedenen Diensten wird angezeigt, die wir erstellen können. Wählen wir & ldquo; JBoss Application Server 7 & rdquo;. Anschließend wird das Fenster zur Auswahl des Anwendungsnamens angezeigt

Dieser Name kann ebenfalls frei gewählt werden, sollte jedoch leicht zu merken sein, da wir ihn sofort benötigen werden. Für diesen Test geben wir & ldquo; MongoDB & rdquo; ein.

Der nächste Schritt ist das Klicken auf & ldquo; Anwendung erstellen & rdquo;. Dieser Vorgang kann einige Sekunden oder sogar Minuten dauern. Warten Sie, bis der Vorgang abgeschlossen ist. Jetzt können wir zu den & ldquo; Anwendungen & rdquo; Klicken Sie auf die erstellte Anwendung.

An dieser Stelle werden wir MongoDB zu unserer Anwendung hinzufügen. Klicken Sie dazu einfach auf die Anwendung. In diesem Beispiel & ldquo; mongodb & rdquo; und klicken Sie dann auf & ldquo; Add MongoDB 2.4 & rdquo;,. Wenn Sie ein Fenster mit Informationen und Anweisungen öffnen, wird der Link & ldquo; Weiter zur Anwendungsübersichtsseite & rdquo; wird angezeigt, was angeklickt werden muss, dann kann auf & ldquo; Add MongoDB 2.4 & rdquo; geklickt werden.

Klicken Sie dann auf & ldquo; Patrone hinzufügen & rdquo;. Dieser Vorgang kann auch einige Sekunden dauern. Daraufhin wird ein Bildschirm mit wichtigen Informationen für den Zugriff auf die Datenbank angezeigt. Es ist wichtig, diese Informationen aufzuzeichnen, da sie in den nächsten Schritten verwendet werden. Die Informationen sind Benutzername, Passwort und Datenbankname.

Derzeit verfügen wir bereits über einen Server (JBoss Application Server) und eine NoSQL-Datenbank (MongoDB). Erstellen Sie jetzt einfach einen Webdienst für den Zugriff auf diese Bank und ein Projekt für den Zugriff auf diesen Webdienst.

Anwendungsentwicklung

Grundsätzlich werden wir zwei Anwendungen und eine Datenbank haben. Die erste Anwendung ist für die Anforderung der Datenbank verantwortlich. Diese Anwendung dient als sehr einfaches Beispiel, um nur die Funktionsweise des Webdienstes zu testen. Die zweite Anwendung (Webdienst) ist dafür verantwortlich, Anforderungen von der ersten zu empfangen und auf die Datenbank zuzugreifen.

Gehen wir zur ersten Anwendung. Voraussetzungen sind Eclipse Kepler und zwei API-Bibliotheken (Application Program Interface) Jersey (Jersey-Client und Jersey-Core). Um die hier beschriebene Schritt-für-Schritt-Anleitung zu vereinfachen und zu vereinfachen, erstellen wir eine Java-Anwendung in Eclipse Kepler.

Die Bilder zur schrittweisen Veranschaulichung wurden unter dem Betriebssystem Mac OS 10.9.3 erstellt. Der Leser kann jedoch Microsoft Windows oder sogar eine Linux-Distribution verwenden.

Innerhalb des Eclipse-Zugriffs: Datei, Neu, Projekt. Wählen Sie im nächsten Fenster & ldquo; Java-Projekt & rdquo; und klicken Sie auf & ldquo; Weiter & rdquo;. Geben Sie dann einen Namen für das Projekt ein und wählen Sie die Option & ldquo; Fertig stellen & rdquo;.

Jetzt müssen wir eine Klasse im Projekt erstellen. Klicken Sie dazu einfach mit der rechten Maustaste auf & ldquo; src & rdquo;, & ldquo; Neu & rdquo;, & ldquo; Klasse & rdquo;.

Auf dem nächsten Bildschirm müssen wir einen Namen für die Klasse eingeben und die Option & ldquo; Hauptmethode erstellen & rdquo; & ldquo; public static void main (String [] args) & rdquo; und klicken Sie auf & ldquo; Finish & rdquo;,

Dieses Java-Projekt zielt darauf ab, Informationen in einer MongoDB-Datenbank aufzuzeichnen, die im Web gehostet wird. Die Art des verwendeten Hostings ermöglicht den externen Zugriff auf die Datenbank, dh Anwendungen von überall können auf den Datenbankserver zugreifen. Es ist jedoch erforderlich, die Ports auf dem lokalen Computer umzuleiten.

Da dies sehr komplex werden kann, wenn es sich um Computer handelt, die außerhalb unserer Kontrolle liegen, oder sogar um Computer, die weiterhin auf lokale Ports zugreifen müssen, oder wenn es sich um mobile Geräte handelt, ist die Portumleitung nicht der beste Weg. Auf diese Weise greift unser Java-Projekt über einen Webdienst auf die Datenbank zu.

Fügen Sie vor der Eingabe der Codes zwei Bibliotheken hinzu, um mit Webdiensten zu arbeiten. Die beiden Bibliotheken, die wir verwenden werden, stammen aus der Jersey 1.18-API. Um sie dem Projekt hinzuzufügen, kopieren Sie sie nach dem Herunterladen einfach in den Projektordner, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Projektnamen und wählen Sie Eigenschaften.

Wählen Sie im Fenster "Eigenschaften" die Option "Java Build Path" und dann "Libraries". Klicken Sie dann auf & ldquo; Externes Glas hinzufügen & rdquo;.

Nachdem wir die Jersey-API zu unserem Projekt hinzugefügt haben, können wir ein wenig codieren.

In diesem ersten Codeausschnitt erstellen wir nur einen URL-Client. In den ersten Zeilen (3 und 4) haben wir den Import, um die Methoden des & ldquo; Jersey & rdquo; Bibliothek. In den Zeilen 9 und 10 erstellen wir ein Objekt, um eine Verbindung zur Webdienst-URL herzustellen. Beachten Sie, dass die Webdienst-URL aus dem vollständigen Namen unseres OpenShift-Kontos zusammen mit dem Wort rest und post besteht. Dies gibt an, dass der Webdienst einen Speicherort für die Methoden hat, der als rest bezeichnet wird, und eine Methode, die als post bezeichnet wird. Als Nächstes erstellen wir einige Informationen, die an die Datenbank gesendet werden sollen

Der Zweck des in dieser Liste dargestellten Code-Snippets besteht darin, eine Zeichenfolge zusammenzustellen, die dem JSON-Standard entspricht und an die MongoDB-Datenbank gesendet werden soll. Schließlich die Datei, die an den Server gesendet werden soll. Gehen wir nun zum letzten Codefragment des Java-Projekts.

Dieses Code-Snippet benötigt einen weiteren Import für unser Projekt.

In die Cloud senden

Wir können jetzt unseren Webservice an OpenShift senden. Wählen Sie in Eclipse die JBoss-Perspektive und klicken Sie auf OpenShift-Anwendung.

In der Registrierung definierte Kontoanmeldeinformationen (E-Mail und Passwort) werden angefordert. Geben Sie einfach Ihre Kontodaten ein und klicken Sie auf "Weiter". Wenn Sie zum ersten Mal eine Verbindung herstellen, werden Sie aufgefordert, SSH-Schlüssel zu erstellen.

wir müssen die Option & ldquo; Vorhandene Anwendung verwenden & rdquo;. Wenn Sie diese Option aktivieren, wird der Bildschirm zur Auswahl der zuvor erstellten Anwendung angezeigt. Wählen Sie die Anwendung und klicken Sie auf "Weiter".

Auf dem nächsten Bildschirm werden Sie gefragt, ob wir ein Projekt erstellen möchten, das an unseren Server gesendet oder ein vorhandenes Projekt verwendet werden soll. Wir werden ein bestehendes Projekt verwenden, in diesem Fall unseren neu entwickelten Webdienst. Deaktivieren Sie dazu die Option & ldquo; Neues Projekt erstellen & rdquo;, klicken Sie auf & ldquo; Entdecken Sie & rdquo; und wählen Sie das Projekt jboss-as-helloworld-rs.

Schließen Sie den Prozess ab. Sie werden um Bestätigung gebeten, um den SSH-Schlüssel verwenden zu können. Klicken Sie auf "Ja". Wieder & ldquo; Ja & rdquo; um das Senden des Webdienstes zu bestätigen. Nach diesem Schritt können wir unseren Webservice veröffentlichen. Gehen Sie dazu zu Eclipse und öffnen Sie die Registerkarte "Server". Klicken Sie auf, um die Registerkarte "Server" zu erweitern. In diesem Fall "mongodb at OpenShift". Der Name unseres Webdienstes jboss-as-helloworld-rs wird angezeigt. Klicken Sie mit der rechten Maustaste darauf und wählen Sie die Option & ldquo; Vollständige Veröffentlichung & rdquo; oder & ldquo; Vollständige Veröffentlichung & rdquo;.

Überprüfen Sie, ob die Anwendung bereits auf dem OpenShift-Server erstellt wurde. Gehen Sie dazu zum Browser und greifen Sie auf Ihr OpenShift-Konto in den & ldquo; Anwendungen & rdquo; Klicken Sie auf die Anwendung. In dem Beispiel in diesem Tutorial & ldquo; mongodb & rdquo; und bestätigen Sie, dass es bereits erstellt wurde.

Wenn es zu lange dauert (mehr als drei Minuten), muss die Anwendung möglicherweise neu gestartet werden. Verwenden Sie dazu das entsprechende Symbol rechts auf dem Bildschirm.

Abschließende Tests

Nachdem wir nun einen Server mit MongoDB zur Verfügung haben, ein Projekt zum Senden von Daten an den Server und einen Webdienst zum Zusammenführen der beiden, können wir mit dem Testen beginnen.

Ein wichtiger Verbündeter, um die Funktionsweise zu überprüfen, ist Rock Mongo. Es kann sehr einfach in OpenShift aktiviert werden. Klicken Sie einfach auf & ldquo; Rock Mongo 1.1 hinzufügen & rdquo; in der & ldquo; Anwendung s & rdquo; Tab.

Eine weitere wichtige Funktion sind die & ldquo; Tail-Dateien & rdquo;, die auf der Konsole aktiviert werden können. Navigieren Sie zur Eclipse-Konsole und klicken Sie auf OpenShift Explorer. Erweitern Sie alle Optionen, bis Sie die Anwendung erreichen. In unserem Fall & ldquo; mongodb & rdquo;. Klicken Sie mit der rechten Maustaste und wählen Sie & ldquo; Schwanzdateien & rdquo; Möglichkeit.