Node.js+MongoDB in SPA
- 1. Node.js + MongoDB シングルページ Webアプリケーション（SPA） Aug 2015, Naoki Sasaki
- 2. Webの歴史 • 静的HTMLドキュメントの表示とハイパーリンクによるHTMLドキュメン ト間のリンク • HTMLドキュメント内の一部を動的に置き換える（サーバサイド・インク ルードなど） • JSP/ASP/PHPなど、HTMLドキュメント内にスクリプトを埋め込み、サー バサイドで実行した結果の HTMLドキュメントをクライアントへ返す • クライアントから Ajaxにより Servlet/EJBなどへリクエストを発行し動的 にクライアント上の HTML DOMを書き換える（レスポンシブル Webアプ リケーション）
- 3. これまでのWeb • クライアントからの要求に従って HTMLドキュメント をなるべく高速に返すという設計で成り立っている • そのため、Apacheなどの Webサーバはクライアント リクエストを待ち構えるスレッドを数十∼数百個事前 に作成（スレッド・プール）し、そのスレッドがリク エストされた HTMLドキュメントを生成しクライアン トへ返し、接続を切った後にスレッドプールへ返す方 法を取っている
- 4. これからのWeb • クライアントがサーバへHTMLドキュメントを要求するの は最初のごく小さなHTMLドキュメントで、以降サーバへ HTMLドキュメントの再読込は一切行わない • クライアントとサーバ間では WebSocketによりリクエス ト/レスポンスを行い HTML DOM構造を動的に変更し続け る（シングルページWebアプリケーション） • そのため、クライアント／サーバ間は WebSocket通信の ために常時接続が保たれる
- 6. Node.jsの登場 • Node.jsはクライアントリクエストをイベント・ドリブンで処理する（ス レッド・プールという概念はない） • クライアントから要求があるとイベント・ハンドラへ要求を渡し、待ち受け ハンドラは次のクライアント・リクエストを待つ • イベント・ハンドラはクライアントとの接続が切れるまで存在する • そのため、WebSocketによってクライアント／サーバ間で常時接続状態に なっている場合でもスレッド・プーリング方式のように数百コネクション、 またはそれ以上となっても問題が発生しない • 一般的なエントリレベルサーバ（Xeon 3GHz 4-Core、16GB）で同時数十万 接続が可能とされている
- 8. Node.jsのスケーラビリティ • 1 Node.jsサーバでパフォーマンスが低下するほ どの同時接続数が見込める場合には、Node.jsを クラスタリングすることができる • 一般的なロード・バランサやリバース・プロキ シ（NGInxなど） • Cluster.jsなどの実装
- 9. Databaseのおさらい • データベースの種類 • ISAM DB • テーブルへキーおよびデータ情報を持ち、キーによるデータベースアクセスを行う • データベースを構造的に表現するのはプログラムロジックによって行われる • RDBMS（SQL） • テーブル・スペース内のテーブルへ行・列でデータがストアされる • データベースを構造的に表現するためにはSQL（SELECT）文によるクエリが必要 • XML（オブジェクト） DB • テーブル・スペース、テーブル、行、列という概念はなく、XML形式のオブジェクトを格納するオブジェク ト指向データベース • データベース内のオブジェクトがデータの構造そのものを表している • 特定のデータへは XPath記法によるクエリーが可能
- 10. MongoDB • MongoDBとは XML Databaseの入出力を JSON形式に置き 換えたものである • XML DB同様に JSON形式で表現されたオブジェクト・ データをデータベースへ格納する • オブジェクト・データのクエリには XPath同様の機能を備 えたjQuery様の“$(#foo)”といった記法で記述する • RDBMSで言うストアド・プロシージャとして JavaScript が使用可能
- 11. MongoDB • データベース内にはどのような構造のオブジェク トであっても格納できるが、これは諸刃の剣で あるため、XMLでの DTD（Data Definition Descriptor）と同様にオブジェクト構造を厳格に 定義するための機能として JSV（JSON Validation）がある。これによって一貫したオブ ジェクトのみデータベースへストアできる
- 13. まとめ • Node.js＋MongoDBを組み合わせることにより、フロントエンドの Webク ライアント、アプリケーション・サーバ、データベースまで同一言語 （JavaScript）で記述できる • そのためビジネス・ロジックの見直しが必要になった場合など、クライ アントで行っていた処理をAPサーバ（Node.js）へ移行する、MongoDB のストアド・プロシージャへ移行するなどと言ったことが簡単に行える • ユーザの状態を永続化する場合などには単に JavaScriptオブジェクトを シリアライズし MongoDBへストアするのみでOK • （これは JavaScriptが Classベースのオブジェクト指向言語ではな く、Prototypeベースのオブジェクト指向言語であるため）