NoSQL数据库一MongoDB基本使用

Posted 2020-10-24

如今的网站对数据存储要求越来越灵活，在这种需求下 NoSQL 也就是非关系数据库越来越流行。所谓非关系数据库，是指不使用 SQL 语言进行数据操作的数据库的统称。这类数据库存储数据时没有固定的模式，不支持数据表 join 的操作，可以很方便的进行横向扩展。非关系数据库种类很多，其中 MongoDB 和 Redis 应用广泛。

一、MongoDB介绍

MongoDB 是一个是一个基于分布式文件存储的数据库，介于关系数据库和非关系数据库之间，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。他支持的数据结构非常松散，是类似json的bson格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。Mongo最大的特点是他支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。

二、安装MongoDB

MongoDB安装很简单，无需下载源文件，可以直接用apt-get命令进行安装。
打开终端，输入以下命令：
sudo apt-get install mongodb
安装完成后，在终端输入以下命令查看MongoDB版本：
mongo -version
输出版本信息，表明安装成功

启动和关闭mongodb命令如下：

service mongodb start
service mongodb stop

默认设置MongoDB是随Ubuntu启动自动启动的。
输入以下命令查看是否启动成功：
pgrep mongo -l #注意：-l是英文字母l，不是阿拉伯数字1

卸载MongoDB
sudo apt-get --purge remove mongodb mongodb-clients mongodb-server

三、使用MongoDB

shell命令模式
输入mongo进入shell命令模式，默认连接的数据库是test数据库，在此之前一定要确保你已经启动了MongoDB，否则会出现错误，启动之后运行成功，如下截图：

MongoDB 存储的文档记录是一个 BSON 对象，类似于 JSON 对象，由键值对组成。比如一条用户记录：

{
    name: "Aiden",
    age: 30,
    email: "[email protected]"
}

每一个文档都有一个 id 字段，该字段是主键，用于唯一的确定一条记录。如果往 MongoDB 中插入数据时没有指定 id 字段，那么会自动产生一个 id 字段，该字段的类型是 ObjectId，长度是 12 个字节。在 MongoDB 文档的字段支持字符串，数字，时间戳等类型。一个文档最大可以达到 16M, 可以存储相当多的数据。

常用操作命令：
数据库相关

• show dbs:显示数据库列表
• show collections：显示当前数据库中的集合（类似关系数据库中的表table）
• show users：显示所有用户
• use yourDB：切换当前数据库至yourDB
• db.help() ：显示数据库操作命令
• db.yourCollection.help() ：显示集合操作命令，yourCollection是集合名

先尝试往 MongoDB 中插入一条数据：

$ mongo
> use shiyanlou
> db.user.insertOne({name: "Aiden", age: 30, email: "[email protected]", addr: ["CD", "SH"]})
{
        "acknowledged" : true,
        "insertedId" : ObjectId("59a8034064e0acb13483d512")
}
> show databases;
admin      0.000GB
local      0.000GB
shiyanlou  0.000GB
> show collections;
user

可以看到，在插入数据前使用 use 指令，切换到了 shiyanlou 数据库，尽管该数据库暂时不存在，但当我们插入数据后，该数据库就被自动创建了。show databases 和 show collection 分别显示了当前存在的数据库和当前数据库的所有文档集合。而且数据插入后，自动添加了 id 字段。插入多条数据，可以使用 db.collection.insertMany 方法：

> db.user.insertMany([
... {name: "lxttx", age: 28, email: "[email protected]", addr: ["BJ", "CD"]},
... {name: "jin", age: 31, email: "[email protected]", addr: ["GZ", "SZ"]},
... {name: "nan", age: 26, email: "[email protected]", addr: ["NJ", "AH"]}
... ])
{
        "acknowledged" : true,
        "insertedIds" : [
                ObjectId("59a8034564e0acb13483d513"),
                ObjectId("59a8034564e0acb13483d514"),
                ObjectId("59a8034564e0acb13483d515")
        ]
}

添加的数据其结构是松散的，只要是bson格式均可，列属性均不固定，根据添加的数据为准。先定义数据再插入，就可以一次性插入多条数据，运行完以上例子，库自动创建，这也说明 MongoDB 不需要预先定义 collection ，在第一次插入数据后，collection 会自动的创建。

查询数据可以使用 db.collection.find 方法，可以指定查询过滤条件：

> db.user.find()
{ "_id" : ObjectId("59a8034064e0acb13483d512"), "name" : "Aiden", "age" : 30, "email" : "[email protected]", "addr" : [ "CD", "SH" ] }
{ "_id" : ObjectId("59a8034564e0acb13483d513"), "name" : "lxttx", "age" : 28, "email" : "[email protected]", "addr" : [ "BJ", "CD" ] }
{ "_id" : ObjectId("59a8034564e0acb13483d514"), "name" : "jin", "age" : 31, "email" : "[email protected]", "addr" : [ "GZ", "SZ" ] }
{ "_id" : ObjectId("59a8034564e0acb13483d515"), "name" : "nan", "age" : 26, "email" : "[email protected]", "addr" : [ "NJ", "AH" ] }

> db.user.find({name: "jin"})
{ "_id" : ObjectId("59a8034564e0acb13483d514"), "name" : "jin", "age" : 31, "email" : "[email protected]", "addr" : [ "GZ", "SZ" ] }

> db.user.find({age: {$gt: 30}})
{ "_id" : ObjectId("59a8034564e0acb13483d514"), "name" : "jin", "age" : 31, "email" : "[email protected]", "addr" : [ "GZ", "SZ" ] }

> db.user.find({addr: "CD"})
{ "_id" : ObjectId("59a8034064e0acb13483d512"), "name" : "Aiden", "age" : 30, "email" : "[email protected]", "addr" : [ "CD", "SH" ] }
{ "_id" : ObjectId("59a8034564e0acb13483d513"), "name" : "lxttx", "age" : 28, "email" : "[email protected]", "addr" : [ "BJ", "CD" ] }

上面例子中，我们先通过 db.user.find() 获取到了之前插入的全部数据。接着使用不同的过滤条件进行了查询，其中有一些查询如 {age: {$gt: 30}} 表示查询年龄大于 30 的用户。还可以发现查询数组中是否存在某一元素也非常方便，上面的例子中查询出了所有地址含有 CD 用户。

MongoDB 的查询功能非常强大，可以组合各种查询条件，更多的使用方法可以学习实验楼的其他课程。更新数据主要通过 db.user.updateOne 或者 db.user.updateMany 方法，前者更新一条记录，后者更新多条记录：

> db.user.updateOne(
... {name: "Aiden"},
... {$set: {age: 29, addr: ["CD", "SH", "BJ"]}}
... )
{ "acknowledged" : true, "matchedCount" : 1, "modifiedCount" : 1 }
> db.user.find({name: "Aiden"})
{ "_id" : ObjectId("59a8034064e0acb13483d512"), "name" : "Aiden", "age" : 29, "email" : "[email protected]", "addr" : [ "CD", "SH", "BJ" ] }

可以看到成功的更新了一条记录。删除数据也非常简单，可以通过 db.user.deleteMany 或db.user.deleteOne 方法：

> db.user.deleteMany({addr: "CD"})
{ "acknowledged" : true, "deletedCount" : 2 }
> db.user.find()
{ "_id" : ObjectId("59a8034564e0acb13483d514"), "user" : "jin", "age" : 31, "email" : "[email protected]", "addr" : [ "GZ", "SZ" ] }
{ "_id" : ObjectId("59a8034564e0acb13483d515"), "user" : "nan", "age" : 26, "email" : "[email protected]", "addr" : [ "NJ", "AH" ] }

上面的命令成功的删除所有地址包含 "CD" 的用户，共删除了两条记录。