Mongodb là một trong những loại cơ sở dữ liệu Nosql phổ biến nhất hiện nay, thuộc kiểu document, mã nguồn mở, data được lưu dưới dạng binary json (BSON). Được viết bằng C++ nên mongodb có khả năng tính toán với tốc độ cao, hỗ trợ dynamic schema, cả vertical scaling và horizontal scaling.

Mongoid là trình ánh xạ object-document chính thức cho MongoDB trong Ruby. Ngoài các macro cơ bản để định nghĩa association giữa các document tương tự như khi sử dụng ActiveRecord thì Mongoid còn hỗ trợ các cách định nghĩa để lưu trữ dữ liệu riêng mà mình sẽ chia sẻ với các bạn dưới đây.

Referenced Associations

Mongoid hỗ trợ các macro has_one, has_many, belongs_to, has_and_belongs_to_many để định nghĩa các association tương tự như ActiveRecord.

Has One

has_one và belongs_to định nghĩa mối quan hệ 1-1 giữa hai collections độc lập với nhau.

Defining

has_one macro được định nghĩa ở document cha và belongs_to được định nghĩa ở document con:

class Band
  include Mongoid::Document
  has_one :studio
end

class Studio
  include Mongoid::Document
  field :name, type: String
  belongs_to :band
end

Việc định nghĩa has_one và belongs_to macro ở cả hai document là bắt buộc.

Storage

Khi định nghĩa quan hệ 1-1 của hai document như trên thì mỗi document sẽ được lưu trữ ở collection tương ứng và document con sẽ chứa foreign key của document cha:

# The parent band document.
{ "_id" : ObjectId("4d3ed089fb60ab534684b7e9") }

# The child studio document.
{
  "_id" : ObjectId("4d3ed089fb60ab534684b7f1"),
  "band_id" : ObjectId("4d3ed089fb60ab534684b7e9")
}

Has many

has_many và belongs_to macro được sử dụng để định nghĩa mối quan hệ 1-n giữa hai document trong mongoid.

Defining

class Band
  include Mongoid::Document
  has_many :members
end

class Member
  include Mongoid::Document
  field :name, type: String
  belongs_to :band
end

Tương tự việc định nghĩa hai macro là bắt buộc.

Storage

Tương tự với quan hệ 1-1, quan hệ 1-n sẽ định nghĩa thêm khóa ngoại ở document con:

# The parent band document.
{ "_id" : ObjectId("4d3ed089fb60ab534684b7e9") }

# A child member document.
{
  "_id" : ObjectId("4d3ed089fb60ab534684b7f1"),
  "band_id" : ObjectId("4d3ed089fb60ab534684b7e9")
}

Belongs To

belongs_to macro được sử dụng chung với has_one hoặc has_many macro để định nghĩa các mối quan hệ 1-1 và 1-n. belongs_to được định nghĩa ở document con.

Has And Belongs To Many

Quan hệ n-n trong Mongoid được định nghĩa bằng cách sử dụng has_and-belongs_to_many macro. Không giống như has_and_belongs_to_many trong ActiveRecord, trong Mongoid không có join collection mà trong Mongoid mảng các khóa ngoại được lưu ở cả hai bên của quan hệ.

Defining

Cả hai bên document đều sử dụng has_and_belongs_to_many macro để định nghiax:

class Band
  include Mongoid::Document
  has_and_belongs_to_many :tags
end

class Tag
  include Mongoid::Document
  field :name, type: String
  has_and_belongs_to_many :bands
end

Bạn có thể định nghĩa quan hệ n-n một bên (one sided many to many):

class Band
  include Mongoid::Document
  has_and_belongs_to_many :tags, inverse_of: nil
end

class Tag
  include Mongoid::Document
  field :name, type: String
end

Storage

Khi định nghĩa quan hệ n-n sử dụng has_and_belongs_to_many macro thì ở cả hai bên document đều sẽ có trường khóa ngoại để lưu một mảng các id của document còn lại:

# The band document.
{
  "_id" : ObjectId("4d3ed089fb60ab534684b7e9"),
  "tag_ids" : [ ObjectId("4d3ed089fb60ab534684b7f2") ]
}

# The tag document.
{
  "_id" : ObjectId("4d3ed089fb60ab534684b7f2"),
  "band_ids" : [ ObjectId("4d3ed089fb60ab534684b7e9") ]
}

Embedded Associations

Với đặc tính NoSql của MongoDB nên nó có thể lưu trữ dữ liệu một cách mềm dẻo hơn. Mongoid hỗ trợ embedded associations, nó định nghĩa các quan hệ cho phép các document khác nhau được lưu trữ dưới cùng một collection. Embedded associations được định nghĩa sử dụng embeds_one, embeds_many, embedded_in macro, thêm vào đó là recursively_embeds_one và recursively_embeds_many.

Embeds One

embeds_one được sử dụng cùng với embedded_in để định nghĩa quan hệ 1-1.

Defining

class Band
  include Mongoid::Document
  embeds_one :label
end

class Label
  include Mongoid::Document
  field :name, type: String
  embedded_in :band
end

Storage

Khi đó document Band sẽ có thêm trường label là giá trị của label

{
  "_id" : ObjectId("4d3ed089fb60ab534684b7e9"),
  "label" : {
    "_id" : ObjectId("4d3ed089fb60ab534684b7e0"),
    "name" : "Mute",
  }
}

Bạn có thể sử dụng option :store_as để định nghĩa tên của key thay vì sử dụng mặc định của nó là tên của document:

class Band
  include Mongoid::Document
  embeds_one :label, store_as: "lab"
end

khi đó thay vì trường label thì sẽ được thay bằng trường lab.

Embeds Many

embeds_many được sử dụng để định nghĩa quan hệ 1-n.

Defining

Sử dụng embeds_many ở document cha để định nghĩ rằng nó có nhiều document con và trong document con sử dụng embedded_in để định nghĩa document cha mà nó thuộc về:

class Band
  include Mongoid::Document
  embeds_many :albums
end

class Album
  include Mongoid::Document
  field :name, type: String
  embedded_in :band
end

Storage

Việc lưu trữ cũng tương tự như khi sử dụng embeds_one nhưng thay vì giá trị của document con là một hash thì khi sử dụng embeds_many thì giá trị của nó là một mảng hash với key là tên của document con:

{
  "_id" : ObjectId("4d3ed089fb60ab534684b7e9"),
  "albums" : [
    {
      "_id" : ObjectId("4d3ed089fb60ab534684b7e0"),
      "name" : "Violator",
    }
  ]
}

Và bạn có thể sử dụng option store_as để định nghĩa chính xác key sẽ được sử dụng:

class Band
  include Mongoid::Document
  embeds_many :albums, store_as: "albs"
end

Recursive Embedding

Bạn có thể sử dụng recursively_embeds_one và recursively_embeds_many để định nghĩa các quan hệ 1-1 và 1-n với chính document đó. Khi đó bạn có sử dụng parent_ và child_ method để truy cập đến nó:

class Tag
  include Mongoid::Document
  field :name, type: String
  recursively_embeds_many
end
# Một tag có thể có nhiều tag con khác

root = Tag.new(name: "programming")
child_one = root.child_tags.build
child_two = root.child_tags.build

root.child_tags # [ child_one, child_two ]
child_one.parent_tag # [ root ]
child_two.parent_tag # [ root ]

class Node
  include Mongoid::Document
  recursively_embeds_one
end
# Một node có thể chứa một node con khác

root = Node.new
child = Node.new
root.child_node = child

root.child_node # child
child.parent_node # root

Referencing và Embedding

Như vậy chúng ta có thể sử dụng Referenced Association và Embedded Association để định nghĩa các quan hệ cho các document của chúng ta. Nhưng nó có những điểm khác biệt về việc lưu trữ dữ liệu nên mỗi cách sẽ có những trường hợp tối ưu để sử dụng nó.

Khi bạn định nghĩa một Embedded Association thì cả document cha và document con đều được lưu trữ trong cùng một collection. Vì vậy nó sẽ hữu ích khi mà cả document cha và document con được sử dụng chung với nhau.

Sử dụng Embedded Association cho phép bạn sử dụng các công cụ mà MongoDB hỗ trợ như Aggregation pipeline để có thể query dễ dàng hơn.

Tài liệu tham khảo

https://docs.mongodb.com/mongoid/current/tutorials/mongoid-relations/#referencing-vs-embedding