Mongodb 入門

第一章 前言

1.1 知識體系分析

  • 前端工程師:Web前端,也就是在Web應用中用戶可以看得見碰得著的東西。包括Web頁面的結構、Web的外觀視覺表現以及Web層面的交互實現。

  • 后端工程師:與數據庫進行交互以處理相應的業務邏輯,提供數據供前端顯示。需要考慮的是如何實現功能、數據的存取、平臺的穩定性與性能等。

1.2 mongodb概述

mongodb 是一個基于分布式文件存儲的數據庫。由 C++ 語言編寫。旨在為 WEB 應用提供可擴展的高性能數據存儲解決方案。
mongodb 是一個介于關系數據庫和非關系數據庫之間的產品,是非關系數據庫當中功能最豐富,最像關系數據庫的。

  • 關系型數據庫(sql):數據以表格形式存儲,通過表格的行列關系進行檢索,每一行的內容,必是符合表結構的,就是說--列的個數,類型都一樣.
  • 文檔型數據庫(no-sql not-only-sql):數據以文檔類型進行存儲,數據之間沒有嚴格的映射關系.

mongodb是一種文檔形數據庫,數據以key/value形式存儲,內部執行引擎為JS解釋器, 把文檔存儲成bson結構,通過gridefs系統存儲文件,在查詢時,轉換為js對象,并可以通過熟悉的js語法來操作.

第二章 Mongodb在windows下的安裝

2.1 mongodb的安裝

  • 下載最新stable版的mongodb www.mongodb.org;
  • 不需要編譯,一路next安裝

2.2 目錄結構

  • bsondump: binary-json,二進制文件,選擇性導出bson文件
  • mongo: 客戶端
  • mongod: 服務端
  • mongodump: 整體導出數據庫(二進制)
  • mongoexport:導出易識別的json文檔
  • mongoimport:導入json文檔
  • mongorestore:數據庫整體導入
  • mongos: 路由器(分片)

2.3 啟動mongod服務

./bin/mongod.exe --dbpath /path/to/database --logpath /path/to/log-file --port 27017

參數解釋:

  • dbpath 數據存儲目錄
  • logpath 日志存儲文件
  • port 運行端口(默認27017)

打開localhost:27017頁面,可以看到以下信息:

It looks like you are trying to access MongoDB over HTTP on the native driver port.

證明服務器啟動成功.

然后另外開啟一個命令窗口,執行mongo.exe,進入mongodb客戶端.

2.4 基本概念解釋

MongoDB術語/概念 解釋/說明
database 數據庫
collection 數據庫表/集合
document 數據記錄行/文檔
field 數據字段/域
index 索引
primary key 主鍵,MongoDB自動將_id字段設置為主鍵

第三章 Mongodb入門命令

3.1 基本查看命令

  • show dbs 查看當前的數據庫
  • use databaseName 選庫
  • show tables/collections 查看當前庫下的collection

3.2 庫和collection的操作

  • db
    查看當前所處的數據庫

  • 在mongodb中,庫是隱式創建,
    你可以use 一個不存在的庫, 然后在該庫下創建collection,即可創建庫

  • db.dropDatabase();
    刪除database

  • db.createCollection(‘collectionName’)
    創建collection

  • collection也是允許隱式創建的
    db.collectionName.insert(document);
    在集合(表)中插入具體數據的時候會自動創建

  • db.collectionName.drop() ,
    刪除collection

第四章 Mongodb基本增刪改查操作

4.1 增加數據

mongodb存儲的是文檔,文檔是json格式的對象,我們向數據庫存儲數據的時候可以使用insert方法,數據格式要以js對象格式進行存儲:
語法:db.collectionName.insert(document);

我們可以以多種方法對文檔進行存儲:

4.1.2 增加單篇文檔

db.collectionName.insert({title:"nice day"});

4.1.3 增加單個文檔,并且指定_id

_id是我們在插入數據的時候,mongodb自動給文檔添加的一個屬性,如果我們不需要系統分配_id,可以在添加數據的時候手動設置,覆蓋原有_id,雖然_id的類型可以自由指定,但是在同一個集合當中必須唯一,如果插入重復的值,系統會拋出異常.

這個_id的名稱是固定的,它可以是Mongodb支持的任何數據類型,默認是ObjectId,在關系型數據庫中,主鍵通常是數值型的,并且可以設置自增,反觀Mongodb的主鍵,原生不支持自增主鍵.

db.collectionName.insert({_id:8,age:78,name:"lisi"});
> db.stu.insert({_id:3,age:17})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.stu.insert({_id:3,age:14})
WriteResult({
        "nInserted" : 0,
        "writeError" : {
                "code" : 11000,
                "errmsg" : "E11000 duplicate key error collection: web.students index: _id_ dup key: { : 3.0 }"
        }
})

4.1.4 增加多個文檔

db.collectionName.insert(
    [
        {time:'friday',study:'mongodb'},
        {_id:9,gender:'male',name:'QQ'}
    ]
 )

可以以數組的方式,一次性向集合插入多個數據;

同時應該注意的是,由于mongodb采用的是JavaScript Shell,所以我們可以根據js特性,將文檔作為值賦給變量然后進行操作:

j = {name : "mongo"};
t = {x:3};
db.stu.insert([j,t]);

4.1.5 save和insert的區別

save和insert都可以進行數據的插入和增加,但是也有一些異同:

對于已存在數據{_id:1, "name":"n1"},再次進行插入操作時,insert({_id : 1, "name" :"n2"})會報主鍵重復的錯誤提示save({ _id:1, " name ":"n2"})會把n1修改為n2。

相同點:
若新增的數據中沒有主鍵時,會增加一條記錄。

4.2 查詢操作

4.2.1 find()

無條件的普通查詢方式很簡單,可以直接使用
db.collectionName.find();一次可以查出指定集合中的所有數據

for(var i = 1;1<10;i++) db.stu.save({x:4,y:3});
db.stu.find();

如果出現顯示不全的現象,可以使用"it"命令,繼續顯示下面的數據.

當然,我們還可以按照條件進行查詢操作

語法: db.collection.find(查詢表達式,查詢的列);

例1: db.stu.find({},{gendre:1})
查詢所有文檔,的gender屬性 (_id屬性默認總是查出來)

例2: db.stu.find({},{gender:1, _id:0})
查詢所有文檔的gender屬性,且不查詢_id屬性

此處的0表示的是false,不查詢

例3: db.stu.find({gender:’male’},{name:1,_id:0});
查詢所有gender屬性值為male的文檔中的name屬性

4.2.2 findOne()

findOne()和find()函數一樣,只是findOne()返回的是查詢結果中的第一條數據,或者返回null.

db.stu.findOne(查詢表達式,查詢的列)

4.3 刪除操作

語法: db.collectionName.remove(查詢表達式, 選項);

選項是指 {justOne:true/false},是否只刪一行, 默認為false

注意

  • 1: 查詢表達式依然是個json對象
  • 2: 查詢表達式匹配的行,將被刪掉.
  • 3: 如果查詢表達式為空對象{},collections中的所有文檔將被刪掉.

例1: db.stu.remove({sn:'001'});

刪除stu表中sn屬性值為'001'的文檔

例2: db.stu.remove({gender:'m'},true);

刪除stu表中gender屬性為m的文檔,只刪除1行.

4.4 修改操作

語法: db.collection.update(查詢表達式,新值,選項);

* 改哪幾行? --- 查詢表達式
* 改成什么樣? -- 新值 或 賦值表達式
* 操作選項 ----- 可選參數
        upsert:如果要更新的那條記錄沒有找到,是否插入一條新紀錄,默認為false
        multi :是否更新滿足條件的多條的記錄,默認為false 

multi :是否更新滿足條件的多條的記錄,false:只更新第一條,true:更新多條,默認為false

例:db.news.update({name:'QQ'},{name:'MSN'});

是指選中news表中,name值為QQ的文檔,并把其文檔值改為{name:"MSN"},

結果: 文檔中的其他列也不見了,改后只有_id和name列了.即是新文檔直接覆蓋了舊文檔,而不是修改.

4.4.1 修改操作中的關鍵字

如果是想修改文檔的某列,可以用$set關鍵字

db.collectionName.update(query,{$set:{name:’QQ’}})

修改時的賦值表達式

  • $set 修改某列的值
  • $unset 刪除某個列
  • $inc 增長某個列
  • $rename 重新命名某列
  • $setOnInsert 當upsert為true時,并且發生了insert操作時,可以補充的字段.
$inc實例

按照指定的步長增長某個列;

> db.stu.insert({"uid":"201203","type":"1",size:10})
> db.stu.find()
{ "_id" : ObjectId("5003b6135af21ff428dafbe6"), "uid" : "201203", "type" : "1",
"size" : 10 }
> db.stu.update({"uid" : "201203"},{"$inc":{"size" : 2}})
> db.stu.find()
{ "_id" : ObjectId("5003b6135af21ff428dafbe6"), "uid" : "201203", "type" : "1",
"size" : 12 }
$unset實例
>db.stu.find({_id:3})
{"_id" : 3 , "age" : 18}
> db.stu.update({_id:3},{$unset:{age:'sss'}})
WriteResult({ "nMatched" : 0, "nUpserted" : 0, "nModified" : 0 })
> db.stu.update({_id:3},{$unset:{age:'sss'}})
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
> db.stu.find({_id:3})
{ "_id" : 3 }
$rename實例
->db.stu.insert({name:'lisi',age:12,sex:'male',height:123,area:'haidian'});
->db.stu.update({name:'lisi'},{$set:{area:'chaoyang'},$unset:{height:1},$inc:{age:1},$rename:{sex:'gender'}});

4.4.2 Option選項的作用:

{upsert:true/false,multi:true/false}

  • upsert:是指沒有匹配的行,則直接插入該行

例:db.stu.update({name:'wuyong'},{$set:{name:'junshiwuyong'}},{upsert:true});
如果有name='wuyong'的文檔,將被修改,如果沒有,將添加此新文檔

例:db.news.update({_id:99},{x:123,y:234},{upsert:true});
沒有_id=99的文檔被修改,因此直接插入該文檔

  • multi: 是指修改多行(即使查詢表達式命中多行,默認也只改1行,如果想改多行,可以用此選項)

例:db.news.update({age:21},{$set:{age:22}},{multi:true});
則把news中所有age=21的文檔,都修改

4.5 查詢表達式

我們無論在修改刪除還是查詢的過程中,都需要傳入查詢表達式對目標數據進行查詢,表達式有很多種

1: 最簡單的查詢表達式
{filed:value} ,是指查詢field列的值為value的文檔

2: $ne:!=
{field:{$ne:value}}
db.stu.find({age:{$ne:16}})
作用--查age列的值 不等于16的文檔

3:$gt:大于
  $lt:小于
  $gte:大于或等于
  $lte:小于或等于

4: $in:[]
查詢某列的值在范圍內的文檔
db.goods.find({cat_id:{$in:[2,8]}}

5: $nin:not in
查詢某列不在范圍內的文檔
$nin:[2,3,5]

6: $exists 
語法: {field:{$exists:1}}
作用: 查詢出含有field字段的文檔

7:用正則表達式查詢 以”諾基亞”開頭的商品
例:db.goods.find({goods_name:/諾基亞.*/},{goods_name:1});

第五章 游標操作

通俗的說,游標不是查詢結果,而是查詢的返回資源,或者接口,通過這個接口,你可以逐條對數據進行讀取;

聲明游標:

var cursor = db.collectioName.find(query,projection);
cursor.hasNext() //判斷游標是否已經取到盡頭
cursor.next() //取出游標的下1個單元

用while來循環游標

> var mycursor = db.bar.find({_id:{$lte:5}})
> while(mycursor.hasNext()) {
    printjson(mycursor.next());
}

游標還有一個迭代函數,允許我們自定義回調函數來逐個處理每個單元.

cursor.forEach(回調函數);

> var gettitle = function(obj) {print(obj.goods_name)}
> var cursor = db.goods.find();
> cursor.forEach(gettitle);

游標在分頁中的應用

比如查到10000行,跳過100頁,取10行,一般地,我們假設每頁N行, 當前是page頁,就需要跳過前 (page-1)*N 行, 再取N行.

在mongo中,分頁是用skip(), limit()函數來實現的

//查詢結果中,跳過前9995行
var mycursor = db.bar.find().skip(9995);

//查詢第901頁,每頁10條
則是 var mytcursor = db.bar.find().skip(9000).limit(10);

第六章 MongoDB在Node環境中使用

我們如果想要將mongodb用于實際的開發中于nodejs作為交互,需要下載node下的mongodb服務器模塊.

在項目根目錄下運行

npm install mongodb --save 

安裝完畢后啟動mongodb的服務端mongod.exe,我們就可以通過js代碼的形式鏈接mongodb數據庫了

6.1 快速開始

官方API地址:http://mongodb.github.io/node-mongodb-native/2.2/quick-start/quick-start/

var myClient = require('mongodb').MongoClient;
var server = 'mongodb://localhost:27017/web';//連接web集合
myClient.connect(server,function(err,db){//連接數據庫
    if(!err){
        console.log(db);
        db.close();       //關閉數據庫
    }
})

6.2 增加數據

插入數據有insertOne和insertMany兩種方法

var MongoClient = require('mongodb').MongoClient
var url = 'mongodb://localhost:27017/web';
MongoClient.connect(url, function(err, db) {
  db.collection('inserts').insertOne({a:1}, function(err, res) {
    //insertOne插入一條數據
      console.log(res.insertedCount);
    //返回值對象里的insertedCount表示插入數量
    });
    db.collection('inserts').insertMany([{a:2},{a:3}], function(err, res) {
    //insertOne插入多條數據
      console.log(res.insertedCount);
      db.close();
    });
});

6.3 查詢數據

查詢所有的文檔數據

var MongoClient = require('mongodb').MongoClient
var url = 'mongodb://localhost:27017/web';
MongoClient.connect(url, function(err, db) {
    db.collection('inserts').find({}).toArray(function(err,docs){
            if(!err){
                console.log(docs);
            }
            db.close();
        });
});

當然,我們可以使用條件查詢數據

var MongoClient = require('mongodb').MongoClient
var url = 'mongodb://localhost:27017/web';
MongoClient.connect(url, function(err, db) {
    db.collection('inserts').find({a:{$ne:2}}).toArray(function(err, docs) {
        if (!err) {
            console.log(docs);
        }
        db.close();
    });
});

查詢數據的過程中,我們同樣可以使用skip(),limit()等方法

var MongoClient = require('mongodb').MongoClient
var url = 'mongodb://localhost:27017/web';
MongoClient.connect(url, function(err, db) {
    db.collection('inserts').find({a:{$ne:2}}).skip(4).limit(2).toArray(function(err, docs) {
        if (!err) {
            console.log(docs);
        }
        db.close();
    });
});

查詢過程中的連續操作

在查詢的過程中,給我們提供了三個連續操作的API findOneAndUpdate, findOneAndDelete, findOneAndReplace,使用起來也非常方便

var MongoClient = require('mongodb').MongoClient
var url = 'mongodb://localhost:27017/web';
MongoClient.connect(url, function(err, db) {
    db.collection('inserts').findOneAndUpdate({a:1},{$set:{b:3}},function(err,res){
      console.log(res);
    });
    db.close();
});
var MongoClient = require('mongodb').MongoClient
var url = 'mongodb://localhost:27017/web';
MongoClient.connect(url, function(err, db) {
    db.collection('inserts').findOneAndDelete({b:3},function(err,res){
      console.log(res);
    });
    db.close();
});

6.4 刪除操作

我們可以使用deleteOne和deleteMany方法刪除collection中的數據

var MongoClient = require('mongodb').MongoClient
var url = 'mongodb://localhost:27017/web';
MongoClient.connect(url, function(err, db) {
    db.collection('inserts').deleteOne({a:1},function(err,res){
      console.log(res.deletedCount);
    });
    db.close();
});
var MongoClient = require('mongodb').MongoClient
var url = 'mongodb://localhost:27017/web';
MongoClient.connect(url, function(err, db) {
    db.collection('inserts').deleteMany({a:2},function(err,res){
      console.log(res.deletedCount);
    });
    db.close();
});

6.5 修改操作

同樣,update操作也可以使用updateOne和updateMany兩種方法,在修改的同時也可以使用查詢表達式.

var MongoClient = require('mongodb').MongoClient
var url = 'mongodb://localhost:27017/web';
MongoClient.connect(url, function(err, db) {
    db.collection('inserts').updateOne({a:1},{$set:{b:2}},function(err,res){
      console.log(res.modifiedCount);
    });
    db.close();
});

{upsert: true}幫助我們在修改不存在的數據時插入一條新數據`

注意

如果按照"_id"進行查詢或者修改的話,直接填入_id的值是不能獲取結果的,因為mongodb的_id默認值是ObjectId類型的

var MongoClient = require('mongodb').MongoClient
var url = 'mongodb://localhost:27017/web';
MongoClient.connect(url, function(err, db) {
    db.collection('inserts').find({_id:"58b04104ae7db136d00ebb66"}).toArray(function(err, docs) {
        if (!err) {
            console.log(docs);
        }
        db.close();
    });
});

會發現方法正確但是沒有返回值;如果我們想要按照主鍵查找,需要引入Object模塊:

var MongoClient = require('mongodb').MongoClient;
var ObjectId = require('mongodb').ObjectId;
var url = 'mongodb://localhost:27017/web';
MongoClient.connect(url, function(err, db) {
    db.collection('inserts').find({_id:ObjectId("58b04104ae7db136d00ebb66")}).toArray(function(err, docs) {
        if (!err) {
            console.log(docs);
        }
        db.close();
    });
});
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