mongodb基础知识

Posted 2021-12-06 yuxiangyang

一. 基础概念
 　　1. 数据：能够输入到计算机中并被识别处理的信息集合
 　　2. 数据结构：研究一个数据集合中，数据元素关系
 　　3. 数据库：按照数据结构，存储管理数据的仓库。数据仓库是在数据库管理系统管理控制下在一定介质中创建的
　　 4. 数据库管理系统：数据库管理软件，用于建立维护操作数据库
　　 5. 数据库系统：由数据库和数据库管理系统等构成的数据库开发工具集合。

二.  关系型数据库  &  非关系型数据库

　　 1. 关系型数据库：采用关系模型（二维表）来组织数据结构的数据库

　　　　【1】 常见关系型数据库：Oracle  DB2  SQLServer    mysql  SQLite

　　　　【2】 优缺点：

      　　　　  优点：* 逻辑清晰，容易理解，结构类似常见表格

　　　　　　　　    * 使用SQL语句，技术成熟，使用方便

　　　　　　　　    * 关系型数据库比较成熟，可以使用一些复杂的操作
   　　　　　 缺点：* 每次操作都需要专门的sql解析
     　　　　　　  　 * 关系型数据库结构严格，内部加锁
      　　　　　　　  * 在应对海量数据并发处理时读写速度差

 

　　2. 非关系型数据库（NoSql-->not only sql）

　　　　【1】 常见的非关系型数据库

  　　　　　　 * 不是采用关系模型构建的数据库

     　　　　　　 　　键值型 ： Redis
    　　　　　　　　  列存储 ： HBase
    　　　　　　　　  文档型 ： MongoDB
   　　　　　　　　   图形   ： Graph
　　　　【2】 优缺点
     　　　　优点 ： * 读写速度快，更好的针对并发处理
        　　　　　　   * 使用灵活，容易扩展
　　　　　 缺点 ： * 没有sql那样统一成熟的语句
       　　　　　　   * 技术成熟度较差，缺少一些复杂操作
    　　　【3】 应用场景
     　　　　　　1. 对数据格式要求不严格，比较灵活
    　　　　　　 2. 对数据处理速度，特别是海量数据的并发处理速度要求比较高
    　　　　　　 3. 特定场景：需要灵活扩展，需要作为缓存

 

三. MongoDB数据库

  　　1.  mongodb特点
   　　　　* 非关系型数据库，是属于文档型数据库
   　　　　* 开源数据库，使用广泛
   　　　　* 由 c++ 编写的数据库管理系统
   　　　　* 支持丰富的存储类型和数据操作
   　　　　* 提供了丰富的编程语言接口
  　　　　 * 方便扩展和部署
 　　 2. MongoDB 安装
 　　　　* Linux ：  sudo  apt-get install  mongodb

   　　　  * Mac OS:   brew  install  mongodb

  　　　   * Windows:  www.mongodb.com -->Try free -->server  下载安装

   　　　　　　Linux 安装目录
　　　　　　　　* 安装位置： /var/lib/mongodb..
    　　　　　　   * 配置文件： /etc/mongodb.conf
    　　　　　　   * 命令集：  /usr/bin
  　　　　　　进入mongodb交互界面
      　　　　　　　　名称 ： mongodb shell

    　　　　　　　　  命令 ： mongo

    　　　　　　　　  退出 ： quit()    ctrl-c

　　　　　　  mongod 设置mongodb的基本信息
    　　　　　　　　 mongod  -h  查看帮助
   　　　　　　　　  mongod  --dbpath  [dir]  设置数据库存储位置
   　　　　　　　　  mongod  --port  [port]  设置数据库端口
　　　　  * mongodb默认端口27017

 

四. MongodDB 数据库数据结构

 　　 1. 数据组织结构： 键值对->文档->集合->数据库

　　　　  e.g.:
     　　　　-----------------------------------
   　　　　 ID    |      NAME      |    AGE
  　　　　 -----------------------------------
    　　　　 1    |      Lily      |     17
  　　　　 -----------------------------------
    　　　　 2    |      Lucy      |     18
   　　　　-----------------------------------
     
  　　　　　　 {
   　　　　　　  "_id":1,  
  　　　　　　  "NAME":‘Lily‘,
   　　　　　　 "AGE" :17 
　　　　　　   },
  　　　　　　 {
    　　　　　　 "_id":2,
    　　　　　　"NAME":‘Lucy‘,
  　　　　　　  "AGE" :18 
  　　　　　　 }

 　　2. 基本概念对比
 　　　　  mysql        mongodb        含义
   
 　　　　 database      database       数据库

  　　　　table         collection     表/集合

  　　　　column        field          字段/域

　　　　  row           document       记录/文档

　　　　  index         index          索引
 

五. 数据库操作

  　　1. 创建数据库： use [database]
    　　　　 e.g.  创建一个叫stu的数据库
      　　　　　　　　 use  stu
     　　　　　　* use实际是选择使用哪个数据库，当这个数据库不存在则自动建立
   　　　　　　  * use创建数据库并不会立即建立起来，而是当真正插入数据时才会建立

　　  2. 查看数据库 ： show  dbs
     　3. 数据库命名规则：

　　　　* 使用utf-8字符串

　　　　* 不能含有  空格  .  /   \  ‘\0‘ 字符

　　　　* 不能超过64字节　　

　　　　* 不要和系统库重名
　　 4. 全局变量 db ： 代表当前正在使用的数据库

　　　　* 不选择任何数据库时  db = test 

　　 5. 数据库的删除： db.dropDatabase()

 　　6. 数据库的备份和恢复命名
　　　　备份命令：

　　　　　　mongodump -h [host] -d [db] -o [path]

　　　　　　　　e.g. 将本机 stu 数据库备份在 当前目录下
    　　　　　　　　 mongodump -h 127.0.0.1 -d stu -o  .

     　　  恢复命令：
  　　　　     mongorestore -h [host:port] -d [db]  [bak]

    　　　　　　 e.g. 将stu备份 恢复到本机student数据库中
   　　　　    mongorestore -h 127.0.0.1:27017 -d student stu
　　7. 数据库运行监控

    　　查看数据库的运行状态： mongostat

  　　　　insert query update delete：每秒增查改删次数

    　　查看数据库集合读写时长： mongotop

 　　　　 * 得到每个集合在一秒内的读写时间

六. 集合操作

  　　1. 创建集合

   　　　　 db.createCollection(collectionName)

  　　　　　　 e.g. 创建名为class1的集合
   　　　　　　　　db.createCollection(‘class1‘)

     　　　 db.colletion.insert(...)
　　　　　　* 插入数据时如果集合不存在则自动创建
 　　  2. 查看集合： show collections   
        　　　　　　   show tables

  　　3. 集合命名规则
    　　　　* 使用utf-8 字符
  　　　　 * 不能含有 ‘\0‘
   　　　　* 不要以 system. 开头，这是系统集合默认开头
  　　　　 * 不要和关键字重名
 　　  4. 删除集合
    　　　　db.collection.drop()

  　　　　　　 e.g.  删除class集合
      　　　　　　　　db.class.drop()
 　　  5. 集合重命名
    　　　　db.collection.renameCollection(newName)
   　　　　　　e.g.  将class重命名为class0
   　　　　　　　　db.class.renameCollection(‘class0‘)

七. 文档操作

   1. 什么是文档？
   　　* 文档是mongodb数据库中基本的数据组织单元
   　　* 文档由键值对构成，每个键值对表达一个数据项
   　　* mongodb文档数据bson类型数据

  　　 文档键值对特点：
     　　　　* 无序的
    　　　　 * 通过键取其值
     　　　　* 不能重复
    　　　　 * 键是utf-8字符串，不能有‘\0‘字符
     　　　　* 值为bson支持数据类型，即存储的数据
 　　  数据类型：
    　　　　 整型 int  :    整数
     　　　　浮点型 double ：  小数
     　　　　布尔 boolean ： true   false
     　　　　字符串 string ： utf-8字符串
    　　　　 ObjectId ： id对象 自动生成的不重复值
     　　* mongodb插入文档时，每个文档都要有一个_id域，可以自己指定一个不重复的值，也可以由系统自动生成

   2. 集合中文档设计

   　　1. 一个集合中的文档可以有不同的域，域的个数也可以不一致。
   　　2. 集合中的文档层次不宜嵌套过多，如果层次过多时应考虑分为多个集合
   　　3. 在一个集合中的文档应该尽量表达相同类型的数据内容

八. 数据操作

 　　 1. 插入文档

    　　　　db.collection.insertOne(doc)
   　　　　　　功能: 插入一条文档
   　　　　　　参数：要插入的文档

   　　　　e.g. 插入一条文档
   　　　　　　db.class0.insertOne({‘name‘:‘Lucy‘,‘age‘:18,‘sex‘:‘w‘})

 

  　　　　 * 操作数据时，键可以不加引号
   　　　　* 可以自己设置_id值，但是不能重复

 

  　　　　 db.collection.insertMany([{},{}...])
  　　　　　　 功能: 插入多条文档
   　　　　　　参数: 数组中为多个文档
   　　　　e.g.  同时插入多个文档
   　　　　　　db.class1.insertMany([{name:‘百合‘,age:33,sex:‘w‘},{name:‘阿蓉‘,age:28,sex:‘w‘},{name:‘小许‘,age:46,sex:‘m‘}])

 

   　　　　*  数组：使用 [] 表示的一组数据有序集合
      　　　　特点 ： 有序，使用序列号取值

 
  　　　　 db.collection.insert()
  　　　　　　 功能: 插入一条或多条文档
   　　　　　　参数：同 insertOne + insertMany

    　　　　 db.collection.save()
   　　　　　　功能：插入一条或多条文档
　　　　　　   参数：同 insert

 

   　　　　* 使用save 如果_id重复会替换掉原有文档
 
　　 2. 查找操作

  　　　　  mysql：  　　 select ... from table where ...

　　　　　mongo： 　　 db.collection.find(query,field)

 

    　　　　db.collection.find(query,field)
  　　　　　　功能: 查找所有符合条件的文档
 　　　　　　 参数：query 查找条件
     　　　　　　　　 field 要查找的域
 　　　　　　 返回： 返回所有查找到的文档

 

 　　　　　　 * db.collection.find() ==> select * from table
 　　　　　　 * query :  是一个 键值对文档{},空则表示所有
             　　　　　　以键值对表示筛选条件，往往配合查找操作符完成

  　　　　　　* field ： 是一个键值对文档{}, field:0表示不查       找这个与，field:1表示查找这个域。
        　　　　　　　　_id域如果不想查找 _id:0
        　　　　　　　　其他域设置要么全为0 要么全为1
  
  　　　　　　e.g.  查找所有年龄18的文档，只查找name，age域
    　　　　　　　　db.class0.find({age:18},{_id:0,name:1,age:1})