（转）MongoDB学习

Posted 2021-01-25 free_wings

（二期）25、分布式文件存储数据库MongoDB

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【课程25】mongod...ysql.xmind0.3MB

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【课程25预习】MongoDB.xmind0.1MB

 

官网

官网入门教程：https://university.mongodb.com/

中文社区：http://www.mongoing.com/

可视化客户端robomongo：https://robomongo.org/download

 

百度百科

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。

 

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。

 

Mongo最大的特点是它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。

特点

MongoDB适合存储一些关系简单、数据量又很大的数据。

 

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：

 

*面向集合存储，易存储对象类型的数据。

*模式自由。

*支持动态查询。

*支持完全索引，包含内部对象。

*支持查询。

*支持复制和故障恢复。

*使用高效的二进制数据存储，包括大型对象（如视频等）。

*自动处理碎片，以支持云计算层次的扩展性。

*支持RUBY，PYTHON，JAVA，C++，php，C#等多种语言。

*文件存储格式为BSON（一种JSON的扩展）。

*可通过网络访问。

 

最大缺点

• 不支持事务，靠客户端自身保证

• 新版本已经开始支持事务机制

场景使用

适用场景

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。

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。

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。

不适用的场景

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。

基本概念

不管我们学习什么数据库都应该学习其中的基础概念，在mongodb中基本的概念是文档、集合、数据库。

下面我们挨个介绍：

直观用例：

数据库

一个mongodb中可以建立多个数据库。

MongoDB的默认数据库为"db"，该数据库存储在data目录中。

MongoDB的单个实例可以容纳多个独立的数据库，每一个都有自己的集合和权限，不同的数据库也放置在不同的文件中。

 

"show dbs" 命令可以显示所有数据的列表。

 

数据库名可以是满足以下条件的任意UTF-8字符串。

• 不能是空字符串（"")。

• 不得含有\' \'（空格)、.、$、/、\\和\\0 (空字符)。

• 应全部小写。

• 最多64字节。

有一些数据库名是保留的，可以直接访问这些有特殊作用的数据库。

• admin： 从权限的角度来看，这是"root"数据库。要是将一个用户添加到这个数据库，这个用户自动继承所有数据库的权限。一些特定的服务器端命令也只能从这个数据库运行，比如列出所有的数据库或者关闭服务器。

• local: 这个数据永远不会被复制，可以用来存储限于本地单台服务器的任意集合

• config: 当Mongo用于分片设置时，config数据库在内部使用，用于保存分片的相关信息。

文档

文档是一组键值(key-value)对(即BSON)。MongoDB 的文档不需要设置相同的字段，并且相同的字段不需要相同的数据类型，这与关系型数据库有很大的区别，也是 MongoDB 非常突出的特点。

集合

集合就是 MongoDB 文档组，类似于 RDBMS （关系数据库管理系统：Relational Database Management System)中的表格。

 

集合存在于数据库中，集合没有固定的结构，这意味着你在对集合可以插入不同格式和类型的数据，但通常情况下我们插入集合的数据都会有一定的关联性。

数据类型

一个MongoDB 实例可以包含一组数据库，一个DataBase 可以包含一组Collection（集合），一个集合可以包含一组Document（文档）。一个Document包含一组field（字段），每一个字段都是一个key/value pair。

key: 必须为字符串类型。

value：可以包含如下类型。

● 基本类型，例如，string，int，float，timestamp，binary 等类型。

● 一个document。

● 数组类型。

数据关联

关系模型和文档模型的区别在哪里？

• 关系模型需要你把一个数据对象，拆分成零部件，然后存到各个相应的表里，需要的是最后把它拼起来。举例子来说，假设我们要做一个CRM应用，那么要管理客户的基本信息，包括客户名字、地址、电话等。由于每个客户可能有多个电话，那么按照第三范式，我们会把电话号码用单独的一个表来存储，并在显示客户信息的时候通过关联把需要的信息取回来。

• 而MongoDB的文档模式，与这个模式大不相同。由于我们的存储单位是一个文档，可以支持数组和嵌套文档，所以很多时候你直接用一个这样的文档就可以涵盖这个客户相关的所有个人信息。关系型数据库的关联功能不一定就是它的优势，而是它能够工作的必要条件。 而在MongoDB里面，利用富文档的性质，很多时候，关联是个伪需求，可以通过合理建模来避免做关联。

文档模型优点：

• 读写效率高-由于文档模型把相关数据集中在一块，在普通机械盘上读数据的时候不用花太多时间去定位磁头，因此在IO性能上有先天独厚的优势；

• 可扩展能力强-关系型数据库很难做分布式的原因就是多节点海量数据关联有巨大的性能问题。如果不考虑关联，数据分区分库，水平扩展就比较简单；

• 动态模式-文档模型支持可变的数据模式，不要求每个文档都具有完全相同的结构。对很多异构数据场景支持非常好；

• 模型自然-文档模型最接近于我们熟悉的对象模型。从内存到存储，无需经过ORM的双向转换，性能上和理解上都很自然易懂。

MongoBD的安装

官网下载地址：（因为最新版本的配置有些不一样，所以这里介绍3.4版本的mongodb）

https://www.mongodb.org/dl/linux/x86_64-rhel70

 

下载之后解压改名：

tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-v3.4-latest.tgz

mv mongodb-linux-x86_64-rhel70-v3.4 mongodb

配置：

解压之后，创建data/db、logs目录分别用来存放数据和日志。

进入到bin目录下，编辑mongodb.conf文件，内容如下：

dbpath = /opt/mongodb/data/db #数据文件存放目录

logpath = /opt/mongodb/logs/mongodb.log #日志文件存放目录

port = 27017  #端口

fork = true  #以守护程序的方式启用，即在后台运行

nohttpinterface =true

bind_ip = 0.0.0.0 #默然只能127.0.0.1能够访问mongodb，如果远程的话可以设置指定ip，这里表示任何机器都可以访问

启动monogdb，使用./mongod -f mongodb.conf

进入mongodb的控制台命令：./mongo，会输出当前的mongodb的版本号等信息。

关闭服务：

使用db.shutdownServer();命令可以关闭到MongoDB服务，但是这个命令的执行要在admin数据库下，所以先切换到admin，再关闭服务。退出之后，就进入不了了。

数据库操作

创建数据库

use DATABASE_NAME

如果数据库不存在，则创建数据库，否则切换到指定数据库。

我们刚创建的数据库 runoob 并不在数据库的列表中， 要显示它，我们需要向 runoob 数据库插入一些数据。

删除数据库

db.dropDatabase()

创建账号授权

集合操作

创建集合

db.createCollection(name, options)

参数说明：

• name: 要创建的集合名称

• options: 可选参数, 指定有关内存大小及索引的选项

options参数：

截图：

删除集合

db.collection.drop()

文档操作

创建文档

MongoDB 使用 insert() 或 save() 方法向集合中插入文档

#语法

db.COLLECTION_NAME.insert(document)

#实例

db.col.insert({title: \'MongoDB 教程\', 

    description: \'MongoDB 是一个 Nosql 数据库\',

    by: \'菜鸟教程\',

    url: \'http://www.runoob.com\',

    tags: [\'mongodb\', \'database\', \'NoSQL\'],

    likes: 100

})

以上实例中 col 是我们的集合名，如果该集合不在该数据库中， MongoDB 会自动创建该集合并插入文档

 

查看已插入文档：

db.col.find()

{ "_id" : ObjectId("56064886ade2f21f36b03134"), "title" : "MongoDB 教程", "description" : "MongoDB 是一个 Nosql 数据库", "by" : "菜鸟教程", "url" : "http://www.runoob.com", "tags" : [ "mongodb", "database", "NoSQL" ], "likes" : 100 }

> 

更新文档

update() 方法用于更新已存在的文档。语法格式如下：

db.collection.update(

   <query>,

   <update>,

   {

     upsert: <boolean>,

     multi: <boolean>,

     writeConcern: <document>

   }

)

#实例

db.col.update({\'title\':\'MongoDB 教程\'},{$set:{\'title\':\'MongoDB\'}})

save() 方法通过传入的文档来替换已有文档，语法如下：

db.collection.save(

   <document>,

   {

     writeConcern: <document>

   }

)

#实例

db.col.save({

    "_id" : ObjectId("56064f89ade2f21f36b03136"),

    "title" : "MongoDB",

    "description" : "MongoDB 是一个 Nosql 数据库",

    "by" : "Runoob",

    "url" : "http://www.runoob.com",

    "tags" : [

            "mongodb",

            "NoSQL"

    ],

    "likes" : 110

})

参数说明：

• query : update的查询条件，类似sql update查询内where后面的。

• update : update的对象和一些更新的操作符（如$,$inc...）等，也可以理解为sql update查询内set后面的

• upsert : 可选，这个参数的意思是，如果不存在update的记录，是否插入objNew,true为插入，默认是false，不插入。

• multi : 可选，mongodb 默认是false,只更新找到的第一条记录，如果这个参数为true,就把按条件查出来多条记录全部更新。

• writeConcern :可选，抛出异常的级别。

更多实例

只更新第一条记录：

db.col.update( { "count" : { $gt : 1 } } , { $set : { "test2" : "OK"} } );

全部更新：

db.col.update( { "count" : { $gt : 3 } } , { $set : { "test2" : "OK"} },false,true );

只添加第一条：

db.col.update( { "count" : { $gt : 4 } } , { $set : { "test5" : "OK"} },true,false );

全部添加加进去:

db.col.update( { "count" : { $gt : 5 } } , { $set : { "test5" : "OK"} },true,true );

全部更新：

db.col.update( { "count" : { $gt : 15 } } , { $inc : { "count" : 1} },false,true );

只更新第一条记录：

db.col.update( { "count" : { $gt : 10 } } , { $inc : { "count" : 1} },false,false );

删除文档

remove() 方法的基本语法格式如下所示：

db.collection.remove(

   <query>,

   {

     justOne: <boolean>,

     writeConcern: <document>

   }

)

#实例

db.col.remove({\'title\':\'MongoDB 教程\'})

参数说明：

• query :（可选）删除的文档的条件。

• justOne : （可选）如果设为 true 或 1，则只删除一个文档。

• writeConcern :（可选）抛出异常的级别。

说明

remove() 方法已经过时了，现在官方推荐使用 deleteOne() 和 deleteMany() 方法。

如删除集合下全部文档：

db.inventory.deleteMany({})

删除 status 等于 A 的全部文档：

db.inventory.deleteMany({ status : "A" })

删除 status 等于 D 的一个文档：

db.inventory.deleteOne( { status: "D" } )

 

常用关键字

• https://www.jianshu.com/p/c635ed6842f4

$gt 大于

$lt 小于

$ne 不等于

$gte 大于或等于

$lte 小于或等于

$inc 可以对文档的某个值为数字型（只能为满足要求的数字）的键进行增减的操作。

$in 相当于T-SQL中的in

$nin 相当于T-SQL中的not in

 

db.b.update({"uid" : "20120002"},{"$inc":{"size" : 1}})

 

$set用来指定一个键并更新键值，若键不存在并创建。

db.a.update({"uid" : "20120002"},{"$set":{"size":10}})

 

$unset主要是用来删除键。

db.a.update({"uid" : "20120002"},{"$unset":{"sname":"abc"}})

 

$push向数组添加新的值。如果键值不存在，则创建一个。

db.c.update({"name" : "toyota"},{$push:{"title":"t1"}})

 

$addToSet主要给数组类型键值添加一个元素时，避免在数组中产生重复数据。

db.c.update({"name" : "toyota"},{$addToSet:{"title":"t2"}})

 

$pop从数组的头或者尾删除数组中的元素

db.c.update({"name" : "toyota"},{$pop:{"title":1}})

 

$pull从数组中删除满足条件的元素

db.c.update({"name" : "toyota"},{$pull:{"title":"t2"}})

与RDBMS相比

 

操作	格式	范例	RDBMS中的类似语句
等于	{<key>:<value>}	db.col.find({"by":"菜鸟教程"}).pretty()	where by = \'菜鸟教程\'
小于	{<key>:{$lt:<value>}}	db.col.find({"likes":{$lt:50}}).pretty()	where likes < 50
小于或等于	{<key>:{$lte:<value>}}	db.col.find({"likes":{$lte:50}}).pretty()	where likes <= 50
大于	{<key>:{$gt:<value>}}	db.col.find({"likes":{$gt:50}}).pretty()	where likes > 50
大于或等于	{<key>:{$gte:<value>}}	db.col.find({"likes":{$gte:50}}).pretty()	where likes >= 50
不等于	{<key>:{$ne:<value>}}	db.col.find({"likes":{$ne:50}}).pretty()	where likes != 50

索引

createIndex()方法基本语法格式如下所示：

>db.collection.createIndex(keys, options)

#实例

db.col.createIndex({"title":1})

#复合索引

db.col.createIndex({"title":1,"description":-1})

createIndex() 接收可选参数，可选参数列表如下：

常用命令

可参考文章：http://www.cnblogs.com/garinzhang/p/mongoDB_basic_usage.html

 

1、Help查看命令提示

 help

 db.help();

 db.yourColl.help();

 db.youColl.find().help();

 rs.help();

 

2、切换/创建数据库

 use yourDB;  当创建一个集合(table)的时候会自动创建当前数据库

 

3、查询所有数据库

 show dbs;

 

4、删除当前使用数据库

 db.dropDatabase();

 

5、从指定主机上克隆数据库

 db.cloneDatabase("127.0.0.1"); 将指定机器上的数据库的数据克隆到当前数据库

 

6、从指定的机器上复制指定数据库数据到某个数据库

 db.copyDatabase("mydb", "temp", "127.0.0.1");将本机的mydb的数据复制到temp数据库中

 

7、修复当前数据库

 db.repairDatabase();

 

8、查看当前使用的数据库

 db.getName();

 db; db和getName方法是一样的效果，都可以查询当前使用的数据库

 

9、显示当前db状态

 db.stats();

 

10、当前db版本

 db.version();

 

11、查看当前db的链接机器地址

 db.getMongo();

Collection聚集集合

1、创建一个聚集集合（table）

 db.createCollection("collName", {size: 20, capped: 5, max: 100});

2、得到指定名称的聚集集合（table）

 db.getCollection("account");

3、得到当前db的所有聚集集合

 db.getCollectionNames();

4、显示当前db所有聚集索引的状态

 db.printCollectionStats();

 

 用户相关

1、添加一个用户

 db.addUser("name");

 db.addUser("userName", "pwd123", true); 添加用户、设置密码、是否只读

2、数据库认证、安全模式

 db.auth("userName", "123123");

3、显示当前所有用户

 show users;

4、删除用户

 db.removeUser("userName");

 

其他

1、查询之前的错误信息

 db.getPrevError();

2、清除错误记录

 db.resetError();

聚集集合查询

1、查询所有记录

db.userInfo.find();

相当于：select* from userInfo;

默认每页显示20条记录，当显示不下的情况下，可以用it迭代命令查询下一页数据。注意：键入it命令不能带"；"

但是你可以设置每页显示数据的大小，用DBQuery.shellBatchSize= 50;这样每页就显示50条记录了。

  

2、查询去掉后的当前聚集集合中的某列的重复数据

db.userInfo.distinct("name");

会过滤掉name中的相同数据

相当于：select distict name from userInfo;

  

3、查询age = 22的记录

db.userInfo.find({"age": 22});

相当于： select * from userInfo where age = 22;

  

4、查询age > 22的记录

db.userInfo.find({age: {$gt: 22}});

相当于：select * from userInfo where age >22;

  

5、查询age < 22的记录

db.userInfo.find({age: {$lt: 22}});

相当于：select * from userInfo where age <22;

  

6、查询age >= 25的记录以上是关于（转）MongoDB学习的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

mongodb学习笔记之索引(转)

[转]MongoDB学习笔记(robomongo 数据查询)

很实用的JQuery代码片段（转）

mongo学习1 （转）

几个有用的JavaScript/jQuery代码片段（转）

实用代码片段将json数据绑定到html元素 （转）