MongoDB介紹

MongoDB是一個(gè)基于分布式文件存儲(chǔ)的開源文檔數(shù)據(jù)庫。由C++語言編寫。旨在為WEB應(yīng)用提供高性能、高可用性和高伸縮數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案。

MongoDB優(yōu)點(diǎn)

MongoDB優(yōu)點(diǎn)

MongoDB使用場(chǎng)景

• 數(shù)據(jù)緩存

  由于性能很高，MongoDB適合作為信息基礎(chǔ)設(shè)施的緩存層。在系統(tǒng)重啟之后，由MongoDB搭建的持久化緩存層可以避免下層的數(shù)據(jù)源過載。

• 對(duì)象和json存儲(chǔ)

  MongoDB的BSON(二進(jìn)制JSON)數(shù)據(jù)格式非常適合文檔化格式的存儲(chǔ)及查詢,而且JSON格式存儲(chǔ)最接近真實(shí)對(duì)象模型，對(duì)開發(fā)者友好，方便快速開發(fā)迭代,靈活的模式讓你不在為了不斷變化的需求而去頻繁修改數(shù)據(jù)庫字段和結(jié)構(gòu)。

• 高伸縮性場(chǎng)景

  MongoDB通過分片集群，使MongoDB服務(wù)能力易于水平擴(kuò)展。

• 弱事務(wù)類型業(yè)務(wù)

  MongoDB不支持多文檔事務(wù)，所以像銀行系統(tǒng)這種需要大量原子性復(fù)雜事務(wù)的程序不適合使用MongoDB。（注：MongoDB 4.0將支持跨文檔的事務(wù)）。

MongoDB版本特性介紹

MongoDB概念

通過和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫mysql的對(duì)照，讓我們更容易的理解MongoDB的一些概念

MongoDB數(shù)據(jù)關(guān)系圖

數(shù)據(jù)庫

• 一個(gè)MongoDB中可以建立多個(gè)數(shù)據(jù)庫。

• MongoDB的默認(rèn)數(shù)據(jù)庫為"db"，該數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)在data目錄中

集合

• 集合名不能以"system."開頭

• 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的表（table）中的每一條數(shù)據(jù)（row）的格式是事先約定好的的，而MongoDB中的集合（collection）中文檔（document）的數(shù)據(jù)格式是不固定的，也就是說我們可以將如下數(shù)據(jù)插入統(tǒng)一文檔中。

{"site":"www.wuhuan.me"}
{"site":"www.baidu.com","name":"百度"}

文檔

• 文檔中的值不僅可以是在雙引號(hào)里面的字符串，還可以是其他幾種數(shù)據(jù)類型（甚至可以是整個(gè)嵌入的文檔)

例如：在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中有一張students表和course表，表的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)如下:**

students表

course表

以上數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)在MongoDB中可以使用內(nèi)嵌文檔來表示（一對(duì)多）的關(guān)系:

{
  "_id":ObjectId("5349b4ddd2781d08c09890f3"),
  "name":"李雷",
  "sex":"0",
  "age":"12",
  "course":[{
    "course_id":1,
    "course_name":"語文",
    "score":99,
  },{
    "course_id":2,
    "course_name":"數(shù)學(xué)",
    "score":100,
  }]
}
{
  "_id":ObjectId("5349b4ddd2781d08c09890f4"),
  "name":"韓梅梅",
  "sex":"1",
  "age":"12",
  "course":[{
    "course_id":1,
    "course_name":"語文",
    "score":96,
  },{
    "course_id":2,
    "course_name":"數(shù)學(xué)",
    "score":98,
  }]
}

• 文檔中的鍵/值對(duì)是有序的，文檔中的鍵是不能重復(fù)，且區(qū)分大小寫。

數(shù)據(jù)類型

ObjectId

MongoDB文檔必須有一個(gè)默認(rèn)的_id鍵,且在一個(gè)集合里_id始終唯一。_id鍵的值可以是任何類型的，默認(rèn)是個(gè)ObjectId對(duì)象，它由MongoDB數(shù)據(jù)庫自動(dòng)創(chuàng)建。MongoDB使用objectId而不是使用常規(guī)做法（自增主鍵）主要原因是,在多個(gè)服務(wù)器（分布式）同步自動(dòng)增加主鍵費(fèi)力費(fèi)時(shí)。

ObjectId由12個(gè)字節(jié)的BSON組成

• 前4個(gè)字節(jié)表示時(shí)間戳

• 接下來的3個(gè)字節(jié)是機(jī)器標(biāo)識(shí)碼

• 緊接的兩個(gè)字節(jié)由進(jìn)程id組成（PID）

• 最后三個(gè)字節(jié)是隨機(jī)數(shù)。

創(chuàng)建新的ObjectId

我們可以在命令行通過如下語句來創(chuàng)建一個(gè)新的ObjectId

> newId=ObjectId()

上面語句將返回一個(gè)唯一的_id

ObjectId("1249b4ddd2712d08c09890f3")

也可以使用生成的ObjectId替換MongoDB自動(dòng)生成的ObjectId。

MongoDB基本使用

安裝數(shù)據(jù)庫

在windows安裝MongoDB比較簡(jiǎn)單在官網(wǎng)MongoDB下載地址下載對(duì)應(yīng)的windows安裝包一鍵安裝就行了。

安裝完之后記得將MongoDB安裝目錄下的bin目錄加入到系統(tǒng)的環(huán)境變量中。

啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫

啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫使用mongod命令

• 方式一：普通方式啟動(dòng)

> mongod --dbpath  E:\MongoDB\data\db  #不使用默認(rèn)端口的話可以加上--port=[端口號(hào)]參數(shù)

E:\data\db為數(shù)據(jù)文件路徑

• 方式二：通過配置文件啟動(dòng)

> mongod --config E:\MongoDB\mongo.conf

E:\MongoDB\mongo.conf為配置文件路徑，配置文件內(nèi)容為:

# 服務(wù)端口
port=27017
# 數(shù)據(jù)文件路徑
dbpath=E:\mongondb\data\db 
# 日志文件路徑
logpath=E:\mongondb\log\mongon.log
# 打開日志輸出操作
logappend=true
# 不使用任何的驗(yàn)證方式登錄
noauth=true

連接數(shù)據(jù)庫

連接數(shù)據(jù)庫使用mongo [,鏈接字符串]連接url的標(biāo)準(zhǔn)語法如下

mongodb://[username:password@]host[:port1][,host2[:port2],...[,hostN[:portN]]][/[database][?options]]

• 登錄本地默認(rèn)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，無用戶名密碼，端口默認(rèn)27017,鏈接默認(rèn)的db數(shù)據(jù)庫

> mongo mongodb://localhost/db 

或者

> mongo 

• 使用用戶名admin、密碼123456，登錄本地端口為27017的test數(shù)據(jù)庫。

> mongo mongodb://admin:123456@localhost:27017/test

創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫

創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫使用use [數(shù)據(jù)庫名],例如創(chuàng)建一個(gè)test123的數(shù)據(jù)庫

> use test123
switched to db test123
> db
test123

顯示當(dāng)前所有的數(shù)據(jù)庫可以使用命令show dbs

> show dbs
db     0.001GB
local  0.000GB

怎么沒有我們剛才創(chuàng)建的test123呢?那是因?yàn)閿?shù)據(jù)庫中還沒有內(nèi)容，我們向test123中插入db.[集合名稱].insert(json格式的數(shù)據(jù)對(duì)象)一條數(shù)據(jù)，再看看！

> show dbs
db     0.001GB
local  0.000GB
> use test123
switched to db test123
> db
test123
> db.coll.insert({"title":"not data!"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> show dbs
db       0.001GB
local    0.000GB
test123  0.000GB

查看db.[集合名稱].find()剛才添加的數(shù)據(jù)

> use test123
switched to db test123
> db.coll.find()
{ "_id" : ObjectId("5a66e39914fea5f8ff237420"), "title" : "not data!" }

使用use命令如果數(shù)據(jù)庫不存在則創(chuàng)建，存在則切換到指定的數(shù)據(jù)庫。

刪除數(shù)據(jù)庫

刪除數(shù)據(jù)庫使用db.dropDatabase()函數(shù)進(jìn)行

首先查看所有的數(shù)據(jù)庫

> show dbs
db       0.001GB
local    0.000GB
test123  0.000GB

接著切換到要?jiǎng)h除的數(shù)據(jù)庫test123

> use test123
switched to db test123

刪除當(dāng)前數(shù)據(jù)庫

> db.dropDatabase()
{ "dropped" : "test123", "ok" : 1 }  #刪除成功

數(shù)據(jù)增加

數(shù)據(jù)添加方法：insert(),insertOne(),insertMany()

添加一條數(shù)據(jù)

/** insert()方法 **/

> db.person.insert({name:"張三",age:18,sex:"男"});
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.person.find()                             });
{ "_id" : ObjectId("5a7941c65f6d5986321c8416"), "name" : "張三", "age" : 18, "sex" : "男" }

/** insertOne()方法插入一條數(shù)據(jù) **/

> db.person.insertOne({name:"張三",age:18,sex:"男"});
{                                               dered:true})
        "acknowledged" : true,
        "insertedId" : ObjectId("5a7965855f6d5986321c8422")
}
> db.person.find()
{ "_id" : ObjectId("5a7965855f6d5986321c8422"), "name" : "張三", "age" : 18, "sex" : "男" }
>

添加多條數(shù)據(jù)

*** 方式一 把要插入的數(shù)據(jù)放在一個(gè)數(shù)組中進(jìn)行批量插入***

/** insert()方法 **/

> db.person.insert( [ {name:"張三",age:18,sex:"男"}, {name:"李四",age:21,sex:"女"}, {name:"王五",age:20,sex:"男"}, {name:"趙六",age:19,sex:"女"} ],{ordered:true})
BulkWriteResult({
        "writeErrors" : [ ],
        "writeConcernErrors" : [ ],
        "nInserted" : 4,
        "nUpserted" : 0,
        "nMatched" : 0,
        "nModified" : 0,
        "nRemoved" : 0,
        "upserted" : [ ]
})

/** insertMany()方法 **/

> db.person.insertMany( [ {name:"張三",age:18,sex:"男"}, {name:"李四",age:21,sex:"女"}, {name:"王五",age:20,sex:"男"}, {name:"趙六",age:19,sex:"女"} ],{ordered:true})
{
        "acknowledged" : true,
        "insertedIds" : [
                ObjectId("5a7969ec5f6d5986321c8430"),
                ObjectId("5a7969ec5f6d5986321c8431"),
                ObjectId("5a7969ec5f6d5986321c8432"),
                ObjectId("5a7969ec5f6d5986321c8433")
        ]
}

多加了一個(gè)參數(shù){ordered:true}表示有序插入， 有序插入碰到異常時(shí)它會(huì)直接返回，不會(huì)繼續(xù)插入數(shù)組中其余的文檔記錄。不加此參數(shù)或者{ordered:false}為無序插入， 無序的插入會(huì)在遇到異常時(shí)繼續(xù)執(zhí)行

*** 方式二 使用bluk對(duì)象進(jìn)行數(shù)據(jù)的批量添加 ***

• 第一步：初始化一個(gè)批量操作對(duì)象

var bulk = db.person.initializeUnorderedBulkOp();

• 第二步：把要添加的數(shù)據(jù)添加到bulk對(duì)象中

bulk.insert({name:"趙六",age:19,sex:"女"});
bulk.insert({name:"趙六",age:19,sex:"女"});
bulk.insert({name:"趙六",age:19,sex:"女"});

• 第三步：真正添加到數(shù)據(jù)庫的方法

bulk.execute();

插入文檔你也可以使用 db.集合名稱.save(document) 命令。如果不指定 _id 字段 save() 方法類似于 insert() 方法。如果指定 _id 字段，則會(huì)更新該 _id 的數(shù)據(jù)。

insert()方法既可以插入一個(gè)數(shù)組也可插入一個(gè)對(duì)象，insertOne()方法只能插如一個(gè)對(duì)象，insertMany()只能插入一個(gè)數(shù)組，insert()返回插入成功的記錄條數(shù)，而insertOne()和insertMany()方法返回成功標(biāo)志和插入成功的_objectId

數(shù)據(jù)查詢

查詢命令：find()，findOne()

findOne()方法查詢的結(jié)果已經(jīng)格式化輸出了，find()方法要想格式化輸出數(shù)據(jù)調(diào)用pertty()修飾查詢方法也能達(dá)到相同的效果。

舉例：db.person.find({age:18})
查詢年齡等于18的人的所有信息

舉例：db.person.find({age:{$gt:18}},{name:1,sex:1})
查詢db數(shù)據(jù)庫中person集合中年齡大于18的人的姓名和性別

說明：如果年齡小于18可以使用$lt操作符，第二個(gè)參數(shù){name:1,sex:1}里面表示顯示的字段，如果不想顯示某個(gè)字段那么就不用寫如果第二個(gè)參數(shù)是{name:1}，那么表示只顯示姓名字段，如果整個(gè)第二個(gè)參數(shù)都不寫，那么默認(rèn)顯示所有的字段

修飾查詢的方法：limit()【限制條數(shù)】,sort()【排序】,skip()【跳過】,pretty()【美化格式】

舉例：db.person.find({age:{$gt:18}},{name:1,sex:1,age:1}).sort({age:-1}).limit(3).skip(1).pretty()
查詢db數(shù)據(jù)庫中person集合中年齡大于18的人的姓名和性別,然后按照年齡降序排列，然后取排列后的數(shù)據(jù)的前三條，然后再跳過一條數(shù)據(jù)后的集合

說明：sort({age:-1})中的【-1】表示降序排列，如果升序排列寫成sort({age:1})就可以。

數(shù)據(jù)刪除

刪除方法：remove()，drop()

1、remove()和drop()方法的區(qū)別

舉例：db.person.remove({})
remove方法中傳遞一個(gè)空數(shù)對(duì)象，會(huì)刪掉db數(shù)據(jù)庫中的person集合中的所有的文檔，但是不會(huì)刪除索引

舉例：db.person.drop()
會(huì)刪除db數(shù)據(jù)庫中的person集合中的所有的文檔，并且還會(huì)刪除person集合中所有的索引。效率更高。

2、刪除匹配條件的文檔

舉例：db.person.remove({name:"張三"})
刪除db數(shù)據(jù)庫中person集合中name等于張三的所有文檔。

3、刪除一條記錄

舉例：
方法1 db.person.remove({name:"張三"},{justOne:true});
方法2 db.person.remove({name:"張三"},1);

只刪除一個(gè)匹配條件的文檔

數(shù)據(jù)修改

修改方法：update()

1、$set操作符
舉例：db.person.update({name:"張三"},{$set:{age:19}})
修改名字為張三的人的年齡為19歲，只修改一條記錄

2、$currentDate操作符的作用
舉例：db.person.update({name:"張三"},{ $set:{age:"123456"},$currentDate: { lastModified: true }})
為當(dāng)前修改的文檔添加一個(gè)最后修改時(shí)間的字段

3、{multi:true}參數(shù)的作用
舉例：db.person.update({name:"張三"},{$set:{age:20},$currentDate: { lastModified: true }},{multi:true})
默認(rèn)情況下只修改符合條件的一個(gè)文檔，如果多個(gè)文檔符合條件并且都要修改只需要添加第三個(gè)參數(shù){multi:true}就可以修改多個(gè)文檔了。

4、upsert選項(xiàng)的作用
舉例：db.person.update({name:"張三"},{name:'張三三',age:20,sex:"男"},{upsert:true})
默認(rèn)情況下匹配不到更新條件的文檔，update將不做任何操作，如果添加了{(lán)upsert:true}參數(shù)，在沒有找到匹配文檔的情況下，它將會(huì)插入一個(gè)新的文檔。

注意：mongondb在修改數(shù)據(jù)的時(shí)候回根據(jù)數(shù)據(jù)的類型自動(dòng)修改文檔中原始的數(shù)據(jù)類型，例如一個(gè)文檔中的年齡為數(shù)字類型，你修改這個(gè)記錄的時(shí)候把年齡傳入一個(gè)字符串，那么此文檔中年齡字段的類型就變成了字符串類型。

索引

索引通常能夠極大的提高查詢的效率，就像書的目錄一樣，如果沒有索引mongodb就會(huì)去掃描集合中的每個(gè)文件并選取符合查詢條件的數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)量大的時(shí)候這種查詢相率很低下

使用db.集合名稱.getIndexes()獲取集合索引

> db.person.getIndexes()
[
        {  //person集合的默認(rèn)索引
                "v" : 1, //升序排列
                "key" : {
                        "_id" : 1 //索引列
                },
                "name" : "_id_", //索引名稱
                "ns" : "test.person" //指定集合
        }
]

創(chuàng)建索引

創(chuàng)建索引的方法：createIndex()

舉例：db.person.createIndex({"name":1})
在person集合中針對(duì)name字段創(chuàng)建一個(gè)升序排列的索引

> db.person.getIndexes()
[
        { // 默認(rèn)索引
                "v" : 1,
                "key" : {
                        "_id" : 1
                },
                "name" : "_id_",
                "ns" : "test.person"
        },
        { //新創(chuàng)建的索引
                "v" : 1,
                "key" : {
                        "name" : 1
                },
                "name" : "name_1",
                "ns" : "test.person"
        }
]

刪除索引

刪除索引使用命令：dropIndex()
舉例：db.person.dropIndexes({"name":1})

> db.person.getIndexes() //查詢索引
[
        {
                "v" : 1,
                "key" : {
                        "_id" : 1
                },
                "name" : "_id_",
                "ns" : "test.person"
        },
        {
                "v" : 1,
                "key" : {
                        "name" : 1
                },
                "name" : "name_1",
                "ns" : "test.person"
        }
]
> db.person.dropIndex({"name":1})  //刪除
{ "nIndexesWas" : 2, "ok" : 1 }
> db.person.getIndexes() //查詢索引
[
        {
                "v" : 1,
                "key" : {
                        "_id" : 1
                },
                "name" : "_id_",
                "ns" : "test.person"
        }
]

刪除全部索引使用命令：dropIndexes()
舉例：db.person.dropIndexes()

> db.person.getIndexes() //查詢索引
[
        {
                "v" : 1,
                "key" : {
                        "_id" : 1
                },
                "name" : "_id_",
                "ns" : "test.person"
        },
        {
                "v" : 1,
                "key" : {
                        "name" : 1
                },
                "name" : "name_1",
                "ns" : "test.person"
        }
]
> db.person.dropIndexes() //刪除全部索引
{
        "nIndexesWas" : 2,
        "msg" : "non-_id indexes dropped for collection",
        "ok" : 1
}
> db.person.getIndexes() //查詢索引
[
        {
                "v" : 1,
                "key" : {
                        "_id" : 1
                },
                "name" : "_id_",
                "ns" : "test.person"
        }
]

刪除全部索引指的是：name為非id的索引（默認(rèn)索引）

導(dǎo)出數(shù)據(jù)文件

mongodump -h IP --port 端口 -u 用戶名 -p 密碼 -d 數(shù)據(jù)庫 -o 文件存在路徑 

• 如果沒有用戶誰，可以去掉-u和-p。
• 如果導(dǎo)出本機(jī)的數(shù)據(jù)庫，可以去掉-h。
• 如果是默認(rèn)端口，可以去掉--port。
• 如果想導(dǎo)出所有數(shù)據(jù)庫，可以去掉-d。

導(dǎo)出全部數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫

mongodump -h 127.0.0.1 -o E:\mongondb\dump 

導(dǎo)入數(shù)據(jù)文件

> mongorestore -h IP --port 端口 -u 用戶名 -p 密碼 -d 數(shù)據(jù)庫 --drop 文件存在路徑 

--drop參數(shù)：先刪除所有的記錄，然后恢復(fù)。

導(dǎo)入全部數(shù)據(jù)庫

> mongorestore E:\mongondb\dump #數(shù)據(jù)庫的備份路徑

導(dǎo)入test123數(shù)據(jù)庫

> mongorestore -d user E:\mongondb\dump\test123  #test123這個(gè)數(shù)據(jù)庫的備份路徑