MongoDB を Java + Spring Boot で使用してみて感じた3つのメリット

はじめに

システム開発でよく使われるデータベースといえば、RDB（リレーショナルデータベース）が定番です。私のチームでも長らく、Oracle や MySQL などの RDB を利用してきましたが、ある新規APIの開発で MongoDB を採用してみたところ、思っていた以上に開発がスムーズになりました。

この記事では、MongoDB を Java + Spring Boot で使用してみて感じた3つのメリットを、実際の実装例を交えて紹介します。

MongoDB の特徴

MongoDB はドキュメント指向の NoSQL データベースであり、RDB と比べて非常に緩い設計になっているのが特徴です。RDBと違いを感じるのは、例えば以下のような点です。

構造化オブジェクト（JSONのようなもの）を丸ごと保存できる
格納するオブジェクトの仕様を厳密に決めておく必要が無い（カラム定義などは不要）
コレクション（RDBでいうところのテーブル）に追加しようとしたときに、コレクションが無ければ自動的に作成される。データベースが無かった場合は、データベースも自動的に作成される。

プログラムから 何でも入る入れ物 的な感覚で、簡単に使えるのが特徴です。

簡単に始められる MongoDB

MongoDB の準備

MongoDB はローカルにインストールして起動します。インストール手順は割愛しますが、Dockerイメージを使うか、公式サイトからダウンロードしてインストールすることになります。

前述した通り、データベースやコレクションを用意する必要は無いのですが、ユーザだけは用意しておく必要があります。インストールした後、以下のコマンドを MongoDB Shell などで実行します。

use admin
db.createUser({
  user: "appuser",
  pwd:  "secret",
  roles: [ { role: "readWrite", db: "sampledb" } ]
})

Spring Boot の設定

Spring Boot では、spring-boot-starter-data-mongodb を依存関係に追加するだけで、 MongoDB を簡単に利用できます。Maven の場合は以下を pom.xml に追加します。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-mongodb</artifactId>
</dependency>

接続設定は Spring Boot の application.yml に以下のように記述します。

spring:
  data:
    mongodb:
      host: localhost
      port: 27017
      database: sampledb
      username: appuser
      password: secret
      auto-index-creation: true

auto-index-creation は、後に説明する @Indexed でインデックスを作る機能を有効にするための設定です。

エンティティ

@Document(collection = "login_history")
public class LoginHistory {
    @Id
    private String id;

    @Indexed
    private String userId;

    @Indexed(expireAfter = "30d") // 30日で自動削除
    private LocalDateTime createdAt;
}

エンティティクラスに付けている @Document アノテーションで、保存するコレクション名を指定しています。

@Id をつけたフィールドは _id という特殊なフィールドにマッピングされます。これはコレクション内でドキュメントを一意に識別するための値で、RDBでいうところの主キーに相当する役割を持ちます。

@Indexed は項目にインデックスを作成するアノテーションです。RDBのインデックスと同様で、この項目による検索を高速に行えるようになります。

expireAfter をつけると、 TTL（Time To Live）インデックス という特殊なインデックスが作成されます。これは、設定した期間を過ぎると、MongoDBが自動的にレコードを削除してくれる機能です。この例では createdAt から30日以上経過している場合に削除対象となります。

リポジトリ

public interface LoginHistoryRepository extends MongoRepository<LoginHistory, String> {
    List<LoginHistory> findByUserId(String userId);
}

あとはこのリポジトリをDIして、簡単に読み書きができます。

// 保存
loginHistory.setId("a001");
loginHistory.setUserId("sampleUser");
loginHistory.setCreatedAt(java.time.LocalDateTime.now());
loginHistoryRepository.save(loginHistory);

// IDで取得
Optional<LoginHistory> h1 = loginHistoryRepository.findById("a001");

// ユーザIDで取得
List<LoginHistory> histories = loginHistoryRepository.findByUserId("sampleUser");

このようなコードで最初のレコードを save すると、MongoDB 側には自動的に login_history コレクションが作成され、userId や createdAt にインデックスが付与されます。