⭐ 데이터베이스의 개념

✔ 데이터

데이터는 사실이나 값의 집합으로, 데이터베이스에 저장되는 기본 단위입니다. 예를 들어, 이름, 나이, 주소 같은 정보가 데이터에 해당합니다.

✔ DBMS(Database Management System)

데이터베이스를 관리하고 운영하는 소프트웨어이다. DBMS는 데이터를 저장, 수정, 삭제, 검색하는 데 필요한 인터페이스를 제공한다.

• 예시: MySQL, PostgreSQL, Oracle DB, MongoDB, SQL Server 등.
  
  

✔ 테이블(Table)

관계형 데이터베이스에서는 데이터를 표 형태로 저장하며, 각 표는 행(Row)과 열(Column)로 구성된다.

✔ 쿼리(Query)

데이터베이스에 데이터를 요청하거나 조작할 때 사용하는 명령어이다. SQL(Structured Query Language)은 관계형 데이터베이스에서 주로 사용하는 쿼리 언어이다.

✔ 트랜잭션(Transaction)

데이터베이스에서 여러 작업을 하나의 논리적 단위로 묶은 것이다. 트랜잭션은 ACID 속성을 만족해야 합니다.

ACID
Atomicity(원자성): 트랜잭션의 모든 작업이 성공하거나 실패해야 함.
Consistency(일관성): 데이터베이스의 일관성을 유지해야 함.
Isolation(독립성): 동시에 실행되는 트랜잭션이 서로 영향을 주지 않아야 함.
Durability(지속성): 트랜잭션이 완료된 후 데이터가 영구적으로 저장되어야 함.

⭐ 데이터베이스의 종류

✔ 관계형 데이터베이스(Relational Database, RDBMS)

데이터를 표 형태로 저장하며, 관계(relationship)를 기반으로 데이터를 관리한다.

예: MySQL, PostgreSQL, Oracle, SQL Server
장점: 데이터 무결성과 복잡한 쿼리 지원
단점: 대규모 데이터 처리에서 속도가 느릴 수 있음.

✔ 비관계형 데이터베이스(NoSQL)

데이터를 테이블 대신 키-값, 문서, 그래프 등 다양한 방식으로 저장한다.

예: MongoDB, Redis, Cassandra, Neo4j
장점: 유연한 데이터 모델, 대규모 분산 시스템 지원
단점: 관계형 데이터 관리가 필요한 경우 비효율적일 수 있음.

✔ 키-값 스토어(Key-Value Store)

데이터를 키와 값 쌍으로 저장한다.

예: Redis, DynamoDB
사용 사례: 캐싱, 세션 관리

✔ 그래프 데이터베이스(Graph Database)

데이터를 노드(Node)와 엣지(Edge)로 구성된 그래프 구조로 저장한다.

예: Neo4j, Amazon Neptune
사용 사례: 소셜 네트워크, 추천 시스템

✔ 타임 시리즈 데이터베이스(Time-Series Database)

시간 기반 데이터를 효율적으로 저장하고 분석한다.

예: InfluxDB, TimescaleDB
사용 사례: IoT 데이터, 서버 로그

⭐ MongoDB

MongoDB는 NoSQL 기반의 문서 지향 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)으로, 데이터를 유연하고 확장성 있게 관리할 수 있도록 설계된 비관계형 데이터베이스이다. MongoDB는 JSON과 유사한 BSON(Binary JSON) 형식으로 데이터를 저장하며, 스키마리스(Schemaless) 구조를 지원한다.

스키마리스(Schemaless)
MongoDB는 정해진 스키마가 없어, 각 문서가 다른 필드를 가질 수 있다.
동적인 데이터 구조를 지원하여 개발 속도가 빨라지고 데이터 모델링이 유연하다.

✔ JSON과 BSON의 차이

BSON (Binary JSON) 은 MongoDB에서 사용하기 위해 JSON을 확장한 바이너리 형식이다.
JSON과의 차이는 다음과 같다.

특징	JSON	BSON
포맷	텍스트 기반	바이너리 기반
크기	사람이 읽기 쉬운 텍스트로 크기가 큼	바이너리로 압축되어 크기가 작음
데이터 타입 지원	문자열, 숫자, 배열, 객체, 불리언, null 등 기본 타입 지원	JSON 타입 + 날짜(Date), 정수(Int32/Int64), 이진 데이터(Binary) 등
읽기/쓰기 성능	느림 (텍스트 기반 파싱 필요)	빠름 (바이너리 파싱)
가독성	사람이 쉽게 읽고 쓸 수 있음	사람이 읽기 어려움
인덱싱	제공하지 않음	내부에서 인덱싱 최적화 지원
사용 용도	REST API, 데이터 교환 등	MongoDB 내부에서 데이터 저장 및 전송

⭐ MongoDB 기초 명령어 (mongosh)

mongosh
MongoDB의 최신 쉘 인터페이스이다. MongoDB Shell의 줄임말이며, 이전의 mongo 쉘보다 현대적이고 기능이 확장된 대체 도구이다.
mongo 홈페이지에서 mongo와 함께 다운로드하여 사용하면 된다.

나중에는 mongoose를 통해 js파일로 mongoDB를 사용할 예정이다.

✔ 데이터베이스 관련 명령어

현재 데이터베이스 확인

현재 작업 중인 데이터베이스 이름을 반환한다.

db

데이터베이스 선택/생성

해당 데이터베이스를 선택한다.
데이터베이스가 존재하지 않을 경우, 이후 데이터 삽입 시 자동 생성된다.

use <database_name>

데이터베이스 목록 보기

MongoDB 서버에 저장된 모든 데이터베이스 목록을 표시한다.
데이터가 없는 데이터베이스는 표시되지 않는다.

show dbs

데이터베이스 삭제

현재 선택된 데이터베이스를 삭제한다.

db.dropDatabase()

✔ 컬렉션 관련 명령어

컬렉션 생성

지정된 이름의 컬렉션을 생성한다.

db.createCollection("collection_name")

컬렉션 목록 보기

현재 데이터베이스의 컬렉션 목록을 표시한다.

show collections

컬렉션 삭제

특정 컬렉션을 삭제한다.

db.collection_name.drop()

MongoDB 컬렉션 자동 생성
MongoDB는 데이터 삽입 시 컬렉션을 자동 생성한다.
별도로 컬렉션을 미리 생성할 필요가 없으며, 데이터를 첫 번째로 삽입할 때 컬렉션이 생성된다.

• User 모델을 정의하면, User 모델에 대응하는 컬렉션 이름인 users가 자동으로 생성된다.
• MongoDB는 컬렉션 이름을 모델 이름의 소문자 복수형으로 자동 지정한다. 즉, User 모델은 users 컬렉션을 가리킨다.
• 첫 번째 문서가 삽입되면 users 컬렉션이 자동으로 생성된다.

⭐ MongoDB 쿼리 연산자

✔ 비교 연산자

연산자	설명	예제	비고
$eq	값이 동일한 문서 검색	{ age: { $eq: 25 } }	단순 비교
$ne	값이 다른 문서 검색	{ age: { $ne: 25 } }	불일치 조건
$gt	값이 큰 문서 검색	{ age: { $gt: 25 } }	크기 비교
$gte	값이 크거나 같은 문서 검색	{ age: { $gte: 25 } }	이상 조건
$lt	값이 작은 문서 검색	{ age: { $lt: 25 } }	미만 조건
$lte	값이 작거나 같은 문서 검색	{ age: { $lte: 25 } }	이하 조건

✔ 논리 연산자

연산자	설명	예제	비고
$and	모든 조건을 만족하는 문서 검색	{ $and: [ { age: { $gte: 20 } }, { age: { $lte: 30 } } ] }	논리 연산
$or	하나라도 만족하는 문서 검색	{ $or: [ { age: { $lt: 20 } }, { age: { $gt: 30 } } ] }	논리 연산
$not	조건을 만족하지 않는 문서 검색	{ age: { $not: { $gt: 25 } } }	부정 조건
$nor	모든 조건을 만족하지 않는 문서 검색	{ $nor: [ { age: { $lt: 20 } }, { age: { $gt: 30 } } ] }	부정 논리 연산

✔ 요소 연산자

연산자	설명	예제	비고
$exists	필드가 존재하거나 존재하지 않는 문서 검색	{ age: { $exists: true } }	필드 존재 여부
$type	특정 데이터 유형을 가진 문서 검색	{ age: { $type: "int" } }	데이터 타입 확인

✔ 배열 연산자

연산자	설명	예제	비고
$all	배열의 모든 요소를 포함한 문서 검색	{ tags: { $all: ["tag1", "tag2"] } }	배열 내 모든 요소 포함
$elemMatch	배열 내 특정 조건을 만족하는 요소 검색	{ scores: { $elemMatch: { $gte: 80, $lte: 90 } } }	배열 내 조건 검색
$size	배열의 길이가 특정 값과 동일한 문서 검색	{ tags: { $size: 3 } }	배열 크기 확인

✔ 기타 연산자

연산자	설명	예제	비고
$regex	정규식을 만족하는 문서 검색	{ name: { $regex: "^A", $options: "i" } }	정규식 검색
$in	배열 중 하나와 일치하는 문서 검색	{ age: { $in: [25, 30, 35] } }	배열 포함 조건
$nin	배열 중 하나와도 일치하지 않는 문서 검색	{ age: { $nin: [25, 30, 35] } }	배열 제외 조건