JSON(JavaScript Object Notation) は、特に半構造化データにおいて標準的なデータ交換形式となっています。 JSON データベースは NoSQL データベースファミリーの一部であり、多様なデータ型を柔軟に保存でき、データモデルやプロジェクト要件の変更にも容易に対応できます。JSON データベースの柔軟性は、データを固定的なテーブルではなくドキュメントとして保存する方法に由来します。さらに詳しく知りたい方は、読み進めてください。
目次:
JSONデータベースとは何ですか?
JSON データベースはドキュメント型の NoSQL データベースであり、半構造化データの保存に最適です。固定されており、スキーマを少し変更する場合でもコストがかかる行と列の形式と比較してはるかに柔軟です。
リレーショナルデータベースでは、JSON データを解析するか、NVARCHAR 列(LOB ストレージ)を使用して保存する必要があります。ただし、MongoDB のようなドキュメントデータベースでは、JSONデータを人間と機械が読み取れる自然な形式で保存できます。
JSON データベースに JSON データを保存するには、2つの方法があります。
1. オブジェクト全体を単一のドキュメントに保存する。
例:
ここでは、著者の詳細が書籍ドキュメント自体の中にあります。この手法は「埋め込み」とも呼ばれ、著者のサブドキュメントが書籍ドキュメントに埋め込まれます。
2. オブジェクトの一部を個別に保存し、一意の識別子を使用してそれらをリンクする(参照)。
1人の著者が複数の書籍を執筆する場合があります。そのため、すべての書籍内でデータが重複するのを避けるために、別の著者ドキュメントを作成し、その _id フィールドで参照できます。
JSON データベースの利点
従来のデータベースと同様に、JSON ドキュメントデータベースは、データのパーティショニング、インデックスの作成、クラスタリング、レプリケーション、データアクセスを独自に管理します。これ以外にも、JSON データベースには多くの利点があります。
JSON データベースはより高速で、ストレージの柔軟性も高い
NoSQL データベースは一般的に、ストレージの柔軟性が高く、より優れたインデックス作成方法を提供します。ドキュメントデータベースでは、各ドキュメントが個別のオブジェクトとして処理され、固定スキーマがないため、各ドキュメントを最も簡単に検索および表示できる方法で保存できます。さらに、アプリケーションの要件の変化に合わせてデータモデルを進化させることができます。スキーマのバージョン管理パターンは、柔軟なドキュメントモデルを使用してまさにそれを実現します。
JSON データベースはスキーマの柔軟性を向上させる
JSON ドキュメントデータベースの最大の利点は、スキーマの柔軟性です。つまり、データを保存する方法を柔軟に選択できます。必要なすべての情報を1つのドキュメントにまとめて(埋め込み)、アクセスできるようにすることも、個別のドキュメントを作成してリンク(参照)させることも自由に選択できます。ネストされた配列や埋め込みドキュメントなど、ドキュメント内のネストされたオブジェクトをクエリすることも非常に簡単です。
JSON データベースは SQL 構造に簡単にマッピングできる
多くの開発者は SQL に精通しています。データを JSON データベースに保存することで、開発者は SQL の列と JSON ドキュメントのキー名を簡単にマッピングできます。たとえば、ドキュメントの bookName キーは、book テーブルの book_name 列にマッピングできます。ほとんどの JSON データベースではこのマッピングが自動化されているため、開発者の学習コストを抑え、開発時間を短縮できます。
JSON データベースはさまざまなインデックスタイプをサポートする
さまざまな種類のインデックスを利用できるため、検索クエリは非常に高速です。たとえば、MongoDB には固定スキーマがないため、フィールドまたはフィールドのセットにワイルドカードインデックスを作成して、そのフィールドに対するクエリをサポートできます。O2-tree や T-tree など、NoSQL データベースのパフォーマンスを大幅に向上させる他の種類のインデックスも多数あります。
JSON データベースはビッグデータアナリティクスにより適している
JSON データベースは柔軟なスキーマを備え、垂直方向と水平方向の両方に適切に拡張できるため、膨大な量かつ多様なビッグデータを保存するのに適しています。MongoDB などのドキュメントデータベースには、豊富なクエリ言語(MQL)と 集計パイプラインがあり、データの処理と変換のための ETL システムが不要になります。さらに、これらのデータベースは、追加のコーディング手順なしで、Python や R などの主要なデータ分析プログラミング言語にデータを簡単に渡すことができます。
JSON データベースの例
多くの JSON データベースが存在します。
JSON に最適なデータベース
JSON 形式は、オブジェクトの形式でデータを保存します。構文はシンプルで、誰にとっても読みやすくなっています。MongoDB のような JSON データベースは、JSON のような形式(Binary JSON)でデータを保存します。これは、JSON のバイナリエンコードバージョンであり、パフォーマンスとスペース用に最適化されています。
これにより、MongoDB データベースは、JSON データの保存に最も自然に適した選択肢となります。オブジェクト全体の詳細を1つのドキュメントに保存できるため、表示やクエリが容易になります。MongoDB は、次のような多くのメリットを提供するため、最も人気のある JSON データベースです。
- 柔軟なスキーマ。
- 半構造化データのストレージ。
- スピード、柔軟性、空間効率。
- データ形式が保持され、オブジェクトのマッピングとクエリの実行が容易になります。
- 解析や複雑な大きなオブジェクトの作成など、追加の処理は必要ありません。