เชี่ยวชาญ NoSQL: คู่มือปฏิบัติสำหรับโซลูชันฐานข้อมูลสมัยใหม่

เมื่อครั้งล่าสุดที่คุณส่งข้อความผ่าน Facebook? หรือใช้เครื่องใช้ "อัจฉริยะ" ที่บ้านล่าสุด? ในทั้งสองกรณี ต้องการฐานข้อมูลเพื่อจัดเก็บข้อมูล ฐานข้อมูล NoSQL มักถูกใช้ในกรณีเหล่านี้

NoSQL หรือ "Not Only SQL" เป็นทางเลือกสำรองของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (Relational Databases) ในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ข้อมูลถูกจัดหมวดหมู่ตามความสัมพันธ์กับจุดข้อมูลอื่นๆ

มีฐานข้อมูล NoSQL ยอดนิยมหลายตัว รวมถึง MongoDB, Redis และ Cassandra หากคุณสนใจทำงานในบริษัทที่รวบรวมข้อมูลที่ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์จัดการไม่ง่าย ควรเรียนรู้การใช้ฐานข้อมูล NoSQL

NoSQL คืออะไร?

NoSQL เป็นประเภทฐานข้อมูลแบบไม่เชิงสัมพันธ์ (Non-relational) ใช้จัดเก็บข้อมูลที่ไม่เข้ากับสกีมาหรือโครงสร้างทั่วไป เช่นในฐานข้อมูล MySQL ด้วยการเพิ่มขึ้นของข้อมูลขนาดใหญ่ (Big Data) ชุดข้อมูลใหญ่เกินกว่าวิธีการจัดเก็บและประมวลผลแบบดั้งเดิมอย่าง MySQL

ฐานข้อมูล NoSQL มักมีข้อได้เปรียบอย่างมากกว่าฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์: คือความสามารถในการขยายตัว (Scalability) หากใช้ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์และต้องการพื้นที่มากขึ้น ต้อง "Scale Up" ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง แต่กับ NoSQL สามารถ "Scale Out" โดยเพิ่มโหนด (Nodes) ซึ่งถูกกว่า "Scale Up" มาก

เช่นเดียวกับฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์อย่าง MySQL คุณสามารถใช้ SQL (Structured Query Language) กับ NoSQL ได้ แต่กับ NoSQL ยังสามารถใช้ภาษาอื่นๆ เพื่อสืบค้นฐานข้อมูลได้อีกด้วย

ทั้ง MySQL และ NoSQL มีประโยชน์และมีสถานการณ์ใช้งานเฉพาะตัว เช่นเทคโนโลยีส่วนใหญ่ ควรทราบว่าเทคโนโลยีแต่ละอย่างทำได้และทำไม่ได้อะไร แล้วเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมที่สุดสำหรับงานนั้น

NoSQL ใช้ทำอะไร?

ใช้ฐานข้อมูล NoSQL เมื่อต้องการความยืดหยุ่น ความสามารถในการขยายตัว และความสามารถในการปรับแต่งมากกว่าที่ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์เสนอ

กรณีใช้งานทั่วไปหนึ่งคือข้อมูลแชทและข้อความ สามารถใช้ Firebase (ฐานข้อมูล NoSQL) จัดเก็บข้อมูลเป็นส่วนหนึ่งของแอปแชทและข้อความ

สำหรับแอปพลิเคชัน Internet of Things (IoT) หลายอย่าง ฐานข้อมูล NoSQL เหมาะกว่า MySQL ตัวอย่างเช่น นักพัฒนาที่ Freshub พบว่าหลังลองใช้ MySQL แล้ว ฐานข้อมูล NoSQL อย่าง MongoDB เหมาะกับความต้องการของพวกเขามากกว่า

ประเภทของ NoSQL

NoSQL เป็นประเภทฐานข้อมูลที่ใช้เมื่อฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ไม่เหมาะกับประเภทข้อมูลที่จัดเก็บ ด้านล่างคือประเภทฐานข้อมูล NoSQL และฐานข้อมูลยอดนิยมของแต่ละประเภท

ฐานข้อมูลแบบเอกสาร (Document-oriented Database)

ฐานข้อมูล NoSQL แบบเอกสารจัดเก็บข้อมูลในเอกสาร เอกสารเหล่านี้สามารถเป็นรูปแบบ JSON, XML หรือ YAML JSON ย่อมาจาก JavaScript Object Notation และสร้างโดย JavaScript

ฐานข้อมูลเอกสารมักใช้ในอีคอมเมิร์ซ แพลตฟอร์มการซื้อขาย และการพัฒนาแอปมือถือ หากต้องการให้ผู้ใช้เพิ่มฟิลด์กำหนดเองในโปรไฟล์ ฐานข้อมูลเอกสารเป็นตัวเลือกที่ดี

ฐานข้อมูล NoSQL แบบเอกสารยอดนิยม ได้แก่ MongoDB, Firebase, Elasticsearch และ Couchbase ตามสำรวจนักพัฒนา Stack Overflow ปี 2020 MongoDB อันดับ 5 ด้วย 26.4% ของผู้ใช้ Firebase อันดับ 9 ด้วย 14.4% Elasticsearch อันดับ 10 ด้วย 13.8% และ Couchbase อันดับ 14 ด้วย 1.9%

ฐานข้อมูลแบบ Key-Value

Key-Value Store เป็นประเภท NoSQL ที่เรียบง่ายที่สุด เป็นคอลเลกชันของคู่ Key-Value ความเรียบง่ายนี้ทำให้เป็นประเภท NoSQL ที่ขยายตัวได้มากที่สุด เนื่องจากจัดเก็บข้อมูลจำนวนมากได้ ตัวอย่างคู่ Key-Value คือ "Name – Katie Jones" Key คือ "Name" และ Value คือ "Katie Jones" ประเภท Value ที่จัดเก็บได้ใน Key-Value Database รวมถึงจำนวนเต็ม สตริง (ชุดตัวอักษร เช่น ชื่อ) และโครงสร้าง JSON

ฐานข้อมูล Key-Value Store ยอดนิยม ได้แก่ Redis, Amazon DynamoDB และ Cosmos DB ของ Microsoft ในสำรวจ Stack Overflow 2020 DynamoDB ถูกใช้โดย 7.1% ของผู้ตอบแบบสอบถาม

ฐานข้อมูลแบบคอลัมน์ (Column-oriented Database)

ในฐานข้อมูล NoSQL นี้ ข้อมูลจัดกลุ่มในคอลัมน์ ซึ่งจัดกลุ่มอย่างมีตรรกะเป็น Column Families บ่อยครั้งเรียกว่า "Columnar" Database ประเภทนี้ปรับให้เหมาะสมสำหรับการดึงคอลัมน์ข้อมูลอย่างรวดเร็ว ประเภท NoSQL นี้มีค่าในแอปพลิเคชันเชิงวิเคราะห์

ฐานข้อมูลแบบกราฟ (Graph Database)

เมื่อข้อมูลเชื่อมโยงกันอย่างหนาแน่น ฐานข้อมูลกราฟ NoSQL เหมาะสำหรับจัดเก็บข้อมูล ตัวอย่างข้อมูลที่เชื่อมโยงมาก: ข้อมูลบนโซเชียลเน็ตเวิร์ก การอ้างอิงวรรควิทยานิพนธ์ และกลุ่มทุน

ข้อมูลประเภทนี้มี 2 องค์ประกอบหลัก: "Nodes" (โหนด) และ "Edges" (ขอบ) โหนดหมายถึงเอนทิตี เช่น บุคคลในโซเชียลเน็ตเวิร์ก "Edge" หมายถึงความสัมพันธ์ระหว่าง 2 โหนด และแสดงด้วยเส้น ฐานข้อมูลกราฟยอดนิยมคือ Neo4j

การเรียนรู้ NoSQL

การเรียนรู้การใช้ฐานข้อมูล NoSQL มีค่าหากต้องการทำงานกับฐานข้อมูล ด้วยความเข้าใจทั้งฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์อย่าง MySQL และตัวเลือก NoSQL ต่างๆ คุณสามารถตัดสินใจได้อย่างมีข้อมูลว่าประเภทฐานข้อมูลไหนเหมาะกับองค์กรและกรณีใช้งานของคุณ

มาดูตัวเลขการจ้างงาน ตาม LinkedIn มีโพสต์งานมากกว่า 16,000 รายการที่กล่าวถึง MongoDB ตำแหน่งงานรวมถึง DevOps Engineer, Lead Software Developer และ Data Analyst Glassdoor แสดงงานมากกว่า 12,000 รายการที่กล่าวถึง NoSQL รวมถึงตำแหน่ง AI Data Scientist, Senior Big Data Engineer, Operations Research Scientist และ Backend Developer

เพื่อให้เห็นภาพเงินเดือนที่เกี่ยวข้องกับฐานข้อมูล NoSQL Glassdoor แสดงเงินเดือนฐานเฉลี่ยต่อปีของ Big Data Engineer ที่ $102,864 ฐานข้อมูล NoSQL มักใช้สำหรับ Big Data ดังนั้นมีโอกาสสูงที่หากคุณอยู่ในสาย Big Data จะต้องรู้จักใช้ฐานข้อมูล NoSQL

ใช้เวลานานแค่ไหนในการเรียน NoSQL?

ขึ้นอยู่กับฐานข้อมูล NoSQL ที่เรียน จะใช้เวลา 2-3 เดือนในการเข้าใจการใช้งานอย่างมืออาชีพ เราแนะนำให้อ่านหนังสือ เข้าคอร์ส และฝึกทักษะเพื่อเชี่ยวชาญเทคโนโลยีที่มีความต้องการสูงนี้

วิธีเรียน NoSQL: ขั้นตอนทีละขั้น

วิธีการเรียนฐานข้อมูล NoSQL ขึ้นอยู่กับประสบการณ์ก่อนหน้ากับฐานข้อมูล ฐานข้อมูล NoSQL ที่ต้องการเรียน และความชอบในการเรียนของแต่ละคน บางคนในสายเทคชอบเรียนผ่านคอร์ส บางคนชอบอ่านหนังสือฝึกทักษะ

ไม่ว่าจะเป็นวิธีการเรียนที่ชอบ นี่คือขั้นตอนระดับสูงที่สามารถทำเพื่อเริ่มต้นกับฐานข้อมูล NoSQL:

1. ตัดสินใจว่าจะเรียนฐานข้อมูล NoSQL ตัวไหนก่อน การเลือกขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย พิจารณาว่าประเภทฐานข้อมูลไหนน่าสนใจมากที่สุด (เอกสาร, Key-Value, คอลัมน์, หรือกราฟ) บริษัทต่างๆ ใช้ฐานข้อมูล NoSQL ตัวไหน (เช่นรายชื่อลูกค้าของ MongoDB) และฐานข้อมูลไหนยอดนิยมในอุตสาหกรรมเทคตาม Stack Overflow
2. เรียนคอร์ส อ่านหนังสือ หรือเช็คเอกสารของฐานข้อมูล NoSQL ก่อนดาวน์โหลดและเริ่มใช้ ควรเข้าใจพื้นฐานการใช้งานก่อน
3. ดาวน์โหลดฐานข้อมูล NoSQL เช่น ดาวน์โหลด MongoDB ได้ที่นี่ และดูวิดีโอเริ่มต้นใช้งาน MongoDB
4. ฝึกทักษะ อ่านหนังสือหรือเรียนคอร์สเกี่ยวกับ NoSQL ที่เลือก เพื่อช่วยเรียนรู้

คอร์ส NoSQL ที่ดีที่สุด

หนึ่งในวิธีที่ดีที่สุดเรียนใช้ฐานข้อมูล NoSQL คือเรียนคอร์ส นี่คือคอร์สที่เราแนะนำ

Udemy: Learn MongoDB – Leading NoSQL Database from scratch

ค่าใช้จ่าย: $94.99

"Career Karma เข้ามาในชีวิตฉันเมื่อฉันต้องการมากที่สุด และช่วยจับคู่ฉันกับบูทแคมป์อย่างรวดเร็ว สองเดือนหลังจบ ฉันหางานฝันที่สอดคล้องกับค่านิยมและเป้าหมายในชีวิต!"

Venus, วิศวกรซอฟต์แวร์ที่ Rockbot

ค้นหาบูทแคมป์ที่เหมาะกับคุณ

ดูคอร์สยอดเยี่ยมนี้สำหรับเรียน MongoDB! คุณจะออกแบบฐานข้อมูล MongoDB ตั้งแต่ต้นจนจบ เข้าใจความแตกต่างระหว่าง NoSQL และฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ และเรียนรู้การปรับใช้ MongoDB บนคลาวด์ด้วย MongoDB ATLAS

ไม่ต้องมีความรู้ MongoDB มาก่อน แต่ควรมีความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับ Windows และระบบจัดการฐานข้อมูล มีแบบทดสอบ ไฟล์ฝึกฝน และบรรยาย ได้เนื้อหาวิดีโอ 16.5 ชั่วโมง พร้อมทรัพยากรอื่นๆ และใบรับรองหลังจบคอร์ส

Udemy: NoSQL Databases for Beginners

ค่าใช้จ่าย: $94.99

หากคุณมีประสบการณ์เขียนโปรแกรมบ้าง คอร์สนี้อาจเหมาะกับคุณ คุณจะเรียนรู้วิธีกำหนด Views สร้างและปรับใช้แอปพลิเคชัน จัดเก็บข้อมูลในฐานข้อมูล NoSQL และสืบค้นฐานข้อมูล NoSQL โดยไม่ใช้ SQL

คุณยังได้สัมผัสกับ Apache CouchDB (ฐานข้อมูลเอกสาร NoSQL) พร้อมฐานข้อมูล NoSQL อื่นๆ เช่น MongoDB, Cassandra, HBase, Riak และ Redis เงื่อนไขก่อนเรียน: ความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับฐานข้อมูล, HTTP, JavaScript และ JSON คอร์สมีเนื้อหาวิดีโอ 2 ชั่วโมงและใบรับรองหลังจบ

LinkedIn: Learning NoSQL Databases

ค่าใช้จ่าย: $29.99 หรือ LinkedIn Premium ($29.99/เดือน)

ด้วยคอร์สนี้ คุณจะเห็นว่าฐานข้อมูล NoSQL ให้ความยืดหยุ่นกับนักพัฒนาอย่างไร คุณจะเรียนรู้การเขียนแอปพลิเคชันด้วย CouchDB การสืบค้นด้วย JavaScript และประเภทฐานข้อมูล NoSQL ต่างๆ (รวมถึง CouchDB, MongoDB, Cassandra, Riak และ Redis)

ก่อนเรียนคอร์สนี้ ควรคุ้นเคยกับคิวรี ดัชนี และคีย์ รวมถึง JavaScript (ซึ่งใช้เป็นภาษาสืบค้นในฐานข้อมูล NoSQL หลายตัว) และ JSON คอร์สมีแบบทดสอบฝึก 6 ครั้งและใบรับรองหลังจบ

หนังสือ NoSQL

พัฒนาทักษะ NoSQL ต่อด้วยหนังสือแนะนำเหล่านี้

Sams Teach Yourself: NoSQL with MongoDB in 24 Hours, Brad Dayley

MongoDB เป็นฐานข้อมูล NoSQL ยอดนิยมที่สุด และคุณสามารถเชี่ยวชาญได้ด้วย 24 บทเรียน บทละ 1 ชั่วโมงหรือน้อยกว่า แต่ละบทสร้างต่อจากบทก่อนหน้า ทำให้หนังสือเล่มนี้เหมาะสำหรับเรียน NoSQL

คุณจะเรียนรู้เมื่อไหร่ควรใช้ฐานข้อมูล NoSQL เช่น MongoDB และเมื่อไหร่ควรใช้ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ บทเรียนยังรวมถึงการจัดเก็บและโต้ตอบข้อมูลกับ Java, PHP, Python และ Node.js/Mongoose การติดตั้งและตั้งค่า MongoDB การใช้ Map-Reduce และเทคนิคอย่าง Sharding และ Replication

NoSQL for Dummies, Adam Fowler

หนังสือเล่มนี้ให้ภาพรวมของฐานข้อมูล NoSQL และช่วยระบุประเภทต่างๆ คุณจะเรียนรู้การใช้ฐานข้อมูล NoSQL สำหรับโปรเจกต์หลากหลาย และดูตัวอย่างจริงของการใช้งาน หลังอ่านจบ คุณจะเข้าใจความแตกต่างระหว่างฐานข้อมูล NoSQL แต่ละตัว—อย่าง MongoDB, Cassandra และ Neo4j—และมีความคิดชัดเจนว่าควรเน้นตัวไหนก่อน

Seven NoSQL Databases in a Week, Aaron Ploetz

คู่มือสำหรับผู้เริ่มต้นเพื่อเริ่มต้นใช้งานกับฐานข้อมูล NoSQL ยอดนิยม รวมถึง MongoDB, Cassandra, Redis, Neo4j, DynamoDB, HBase และ InfluxDB คุณจะเรียนรู้การใช้งานแต่ละตัวในอุตสาหกรรม รวมถึงเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสำหรับการสืบค้นและจัดการฐานข้อมูล สำรวจข้อได้เปรียบของแต่ละ NoSQL เช่น ความสามารถในการขยายตัวของ MongoDB หรือประโยชน์ของ InfluxDB สำหรับข้อมูลเชิงอนุกรมเวลา (Time-series)

ทรัพยากร NoSQL ออนไลน์

นอกจากคอร์สและหนังสือ ยังมีทรัพยากรออนไลน์ช่วยเรียนรู้ฐานข้อมูล NoSQL

เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ MongoDB

MongoDB เป็นฐานข้อมูล NoSQL ยอดนิยมที่สุด เว็บไซต์ MongoDB มีเอกสารและคู่มือเริ่มต้น (Getting Started Guides) หากต้องการเรียนใช้ฐานข้อมูลนี้ ดูทรัพยากรการเรียนรู้จาก MongoDB University:

• MongoDB Basics Course
• Developer Learning Path
• Database Administrator Learning Path
• MongoDB Professional Certification

จุดเด่นคือ ทรัพยากรทั้งหมดนี้ฟรี!

เว็บไซต์ Apache Cassandra

Apache Cassandra เป็นฐานข้อมูลแบบคอลัมน์ยอดนิยม ดูเว็บไซต์สำหรับเอกสาร รวมถึงคู่มือเริ่มต้น มีทรัพยากรชุมชนอย่าง mailing lists, Slack channels และบล็อก หากสนใจใช้ฐานข้อมูล NoSQL นี้ เว็บไซต์นี้เป็นจุดเริ่มต้นที่ดี

เว็บไซต์ Redis

Redis เป็นฐานข้อมูล Key-Value Store ยอดนิยม บนเว็บไซต์จะพบเอกสาร รวมถึง tutorials และ FAQs จะพบวิธีเข้าร่วมชุมชน Redis เช่น mailing list, Stack Overflow tag และ Twitter news feed มี conferences และ meetups ด้วย ตรวจสอบได้หากต้องการรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ NoSQL นี้

เว็บไซต์ Neo4j

เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ Neo4j มีทรัพยากรการเรียนรู้ยอดเยี่ยมสำหรับผู้เริ่มต้น คุณสามารถเรียนออนไลน์และรับใบรับรอง ดู livestreams บน Twitch และโต้ตอบกับชุมชนผ่าน meetups ออนไลน์, Stack Overflow และ Twitter เอกสารยังรวมคู่มือเริ่มต้น เพื่อเริ่มใช้ฐานข้อมูล NoSQL นี้ได้ทันที

ควรเรียน NoSQL หรือไม่?

NoSQL เป็นฐานข้อมูลแบบไม่เชิงสัมพันธ์ ฐานข้อมูลแบบไม่เชิงสัมพันธ์เหมาะกว่าฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (อย่าง MySQL) เมื่อต้องการโครงสร้างอื่นนอกจากแถวและคอลัมน์เพื่อจัดระเบียบข้อมูล ฐานข้อมูล NoSQL มักเสนอความสามารถในการขยายตัวและความยืดหยุ่นมากกว่าฐานข้อมูลแบบไม่เชิงสัมพันธ์ ด้วย NoSQL คุณสามารถ Scale Out ได้ ซึ่งต่างจากฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ที่ Scale Up เท่านั้น

มีหลายประเภทของฐานข้อมูล NoSQL รวมถึงแบบเอกสาร (อย่าง MongoDB), แบบคอลัมน์ (อย่าง Apache Cassandra), แบบ Key-Value (อย่าง Redis) และแบบกราฟ (อย่าง Neo4j) แต่ละประเภทมีประโยชน์ในสถานการณ์ต่างกัน

นักพัฒนาที่มีประสบการณ์ฐานข้อมูล NoSQL มีความต้องการสูง และเงินเดือนงานที่ต้องการทักษะนี้ เช่น Big Data Engineers สูง หากคุณสนใจการพัฒนาหรือจัดการฐานข้อมูล การเรียน NoSQL จะช่วยอาชีพของคุณแน่นอน