MongoDB入门学习：MongoDB的基本概念和数据类型

Posted 2020-09-15 gavanwanggw

        上一篇讲了MongoDB的安装和管理，当中涉及到了一些概念，数据结构另一些API的调用，不知道的没关系，事实上非常easy，这篇会简介一下。

1.文档

        文档是MongoDB的核心概念。多个键值对有序的放在一起就是一个文档，文档是MongoDB存储数据最主要的数据结构。

对MongoDB都是以文档的形式来操作的，使用了一种类似JSON的二进制BSON数据格式，对API的调用都是传的文档參数。每种编程语言都有标示文档的数据结构，比方java的map，lua的table，python的dict等等，可是都是差点儿相同的。一个键相应一个值。相对于mysql而言，MongoDB的文档就相当于MySQL表中的一行数据。

写法1
>db.people.insert({"name" : "Mary", "age" : 10})
写法2
>person1 = {"name" : "Mary", "age" : 10}
>db.people.insert(person1)

        上面这两种写法是一样的。都是将一个文档插入到数据库的people集合中。

仅仅是另外一种写法用了一个变量person1来表示这个要插入的文档。

        文档中键值对是有序的，以下这两个文档是不一样的：

doc1 = {"name" : "Mary", "age" : 10}
doc2 = {"age" : 10, "name" : "Mary"}

        文档的键必须是字符串类型，可是值能够是非常多的类型，这个后面会说到。

并且文档是区分大写和小写的。name键和Name键是有差别的。文档中的键必须是唯一的。

2.集合

        上面说到people集合。MongoDB的集合就相当于MySQL的一个表table，MongoDB列出全部的集合能够是show tables。也能够是show collections。集合是一组文档，并且是无模式的。一个集合中的文档能够是各式各样的：

db.people.insert({"name" : "Mary", "age" : 10})
db.people.insert({"country" : "USA", "languge" : "english"})

        如上面给people集合中插入了两个文档，可是这两个文档是全然不同的。键都不一样，这种话。那不是全部的文档都能够放在一个集合中，确实是这种，可是这样确实是有问题的，当集合大到一定程度的时候速率就会变的很慢，并且查询效率很低。并且对于管理方面是很复杂的。所以我们也要为数据库划分不同的集合。

        上一篇看到了非常多的集合。people啊。system.indexes啊。system.users啊等。集合的命名也有一定的限制的。首先不能为空""，也不能含有空字符，不能有保留字符$，system开头的就更不行了。这个是未系统集合保留的前缀。我们仅仅要用一些非常普通易懂的命名就好了，对于我们自己的管理和操作也是非常easy的。

        MongoDB另一个子集合的概念，就是一个集合包括几个集合，这样也是便于管理，比方上面将people的基本信息和国籍信息这样放在一个people集合中有点勉强。能够直接写成一个文档放进去，也能够用两个子集合，一个表示基本信息baseinfo，一个表示国籍信息countryinfo：

db.people.baseinfo.insert({"name" : "Mary", "age" : 10})
db.people.countryinfo.insert("country" : "USA", "languge" : "english")

        这个样例有点牵强，可是这样也easy理解。从上面能够看出，我们还没有创建people这样一个集合就能够直接insert，这样对于使用MySQL的人来说有点难以理解，表都没创建就给它插入数据。更离谱的是我们数据库都没创建，就能够直接使用不论什么数据库use anyDatabase：

> show dbs
admin   0.078GB
dhh_tp  0.078GB
local   0.078GB
test    0.078GB
> use temple
switched to db temple
>db
temple
> show collections
> db.people.insert({"name" : "Mary", "age" : 10})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> show tables
people
system.indexes
> db.people.find()
{ "_id" : ObjectId("539137ce90c0386ead60e4f4"), "name" : "Mary", "age" : 10 }

        看吧。show dbs查看全部的数据库。里面根本就没有temple，可是在直接使用的时候却不会报错，用db查看使用的哪个数据库的时候也确实是使用的temple，show collections查看全部的集合的时候一个集合都没有，由于这个数据库都不存在。哪来的表。然后直接给people集合中插入数据也不会报错。事后查询发现生成了people集合。并且还有个system.indexes集合。数据也确实插进了people集合，system.indexes存储的是集合中的索引，这个以后说。MongoDB会在插入数据的时候检查有没有这样一个数据库这样一个集合。假设不存在的话会自己主动创建，就不用我们自己创建集合，还要定义那么多的字段，字段的数据类型。长度以及是否能为空，唯一键等等，很的方便有用。

3.数据库

        MongoDB中多个文档组成一个集合，那么多个集合就组成一个数据库，比方上面people和system.indexes组成temple数据库。MongoDB中每一个数据库之间是相互独立的，都有独立的权限，并且都是存放在不同的文件里的。

        MongoDB数据库的命名也有一定的限制的，不能有空格或者空字符。也不能包含特殊符号，应该所有小写。最多64字节，一点非常重要，数据库名终于会变成系统中的文件的，你能够打开data/db来看一下，里面就会有和你数据库一样名字的文件。它们里面就是数据库的数据。数据库的命名也应该是普通的易懂的。

并且不能使用某些名字。比方admin。这是root数据库不用多说，local。这个数据库是不能被复制的，以后说，config。和分片有关的。这几个都是保留的数据库名。

        启动MongoDBserver上一篇也介绍过了。启动MongoDBclient上一篇也说过。运行mongo指定选项就能够了，在这里能够运行不论什么javascript程序。也能够对数据库进行一般的操作。增insert删remove查find改update之类的，这个后面会说到的。

也有删除集合和数据库的命令：

> show tables
people
system.indexes
> db.people.drop()
true
> show tables
system.indexes
> use temple
switched to db temple
> db
temple
> db.dropDatabase()
{ "dropped" : "temple", "ok" : 1 }
> show dbs
admin   0.078GB
dhh_tp  0.078GB
local   0.078GB
test    0.078GB

        db.dropDatabase()删除使用的数据库，db.people.drop()删除people集合。这些API用起来都非常easy。

4.数据类型

        MongoDB有着很丰富的数据类型，如上面的name字段是字符串，age字段是数字。当然不止这两种。

JSON仅仅有6中数据类型。null，布尔，数字，字符串，数组和对象。MongoDB在JSON的基础上加入了一些其它的数据类型，以下来看看MongoDB的数据类型：

        null：用于表示控制或者不存在的字段，如：{"x" : null}。

        布尔：仅仅有两个值true和false。

        32位整数：shell中这个类型不可用，javascript仅支持64位浮点数，所以32位整数会被自己主动转换。

        64位整数：shell中这个类型不可用。shell会使用一个特殊的内嵌文档来显示64位整数。

        64位浮点数：shell中的数字都是这个类型。{"x" : 3.14}和{"x" : 3}都是浮点数。

           由于javascript仅仅有一种数字类型就是64位浮点型。所以MongoDB中从shell的来的数字都被当做64位浮点型，而MongoDB中支持三种数字类型，所以用shell改动过数据库中的数据后都会被转换成64位浮点型。

64位整数并不能精确的表示64位浮点型。假设MongoDB中存入了一个64位整数，在shell中查看时，假设可以表示64位浮点型那就用一个键的内置文档显示并且这个值是精确的。否则。他会显示一个多键内嵌文档，表示可能不精确。

           假设是64位整数3，那么在shell中查询显示会是这个样子：

db.nums.findOne()
{
        "_id" : ObjectId("4c0beecfd096a2580fe6fa08"),
        "myInteger" : {
                "floatApprox" : 3
    }
}

           假设是64位整数9223372036854775807，那么在shell中查询显示会是这个样子：

db.nums.findOne()
{
        "_id" : ObjectId("4c0beecfd096a2580fe6fa08"),
        "myInteger" : {
                "floatApprox" : 9223372036854775807,
                "top" : 2147483647,
                "bottom" : 4294967295
    }
}

           top和bottom分别表示高32位和低32位。

        字符串：UTF-8字符串都可表示为字符串类型的数据，如：{"name" : "Mary"}。

        符号：shell不支持这样的类型，shell会将数据库中的符号类型转换成字符串。

        对象id：对象id是文档的12字节的唯一ID。

           MongoDB中存储的文档必须有一个键"_id"。这个键能够是随意类型的，默认是ObjectId对象，当我们存入文档时不指定该键，那么MongoDB会自己主动加入这样一个键值对，这个值是唯一标识，ObjectId使用12字节的存储空间。

        日期：日期类型存储的是从标准纪元開始的毫秒数，不存储时区，如：{"x" : new Date()}。

           javascript中Date对象用作MongoDB的日期类型。创建日期对象要用new Date()而不是Date()，返回的是对日期的字符串表示，而不是真正的Date对象。

        正則表達式：文档中能够包括正則表達式。採用javascript的正則表達式语法，如：{"x" : /foobar/i}。

        代码：文档中还能够包括javascript代码，如：{"x" : function(){/*...*/}}。

        二进制数据：二进制数据能够由随意字节的串组成，只是shell中无法使用。

        最大值：BSON包含一个特殊类型，表示可能的最大值，shell中没有这个类型。

        最小值：BSON包含一个特殊类型。表示可能的最小值。shell中没有这个类型。

        没有定义：文档中也能够使用没有定义类型，如：{"x" : undefined}

        数组：值的集合或者列表能够表示成数组。数组中的元素能够是不同类型的数据，如：{"x" : ["a", "b", "c", 20]}。

        内嵌文档：文档能够包括别的文档，也能够作为值嵌入到父文档中。如：{"x" : {"foo" : "bar"}}。

        在我眼下用的情况，布尔，数字，字符串，日期。数组和内嵌文档是用的最多的。