官网:https://www.mongodb.com/
pdf:
mongodb_base.pdf
mongodb_advance.pdf
学习视频:https://www.bilibili.com/video/BV1bJ411x7mqfrom=search&seid=14294888548773801154&spm_id_from=333.337.0.0
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一、MongoDB相关概念

1、业务应用场景

传统的关系型数据库(如MySQL),在数据操作的“三高”需求以及应对Web2.0的网站需求面前,显得力不从心。
解释:“三高”需求:
• High performance - 对数据库高并发读写的需求。
• Huge Storage - 对海量数据的高效率存储和访问的需求。
• High Scalability && High Availability- 对数据库的高可扩展性和高可用性的需求。 而MongoDB可应对“三高”需求。
mongodb适用一下数据:
(1)数据量大
(2)写入操作频繁(读写都很频繁)
(3)价值较低的数据,对事务性要求不高
什么时候选择MongoDB 在架构选型上,除了上述的三个特点外,如果你还犹豫是否要选择它?可以考虑以下的一些问题:
应用不需要事务及复杂 join 支持
新应用,需求会变,数据模型无法确定,想快速迭代开发
应用需要2000-3000以上的读写QPS(更高也可以)
应用需要TB甚至 PB 级别数据存储
应用发展迅速,需要能快速水平扩展 应用要求存储的数据不丢失
应用需要99.999%高可用
应用需要大量的地理位置查询、文本查询
如果上述有1个符合,可以考虑 MongoDB,2个及以上的符合,选择 MongoDB 绝不会后悔。

2、mongoDB简介

MongoDB是一个开源、高性能、无模式的文档型数据库,当初的设计就是用于简化开发和方便扩展,是NoSQL数据库产品中的一种。是最 像关系型数据库(MySQL)的非关系型数据库。
它支持的数据结构非常松散,是一种类似于 JSON 的 格式叫BSON,所以它既可以存储比较复杂的数据类型,又相当的灵活。
MongoDB中的记录是一个文档,它是一个由字段和值对(field:value)组成的数据结构。MongoDB文档类似于JSON对象,即一个文档认 为就是一个对象。字段的数据类型是字符型,它的值除了使用基本的一些类型外,还可以包括其他文档、普通数组和文档数组。

3、体系结构

MySQL和MongoDB对比
image.png

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
colum field 数据字段/域
index index 索引
tablejoins 表连接,MongoDB不支持
嵌入文档 MongoDB通过嵌入式文档来替代多表连接
primarykey primarykey 主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键

4、数据模型

MongoDB的最小存储单位就是文档(document)对象。文档(document)对象对应于关系型数据库的行。数据在MongoDB中以 BSON(Binary-JSON)文档的格式存储在磁盘上。
BSON(Binary Serialized Document Format)是一种类json的一种二进制形式的存储格式,简称Binary JSON。BSON和JSON一样,支持 内嵌的文档对象和数组对象,但是BSON有JSON没有的一些数据类型,如Date和BinData类型。
BSON采用了类似于C语言结构体的名称、对表示方法,支持内嵌的文档对象和数组对象,具有轻量性、可遍历性、高效性的三个特点,可 以有效描述非结构化数据和结构化数据。这种格式的优点是灵活性高,但它的缺点是空间利用率不是很理想。
Bson中,除了基本的JSON类型:string,integer,boolean,double,null,array和object,mongo还使用了特殊的数据类型。这些类型包括 date,object id,binary data,regular expression 和code。每一个驱动都以特定语言的方式实现了这些类型,查看你的驱动的文档来获取详细信息。
BSON数据类型参考列表:
image.png
提示:
shell默认使用64位浮点型数值。{“x”:3.14}或{“x”:3}。对于整型值,可以使用NumberInt(4字节符号整数)或NumberLong(8字节符 号整数),{“x”:NumberInt(“3”)}{“x”:NumberLong(“3”)}

5、mongoDB特点

MongoDB主要有如下特点:
(1)高性能: MongoDB提供高性能的数据持久性。特别是, 对嵌入式数据模型的支持减少了数据库系统上的I/O活动。 索引支持更快的查询,并且可以包含来自嵌入式文档和数组的键。(文本索引解决搜索的需求、TTL索引解决历史数据自动过期的需求、地 理位置索引可用于构建各种 O2O 应用) mmapv1、wiredtiger、mongorocks(rocksdb)、in-memory 等多引擎支持满足各种场景需求。 Gridfs解决文件存储的需求。
(2)高可用性: MongoDB的复制工具称为副本集(replica set),它可提供自动故障转移和数据冗余。
(3)高扩展性: MongoDB提供了水平可扩展性作为其核心功能的一部分。 分片将数据分布在一组集群的机器上。(海量数据存储,服务能力水平扩展) 从3.4开始,MongoDB支持基于片键创建数据区域。在一个平衡的集群中,MongoDB将一个区域所覆盖的读写只定向到该区域内的那些 片。
(4)丰富的查询支持: MongoDB支持丰富的查询语言,支持读和写操作(CRUD),比如数据聚合、文本搜索和地理空间查询等。
(5)其他特点:如无模式(动态模式)、灵活的文档模型、

二、单机部署

见pdf:mongodb_base.pdf

三、基本常用命令

选择和创建数据库
use 数据库名称 例如 : use articledb
查看全部数据库的命令
show dbs 或 show databases
查看当前正在使用的数据库命令
db
提示:MongoDB 中默认的数据库为 test,如果你没有选择数据库,集合将存放在 test 数据库中。
数据库删除
db.dropDatabase()
创建集合(table)
db.createCollection(name) name: 要创建的集合名称 例如 db.createCollection(“mycollection”)
查看当前库中的表: show collections 或 show tables
提示:集合的隐式创建,当向一个集合中插入一个文档的时候,如果集合不存在,则会自动创建集合。
集合的删除语法
db.collection.drop() 或 db.集合.drop() 例如: db.mycollection.drop()

文档基本CRUD

1.文档插入

  1. db.collection.insert(
  2. <document or array of documents>,
  3. {
  4. writeConcern: <document>,
  5. ordered: <boolean>
  6. }
  7. )

image.png

  1. 例如:
  2. db.comment.insert({"articleid":"100000","content":"今天天气真好,阳光明
  3. ","userid":"1001","nickname":"Rose","createdatetime":new Date(),"likenum":NumberInt(10),"state":null})

提示:
1)comment集合如果不存在,则会隐式创建
2)mongo中的数字,默认情况下是double类型,如果要存整型,必须使用函数NumberInt(整型数字),否则取出来就有问题了。
3)插入当前日期使用 new Date()
4)插入的数据没有指定 _id ,会自动生成主键值
5)如果某字段没值,可以赋值为null,或不写该字段。
批量插入

  1. db.collection.insertMany(
  2. [ <document 1> , <document 2>, ... ],
  3. {
  4. writeConcern: <document>,
  5. ordered: <boolean>
  6. }
  7. )
  8. db.comment.insertMany([
  9. {"_id":"1","articleid":"100001","content":"我们不应该把清晨浪费在手机上,健康很重要,一杯温水幸福你我他。","userid":"1002","nickname":"相忘于江湖","createdatetime":new Date("2019-08-
  10. 05T22:08:15.522Z"),"likenum":NumberInt(1000),"state":"1"},
  11. {"_id":"2","articleid":"100001","content":"我夏天空腹喝凉开水,冬天喝温开水","userid":"1005","nickname":"伊人憔
  12. ","createdatetime":new Date("2019-08-05T23:58:51.485Z"),"likenum":NumberInt(888),"state":"1"},
  13. {"_id":"3","articleid":"100001","content":"我一直喝凉开水,冬天夏天都喝。","userid":"1004","nickname":"杰克船
  14. ","createdatetime":new Date("2019-08-06T01:05:06.321Z"),"likenum":NumberInt(666),"state":"1"},
  15. {"_id":"4","articleid":"100001","content":"专家说不能空腹吃饭,影响健康。","userid":"1003","nickname":"凯
  16. ","createdatetime":new Date("2019-08-06T08:18:35.288Z"),"likenum":NumberInt(2000),"state":"1"},
  17. {"_id":"5","articleid":"100001","content":"研究表明,刚烧开的水千万不能喝,因为烫
  18. 嘴。","userid":"1003","nickname":"凯撒","createdatetime":new Date("2019-08-
  19. 06T11:01:02.521Z"),"likenum":NumberInt(3000),"state":"1"}
  20. ]);

2.文档查询

语法:
db.collection.find(, [projection])
参数:
image.png
实例:
查询所有 db.comment.find() 或 db.comment.find({})
查询某个 db.comment.find({userid:’1003’})
只返回一条 db.comment.findOne({userid:’1003’})
投影查询
db.comment.find({userid:”1003”},{userid:1,nickname:1}) 只返回userid和nickname
result: { “_id” : “4”, “userid” : “1003”, “nickname” : “凯撒” } { “_id” : “5”, “userid” : “1003”, “nickname” : “凯撒” }
默认id也会显示
db.comment.find({userid:”1003”},{userid:1,nickname:1,_id:0}) id不会显示

3.文档更新

  1. db.collection.update(
  2. <query>,
  3. <update>,
  4. {
  5. upsert: <boolean>,
  6. multi: <boolean>,
  7. writeConcern: <document>,
  8. collation: <document>,
  9. arrayFilters: [ <filterdocument1>, ... ],
  10. hint: <document|string> // Available starting in MongoDB 4.2
  11. }
  12. )

image.png
其他参数见pdf:/mongodb_base.pdf
覆盖修改:db.comment.update({_id:”1”},{likenum:NumberInt(1001)}) 这条文档除了likenum字段其它字段都不见了
局部修改 db.comment.update({_id:”2”},{$set:{likenum:NumberInt(889)}})
批量修改

  1. //默认只修改第一条数据
  2. db.comment.update({userid:"1003"},{$set:{nickname:"凯撒2"}})
  3. //修改所有符合条件的数据
  4. db.comment.update({userid:"1003"},{$set:{nickname:"凯撒大帝"}},{multi:true})

列值增长的修改 db.comment.update({_id:”3”},{$inc:{likenum:NumberInt(1)}})

4、删除文档

db.集合名称.remove(条件)
全部删除: db.comment.remove({})
删除_id=1的记录 : db.comment.remove({_id:”1”})

5、 分页列表查询

可以使用limit()方法来读取指定数量的数据,使用skip()方法来跳过指定数量的数据。 基本语法如下所示:
db.COLLECTION_NAME.find().limit(NUMBER).skip(NUMBER)
返回指定条数的记录 :db.comment.find().limit(3)
跳过指定条数:db.comment.find().skip(3)
分页查询:需求:每页2个,第二页开始:跳过前两条数据,接着值显示3和4条数据

  1. //第一页
  2. db.comment.find().skip(0).limit(2)
  3. //第二页
  4. db.comment.find().skip(2).limit(2)
  5. //第三页
  6. db.comment.find().skip(4).limit(2)

6、 排序查询

sort() 方法对数据进行排序,sort() 方法可以通过参数指定排序的字段,并使用 1 和 -1 来指定排序的方式,其中 1 为升序排列,而 -1 是用 于降序排列。 语法如下所示:
db.COLLECTION_NAME.find().sort({KEY:1}) 或 db.集合名称.find().sort(排序方式)
对userid降序排列,并对访问量进行升序排列 :db.comment.find().sort({userid:-1,likenum:1})

7、 正则的复杂条件查询

MongoDB的模糊查询是通过正则表达式的方式实现的。格式为:
db.collection.find({field:/正则表达式/}) 或 db.集合.find({字段:/正则表达式/})
提示:正则表达式是js的语法,直接量的写法。
查询评论内容包含“开水”的所有文档 : db.comment.find({content:/开水/})

8、比较查询

  1. db.集合名称.find({ "field" : { $gt: value }}) // 大于: field > value
  2. db.集合名称.find({ "field" : { $lt: value }}) // 小于: field < value
  3. db.集合名称.find({ "field" : { $gte: value }}) // 大于等于: field >= value
  4. db.集合名称.find({ "field" : { $lte: value }}) // 小于等于: field <= value
  5. db.集合名称.find({ "field" : { $ne: value }}) // 不等于: field != value

查询评论点赞数量大于700的记录:db.comment.find({likenum:{$gt:NumberInt(700)}})

9、 包含查询

查询评论的集合中userid字段包含1003或1004的文档: db.comment.find({userid:{$in:[“1003”,”1004”]}})

10、条件连接查询

查询同时满足两个以上条件
语法格式: $and:[ { },{ },{ } ]
查询评论集合中likenum大于等于700 并且小于2000的文档:
db.comment.find({$and:[{likenum:{$gte:NumberInt(700)}},{likenum:{$lt:NumberInt(2000)}}]})
两个以上条件之间是或者的关系
语法格式: $or:[ { },{ },{ } ]
查询评论集合中userid为1003,或者点赞数小于1000的文档记录
db.comment.find({$or:[ {userid:”1003”} ,{likenum:{$lt:1000} }]})

11、常用命令小结

  1. 选择切换数据库:use articledb
  2. 插入数据:db.comment.insert({bson数据})
  3. 查询所有数据:db.comment.find();
  4. 条件查询数据:db.comment.find({条件})
  5. 查询符合条件的第一条记录:db.comment.findOne({条件})
  6. 查询符合条件的前几条记录:db.comment.find({条件}).limit(条数)
  7. 查询符合条件的跳过的记录:db.comment.find({条件}).skip(条数)
  8. 修改数据:db.comment.update({条件},{修改后的数据}) db.comment.update({条件},{$set:{要修改部分的字段:数据})
  9. 修改数据并自增某字段值:db.comment.update({条件},{$inc:{自增的字段:步进值}})
  10. 删除数据:db.comment.remove({条件})
  11. 统计查询:db.comment.count({条件})
  12. 模糊查询:db.comment.find({字段名:/正则表达式/})
  13. 条件比较运算:db.comment.find({字段名:{$gt:值}})
  14. 包含查询:db.comment.find({字段名:{$in:[值1,值2]}})或db.comment.find({字段名:{$nin:[值1,值2]}})
  15. 条件连接查询:db.comment.find({$and:[{条件1},{条件2}]})或db.comment.find({$or:[{条件1},{条件2}]})

四、索引