MySQL 的对立面轻量级之 MongoDB 数据库

Posted 2021-01-06

简介

1·MongoDB 的概述
2·MongoDB 的安装
3·MongoDB 的存储结构
4·MongoDB 的基本操作
5·MongoDB 的日常维护

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MongoDB 的概述

1）MongoDB 介绍：

1.MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库。由C++语言编写。旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。

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2.MongoDB 是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。它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。

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3·MongoDB 它不再有 “行” 的概念，之前几篇文章都是在将 mysql ，所以这里得有一定的区分，MySQL 它有 “行” 的概念，有 “表” 的概念。MongoDB 的运行方式主要基于两个概念：集合与文档。

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2）MongoDB 的特点：

它的特点是高性能、易部署、易使用，存储数据非常方便。主要功能特性有：
> 1·面向集合存储，易存储对象类型的数据。
> 2·模式自由。
> 3·支持动态查询。
> 4·支持完全索引，包含内部对象。
> 5·支持查询。
> 6·支持复制和故障恢复。
> 7·使用高效的二进制数据存储，包括大型对象（如视频等）。
> 8·自动处理碎片，以支持云计算层次的扩展性。
> 9·支持RUBY，PYTHON，JAVA，C++，php，C#等多种语言。
> 10·文件存储格式为BSON（一种JSON的扩展）。
> 11·可通过网络访问。

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3）MongoDB 的应用场景

1.网站实时数据处理。它非常适合实时的插入、更新与查询，并具备网站实时数据存储所需的复制及高度伸缩性。

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2.缓存。由于性能很高，它适合作为信息基础设施的缓存层。在系统重启之后，由它搭建的持久化缓存层可以避免下层的数据源过载。

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3.高伸缩性的场景。非常适合由数十或数百台服务器组成的数据库，它的路线图中已经包含对MapReduce引擎的内置支持。

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4) MongoDB 不适用的场景如下：

1.要求高度事务性的系统。
2.传统的商业智能应用。
3.复杂的跨文档（表）级联查询。

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MongoDB 的安装 ----（安装环境：CenOS 7.4）

安装说明：这里就采用 YUM 安装，因为 MongoDB 不存在用编译，yum 更加的方便，它本来就是一个轻量级的数据库

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1）搭建 YUM 仓库

[[email protected] ~]# vim /etc/yum.repos.d/mongodb.repo ----（自己配置仓库）
配置内容如下： （文件必须以 repo 结尾）
> [mongodb-org]
> name=MongoDB Repository
> baseurl=https://repo.mongodb.org/yum/redhat/$releasever/mongodb-org/3.6/x86_64/
> gpgcheck=1
> enabled=1
> gpgkey=https://www.mongodb.org/static/pgp/server-3.6.asc

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2）更新、重新加载 YUM 仓库

[[email protected] ~]# yum list

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3）安装 MongoDB

[[email protected] ~]# yum install mongodb-org -y

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4）修改、介绍配置文件

[[email protected] ~]# vim /etc/mongod.conf ----（修改监听地址就可以，主要是介绍配置文件）
systemLog:
destination: file
logAppend: true
path: /var/log/mongodb/mongod.log -----（日志文件存储路径）

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storage:
dbPath: /var/lib/mongo -------（数据存储路径位置）
journal:
enabled: true

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processManagement:
fork: true # fork and run in background
pidFilePath: /var/run/mongodb/mongod.pid # location of pidfile ------（pid进程文件存储位置）
timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

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net:
port: 27017 ------------------（监听端口，可自由配置，最好就默认）
bindIp: 0.0.0.0 ------------（监听地址，改为任意网段，也是现在唯一需要修改的地方）

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配置文件如下图：

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5） MongoDB 的启动和停止

MongoDB 的启动和停止和别的服务还是有一点区别的，启停方法如下：
[[email protected] ~]# mongod -f /etc/mongod.conf -----（MongoDB 的启动方法）
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 3393
child process started successfully, parent exiting

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[[email protected] ~]# mongod -f /etc/mongod.conf --shutdown -----（停止MongoDB 的服务）
killing process with pid: 3393

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6）启动 MongoDB 多实例

在单台服务器资源充分的情况下，可以使用多实例，以便从分利用服务器资源。创建步骤如下：
1.创建 MongoDB 另一个实列的日志文件存放路径和文件
[[email protected] ~]# mkdir -p /data/mongodb/logs---（创建新路径）
[[email protected] ~]# touch /data/mongodb/logs/mongod2.log ----（新建日志文件）
[[email protected] ~]# chmod 777 /data/mongodb/logs/mongod2.log ---（给权限）

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2.创建数据存放路径和文件
[[email protected] ~]# mkdir -p /data/mongodb/mongod2 ----（数据存放位子）

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3·复制一份主配置文件，并修改日志文件、数据存放位子、端口.
[[email protected] ~]# cp -p /etc/mongod.conf /etc/mongod2.conf -----（复制一份著配置文件）

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[[email protected] ~]# vim /etc/mongod2.conf -----（修改第二份配置文件）
修改内容如下：-----（修改内容会用加粗方式显示）
#where to write logging data.
systemLog:
destination: file
logAppend: true
> path: /data/mongodb/logs/mongod2.log --------（修改日志文件位子）

#Where and how to store data.
storage:
dbPath: /data/mongodb/mongod2 ------（数据存放路径改为我们自己创建的，必须是一致的，否则启动服务会失败）
journal:
enabled: true
#engine:
#mmapv1:
#wiredTiger:

#how the process runs
processManagement:
fork: true # fork and run in background
> pidFilePath: /var/run/mongodb/mongod.pid # location of pidfile----（PID文件是不能修改的。）
timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

#network interfaces
net:
> port: 27018 -----（端口号不能一样，需要修改）
bindIp: 0.0.0.0 # Listen to local interface only, comment to listen on all interfaces

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4·配置文件修改完毕后启动这个新创建的实例
> [[email protected] ~]# mongod -f /etc/mongod2.conf ------（启动一个实列）
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 44277
child process started successfully, parent exiting

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MongoDB 的存储结构

1）MongoDB 逻辑存储结构

MongoDB 的逻辑结构主要由文档、集合和数据库三部分组成。其中文档是 MongoDB 的核心概念，就是相当于之前 MySQL 数据库中的一行记录，多个文档组成集合，什么是集合，集合相当于 MySQL 中表的概念，多个集合就会组成数据库

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下表是 MongoDB 中的一些专业术语及说明

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SQL 术语 / 概念	MongoDB 术语 / 概念	解释 / 说明
database	database	数据库
table	collection	数据库表 / 集合
row	document	数据记录行 / 文档
column	field	数据字段 / 域
index	index	索引
table joins		表连结，MongoDB 是不支持的
primary key	primary key	主键，MongoDB 自动将 _ id 字段设置主键

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MongoDB 基本操作

MongoDB 基本操作主要是对数据库、集合、文档的操作，包括创建数据库、删除、插入文档、更改文档、删除文档和查询文档。（增、删、改、查）

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下表会列出一些 MongoDB 中常用的基本操作

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操作	描述
show dbs	查看当前实例下的数据库列表
show users	显示用户
use < db_name >	切换当前数据库
db.help()	显示数据库操作命令
show collections	显示当前数据库中的集合
db.foo.help()	显示集合操作命令，foo 是当前数据库下的集合
db.foo.find()	对当前数据库中 foo集合进行数据查找

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1）MongoDB 创建和删除数据库

[[email protected] ~]# mongo ------（进入 MongoDB ）
[[email protected] ~]# mongo --port 27018 ----（进入 MongoDB 的另一个实列，需要加上端口号，27017是默认实列的端口号，所以不要跟 ）

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use kgc -----（切换到指定的数据库，如果这个库不存在，则创建此数据库，当然需要在此库中写入数据）

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db.school.insert({"id":1,"name":"tom"}) ----（在school集合中插入一条数据）
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
show tables; -----（查看当前数据库中的集合）
school
db.school.find() ---- （查看school集合中的数据）
{ "_id" : ObjectId("5b9a205cffcff6addaa51730"), "id" : 1, "name" : "tom" }
**db.school.remove({"id":1}) -----（移除school中的第一条数据）
db.school.drop() ------（删除school集合）

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2）数据的导入和导出

导入和导出可以使用命令 mongoexport 和 mongoimport 命令来导出和导入 MongoDB的数据

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1·先添插入20条数据，用作数据的导出和导入
for(var i=1;i<=20;i++)db.school.insert({"id":i,"name":"tom"+i}) ---（在school集合中插入20条数据，这里使用循环插入）

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2·开始导出数据
[[email protected] ~]# mongoexport -d kgc -c school -o /opt/school.json ----（把kgc库中school集合的数据导出到 /opt 命名为school.json，这里的格式必须是json格式）

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[[email protected] ~]# vim /opt/school.json -----（查看是否导入成功，如下图）

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3·开始导入数据
[[email protected] ~]# mongoimport -d kgc -c abc --file school.json ----（导入数据，导入的集合的名称为：abc）

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4·备份与恢复
[[email protected] ~]# mkdir /backup
[[email protected] ~]# mongodump -d kgc -o /backup/ ----（创建一个目录，备份kgc这个库）
[[email protected] ~]# mongorestore -d kgc2 --dir /backup/kgc/ ----（恢复这个kgc这个库，且命名为kgc2）

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5·克隆集合
在 MongoDB 中可以将数据库中的集合进行克隆，这里将 kgc 数据库中的school 集合克隆到另一个实列：
> db.runCommand({"cloneCollection":"kgc.school","from":"192.168.106.154:27017"})
----（这样可以实现多个实例之间的集合共享）

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6·复制数据库
> db.copyDatabase("kgc","kgc2","localhost") -----（复制数据库 kgc 到本地 命名为 kgc2）

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7·进程管理
管理员可以对 MongoDB 进程进行管理和控制，查看当前正在运行的进程的命令为：db.currentOp()
终止正在运行的高消耗资源的进程命令为：db.killop(337) -----（找到opid号填入）

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进程查询结果和opid号会在下图展现出来

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总结

1·在创建库和集合时，没有就可以直接进入，系统直接会创建，这点很方便，和 MySQL 比较很方便
2·安装 MongoDB 、实列比较与 MySQL 很方便
3·MongoDB 可以实现高性能、高可用，并且能够轻松扩展
4·MongoDB 的基本操作主要时对数据库、集合、文档的操作
5·MongoDB 提供了复制、高可用性和自动分片功能，支持丰富表达方式
6·MongoDB 可以和 MySQL 做一个比较，有兴趣的朋友可以看看之前的文章：MySQL 读写分离、MySQL 的高可用群集、MySQL 的备份