TD NoSQL - MongoDB

TD NoSQL - MongoDB
Objectif
Découvrir la base de données NoSQL MongoDB. Elle appartient à la catégorie des bases
orientées documents, est développé par la société américaine 10Gen en C++.
Installation
On récupère la version 3.0 (ou +) depuis le site www.mongodb.org/downloads.
Terminologies
Un document est l'unité de base de données. Similaire à un tuple.
Une collection peut être considérée comme une table dans le contexte SGBDR mais sans
schéma et représentée en JSON.
Une base de données est un ensemble de collections.
Lancement
Dans le répertoire bin, on trouve plusieurs exécutables que nous utiliserons pendant les sessions
sur MongoDB. Le mode d'exécution de MongoDB est client/serveur. Par défaut, le serveur écoute
sur le port 27017 (et sur 28017 pour des info adminstratives). Pour que le lancement fonctionne, il
est nécessaire de créer un répertoire (par ex. data-mongodb dans votre répertoire courant). On
lance le serveur avec l'exécutable mongod ­­dbpath repCourant/data­mongodb
Le shell de MongoDB se lance avec l'exécutable mongo. C'est un shell javascript (donc
interprétation du code possible) qui permet d'administrer la base et de lancer des requêtes.
Exemples :
>x=20
>x/4
5
> function facto(n) { if(n<=1) return 1;
... return n * facto(n-1);
... }
> facto(5)
120
Shell
La commande help permet d'obtenir une liste de commandes disponibles : show dbs, show collections, use <dbName>
JSON
Dans un éditeur de texte :
1. Ecrire un document JSON comportant le nom 'davis, le prenom 'miles' et une
adresse comportant la rue, la ville et le pays
2. traduire le document XML suivant en utilisant un tablleau pour les téléphones :
<person>
<name>Coltrane</name>
<age>65</age>
<address>
<city>New York</city>
<postalCode>10021</postalCode>
</address>
<phones>
<phone type="home">111-555-1234</phone>
<phone type="mobile">116-555-1234</phone>
</phones>
</person>
Requête
3. A l'aide la commande db.person.save({..}), enregistrer dans la base 'esipe' et la
collection 'person', le document de la question 1.
4. Requête pour obtenir un document : db.person.findOne(). On remarque que le
système ajoute un champ _id qui correspond à la clé primaire du document.
Modélisation
Dans le cadre de la modélisation d'une vidéothèque, on dispose du diagramme entité
association suivant :
On souhaite implanter une base de données similaire sur MongoDB. Pour cela, on doit tenir tenir
que cette base est sans schéma et que son langage de requête ene permet pas de représenter
des jointures. Il faut donc penser en terme de dénormalisation dès l'étape de modélisation.
5. En considérant que l'application exploitant la base de données requête
essentiellement sur les films et non sur les acteurs et réalisateurs, roposer une
représentation au format JSON pour un document contenant les informations
suivantes et l'implanter sur une nouvelle base de données (dbm) et une collection
movie :
Le nom du film est "A History of Violence", année "2005", son sommaire "Tom Stall,
a humble family man and owner of a popular neighborhood restaurant, lives a quiet but fulfilling
existence in the Midwest. One night Tom foils a crime at his place of business and, to his chagrin,
is plastered all over the news for his heroics. Following this, mysterious people follow the Stalls'
every move, concerning Tom more than anyone else. As this situation is confronted, more lurks out
over where all these occurrences have stemmed from compromising his marriage, family
relationship and the main characters' former relations in the process.", c'est un film américain
(country USA) et son genre est ''Crime''. Son réalisateur est David Cronenberg, né en 1943 et les
principaux acteurs sont Ed Harris (né en 1950) dasn le rôle de "Carl Fogarty", Vigo Mortensen (né
en 1958) dans le rôle de "Tom Stall", Maria Bello (1967) dans le rôle de "Eddie Stall " et William
Hurt (1950) cans le rôle de "Richie Cusack".
6. Saisir le second film suivant :
"The Social network", 2010, Drama, "On a fall night in 2003, Harvard undergrad and computer
programming genius Mark Zuckerberg sits down at his computer and heatedly begins working on a
new idea. In a fury of blogging and programming, what begins in his dorm room soon becomes a
global social network and a revolution in communication. A mere six years and 500 million friends
later, Mark Zuckerberg is the youngest billionaire in history... but for this entrepreneur, success
leads to both personal and legal complications.", USA. Les acteurs sont : Jesse Eisenberg (1983)
dans le rôle de Mark Zuckerberg", Rooney Mara (1985) dans le rôle de Erica Albright. Le
réalisateur est David Fincher (1962)
7. A partir de cette base de données :
1. on obtient le nombre de documents dans la collection movies avec
db.movies.count()
2. Afficher les films de 2005. Entre les parenthèses de find(), on place un filtre au
format JSON : {year : ''2005''}. Faire en sorte que cela soit plus lisible.
3. Fournir l'ensemble les titres des films de 2005. Pour ne sélectionner que
quelques attributs en sortie, on ajoute un filtre en seconde position de find(). Ce filtre
comporte un couple clé/valeur du type attribut:{0,1} avec 1 si on veut l'affichage, 0
sinon.
4. On obtient tout de même _id. Comment le supprimer avec ce que l'on vient de
voir.
5. Afficher le summary de « The Social network ».
6. Qui est le directeur de « A History of Violence ».
7. Afficher les acteurs de « The Social network »
8.Afficher la liste de films où Cronenberg est le nom du réalisateur. Donc cela
revient filtrer dans un sous document (director). On utilise pour cela la forme objet que l'on utilise
en javascript: cléDocument.attribut : director.last_name : ''Cronenberg''. Afficher les noms (last
name) des réalisateurs dont le prénom est David.
9. Afficher la liste des films où Mortensen est le nom d'un acteur. Plus difficile car on
filtrer un sous document, élément d'un table. On utilise pour cela $elemMatch sous la forme :
{ arrayName : {$elemMatch : { cle : valeur, ..}}}
10. Des opérateurs pour les comparaisons : $gt, $gte, $lt, $lte avec une syntaxe de
la forme : {clé : {$gte : valeur}}. Afficher les films dont year est >= à 2005.
11. Afficher les noms des réalisateurs dont l'année de naissance est >= 1960.
12. Avec l'opérator $exists on peut savoir si une clé se trouve dans un document.
C'est pratique puisque MongoDB est une BD sans schéma. Par exemple pour savoir s'il y a un clé
''country'' dasn un document : {country : {$exists : 1}} (ou true à la place de 1). Tester pour
l'absence, on remplace 0 (false) par 1. Afficher les noms des films pour lesquels il y a un
réalisateur.
7.13. Il y a d'autres opérateurs avec des '$', par exemple $in, $nin (savoir si une
valeur se trouve dans un tableau), $all (toutes les valeurs se trouvent dans un tableau), $type (test
sur le type d'une valeur), $not, $where, $or et $and.
Par exemple, les films américains ou bien du genre ''Drama'' : db.movies.find({$or:
[{country:"USA"},{"genre":"Drama"}]},{title:1})
Afficher les films du genre Drama ou bien ceux ayant un sommaire (summary).
7.14 On saisir un nouveau film « Into the Wild » de 2007, Drama dont le réalisateur
est « Sean Penn ». Vérifier combien il y a de doc dans la bd. Demander l'affichage des films.
7.15. On veut ajouter des données sur le Into The wild : le sommaire : « After
graduating from Emory University, top student and athlete Christopher McCandless abandons his
possessions, gives his entire $24,000 savings account to charity and hitchhikes to Alaska to live in
the wilderness. Along the way, Christopher encounters a series of characters that shape his
life. ». On movies.update({id du film},{summary : ''.. ''}). Vérifier le document du film. Ouch !!
Une solution à la Javascript: var into = db.movies.findOne({title : ''Into the Wild ''})
et maintenant on ajoute les attributs que l'on veut : into.summary =''After..''. On tape into pour
vérifier. Ajouter un tableau vide pour actors. On valide en faisant db.movies.update({id film},into)
7.16. Ajouter puis supprimer la clé actors : db.movies.update({..},{$unset :
{actors:1}})
7.17 On va ajouter des acteurs au film Into the Wild : db.movies.update({"_id" :
ObjectId("50ad3ee118dd6a00e6fbce31")},{$addToSet: {actors:
{"last_name":"Hirch","first_name":"Emile"}}}). Ajouter William Hurt comme acteur.
7.18. Pour supprimer un document : db/movies.remove({id}). Supprimer le film Into
the Wild.