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MongoDB

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 。 MongoDB 将数据存储为一个文档，数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档类似于 JSON 对象。字段值可以包含其他文档，数组及文档数组。

MongoDB下载安装

MongoDB 源码下载地址：https://www.mongodb/try/download/enterprise

将源压缩包上传到linux服务器，并解压到/usr/local/mongodb4目录下

# 创建 /usr/local/mongodb4 目录 mkdir /usr/local/mongodb4 # 解压 mongodb 到上面的目录 tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-enterprise-rhel70- 4.2.23 .tgz -C /usr/local/mongodb4

MongoDB的可执行文件位于bin下，所以可以将该目录配置到全局环境变量PATH中，这样运行命令的时候就不用带路径

# 打开 /etc/profile 配置文件，在最下面添加路径配置 vi /etc/profile # 在 profile 中配置 mongodb 可执行脚本的路径 export PATH=/usr/local/mongodb4/mongodb-linux-x86_64-enterprise-rhel70- 4.2.23 /bin:$PATH

 配置完成后，使文件配置生效

source /etc/profile

 创建数据库目录

默认情况下 MongoDB 启动后会初始化以下两个目录： 数据存储目录：

/var/lib/mongodb

日志文件目录：

/var/log/mongodb

 我们在启动前可以先创建这两个目录并设置当前用户有读写权限：

mkdir -p /var/lib/mongodb mkdir -p /var/log/mongodb chown `whoami` /var/lib/mongodb # 设置权限 chown `whoami` /var/log/mongodb # 设置权限

 接下来启动 Mongodb 服务：

#首先安装net-snmp yum install net-snmp 启动服务 mongod --dbpath /var/lib/mongodb --logpath /var/log/mongodb/mongod.log --fork

 打开 /var/log/mongodb/mongod.log 文间有信息，说明启动成功。

tail -10f /var/log/mongodb/mongod.log

 MongoDB 初步使用

如果你需要进入 mongodb 后台管理，直接在控制台执行 mongo 命令文件（服务端必须先动）。 MongoDB Shell 是 MongoDB 自带的交互式 Javascript shell，用来对 MongoDB 进行操作和管理的交 互式环境。 当你进入 mongoDB 后台后，它默认会链接到 test 文档（数据库）：

[root@localhost ~]# mongo MongoDB shell version v4.2.8 connecting to: mongodb://127.0.0.1:27017/?compressors=disabled&gssapiServi ceName=mongodb Implicit session: session { "id" : UUID("2cfdafc4-dd56-4cfc-933a-187b88711 9b3") } MongoDB server version: 4.2.8 Welcome to the MongoDB shell. ……

 如果要停止 mongodb 可以使用以下命令：

mongod --dbpath /var/lib/mongodb --logpath /var/log/mongodb/mongod.log --shutdown

 也可以在 mongo 的命令出口中实现：

> use admin switched to db admin > db.shutdownServer()

 使用配置文件的方式启动mongodb

# 在 mongodb 根目录，创建 conf 目录，并在下面创建 mongodb.conf 文件 [root @localhost ~]# mkdir /usr/local/mongodb4/mongodb-linux-x86_64-enterprise-rhel70- 4.2.23 /conf   # 创建配置文件 [root @localhost ~]# vi /usr/local/mongodb4/mongodb-linux-x86_64-enterprise-rhel70- 4.2.23 /conf/mongodb.conf

 配置文件内容

#master配置

#数据存放路径 dbpath=/var/lib/mongodb

#日志存放路径 logpath=/var/log/mongodb/mongodb.log

#以追加的方式记录日志 logappend=true

#mongodb进程所绑定的ip地址 bind_ip=192.168.48.150

#端口号 port=27017

#以后台方式运行进程 fork=true

使用配置文件的方式启动mongodb

# 进入到 mongodb 根目录，然后通过 -f 指定配置文件，启动服务器端 [root @localhost mongodb-linux-x86_64-enterprise-rhel70- 4.2.23 ]# mongod -f ./conf/mongodb.conf # 查看进程 ps -ef | grep mongod # 查看 mongod 状态 # 启动 mongo 客户端连接服务器 mongo # 通过命令 mongo 启动 mongodb 服务器

MongoDB相关概念  

 

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
column	field	数据字段/域
index	index	索引
table joins		表连接,MongoDB不支持
primary key	primary key	主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键

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(如果没有该目录可以自己创建，也可以自己指定数据库文件目录)。

 

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。

$ ./mongo MongoDB shell version: 3.0.6 connecting to: test > show dbs local 0.078GB test 0.078GB >

执行 "db" 命令可以显示当前数据库对象或集合

$ ./mongo MongoDB shell version: 3.0.6 connecting to: test > db test >

 运行"use"命令，可以连接到一个指定的数据库。

> use local switched to db local > db local >

 以上实例命令中，"local" 是你要链接的数据库。

 文档(Document)

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。

 {"site":"www.baidu", "name":"百度"}

 下表列出了 RDBMS 与 MongoDB 对应的术语：

RDBMS	MongoDB
数据库	数据库
表格	集合
行	文档
列	字段
表联合	嵌入文档
主键	主键 (MongoDB 提供了 key 为 _id )
数据库服务和客户端
Mysqld/Oracle	mongod
mysql/sqlplus	mongo

集合

{"site":"www.baidu"} {"site":"www.google","name":"Google"}  {"site":"www.baidu","name":"百度 ","num":5}

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。 合法的集合名 集合名不能是空字符串""。 集合名不能含有\0字符（空字符)，这个字符表示集合名的结尾。 集合名不能以"system."开头，这是为系统集合保留的前缀。 用户创建的集合名字不能含有保留字符。有些驱动程序的确支持在集合名里面包含，这是因为某些系 统生成的集合中包含该字符。除非你要访问这种系统创建的集合，否则千万不要在名字里现$。

 capped collections

 Capped collections 就是固定大小的collection。

它有很高的性能以及队列过期的特性(过期按照插入的顺序). 有点和 "RRD" 概念类似。

Capped collections 是高性能自动的维护对象的插入顺序。它非常适合类似记录日志的功能和标准的collection不同，你必须要显式的创建一个capped collection，指定一个 collection 的大小，单位是字 节。collection 的数据存储空间值提前分配的。 要注意的是指定的存储大小包含了数据库的头信息。

 db.createCollection("mycoll", {capped:true, size:100000})

在 capped collection 中，你能添加新的对象。 能进行更新，然而，对象不会增加存储空间。如果增加，更新就会失败 。 使用 Capped Collection 不能删除一个文档，可以使用 drop() 方法删除 collection 所有的行。 删除之后，你必须显式的重新创建这个 collection。 在32bit机器中，capped collection 最大存储为 1e9( 1X109)个字节。

 MongoDB 数据类型

 下表为MongoDB中常用的几种数据类型。

 

数据类型	描述
String	字符串。存储数据常用的数据类型。在 MongoDB 中，UTF-8 编码的字符串才是合法的。
Integer	整型数值。用于存储数值。根据你所采用的服务器，可分为 32 位或 64位。
Boolean	布尔值。用于存储布尔值（真/假）。
Double	双精度浮点值。用于存储浮点值。
Min/Max keys	将一个值与 BSON（二进制的 JSON）元素的最低值和最高值相对比。
Array	用于将数组或列表或多个值存储为一个键。
Timestamp	时间戳。记录文档修改或添加的具体时间。
Object	用于内嵌文档。
Null	用于创建空值。
Symbol	符号。该数据类型基本上等同于字符串类型，但不同的是，它一般用于采 用特殊符号类型的语言。
Date	日期时间。用 UNIX 时间格式来存储当前日期或时间。你可以指定自己的 日期时间：创建 Date 对象，传入年月日信息。
Object ID	对象 ID。用于创建文档的 ID。
Binary Data	二进制数据。用于存储二进制数据。
Code	代码类型。用于在文档中存储 JavaScript 代码。
Regular expression	正则表达式类型。用于存储正则表达式。

下面说明下几种重要的数据类型。

 ObjectId

 ObjectId 类似唯一主键，可以很快的去生成和排序，包含 12 bytes，含义是：

前 4 个字节表示创建 unix 时间戳,格林尼治时间 UTC 时间，比北京时间晚了 8 个小时 接下来的 3 个字节是机器标识码 紧接的两个字节由进程 id 组成 PID 最后三个字节是随机数

 MongoDB 中存储的文档必须有一个 _id 键。这个键的值可以是任何类型的，默认是个 ObjectId 对象

由于 ObjectId 中保存了创建的时间戳，所以你不需要为你的文档保存时间戳字段，你可以通过 getTimestamp 函数来获取文档的创建时间:

> var newObject = ObjectId() > newObject.getTimestamp() ISODate("2017-11-25T07:21:10Z")

 ObjectId 转为字符串

> newObject.str 5a1919e63df83ce79df8b38f

字符串 

BSON 字符串都是 UTF-8 编码。 

时间戳 BSON 有一个特殊的时间戳类型用于 MongoDB 内部使用，与普通的 日期 类型不相关。 时间戳值是一 个 64 位的值。其中： 前32位是一个 time_t 值（与Unix新纪元相差的秒数） 后32位是在某秒中操作的一个递增的 序数 在单个 mongod 实例中，时间戳值通常是唯一的。 在复制集中， oplog 有一个 ts 字段。这个字段中的值使用BSON时间戳表示了操作时间。 日期 表示当前距离 Unix新纪元（1970年1月1日）的毫秒数。日期类型是有符号的, 负数表示 1970 年之前的日期。

> var mydate1 = new Date() // 格林尼治时间 > mydate1 ISODate("2018-03-04T14:58:51.233Z") > typeof mydate1 object > var mydate2 = ISODate() // 格林尼治时间 > mydate2 ISODate("2018-03-04T15:00:45.479Z") > typeof mydate2 object

这样创建的时间是日期类型，可以使用 JS 中的 Date 类型的方法。 返回一个时间类型的字符串：

> var mydate1str = mydate1.toString() > mydate1str Sun Mar 04 2018 14:58:51 GMT+0000 (UTC) > typeof mydate1str string

 或者

> Date() Sun Mar 04 2018 15:02:59 GMT+0000 (UTC)

 MongoDB数据库操作

 创建数据库

 MongoDB 创建数据库的语法格式如下：

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。

删除数据库

 MongoDB 删除数据库的语法格式如下：

 db.dropDatabase()

 删除当前数据库，默认为 test，你可以使用 db 命令查看当前数据库名。

 删除集合

集合删除语法格式如下：

 db.collection.drop()

MongoDB集合操作 

 创建集合(类似于mysql中的创建表)

语法格式：

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 可以是如下参数：

 

字段	类型	描述
capped	布尔	（可选）如果为 true，则创建固定集合。固定集合是指有着固定大小的集合，当达到最大值时，它会自动覆盖最早的文档。 当该值为 true 时，必须指定 size 参数。
autoIn dexId	布 尔	3.2 之后不再支持该参数。 （可选）如为 true，自动在 _id 字段创建索引。默认为 false。
size	数 值	（可选）为固定集合指定一个最大值，即字节数。 如果 capped 为 true，也需要指定该字段。
max	数 值	（可选）指定固定集合中包含文档的最大数量。

在插入文档时，MongoDB 首先检查固定集合的 size 字段，然后检查 max 字段。

 删除集合

MongoDB 中使用 drop() 方法来删除集合。 语法格式：

db.collection.drop()

插入文档 

文档的数据结构和 JSON 基本一样。 所有存储在集合中的数据都是 BSON 格式。 BSON 是一种类似 JSON 的二进制形式的存储格式，是 Binary JSON 的简称。 MongoDB 使用 insert() 或 save() 方法向集合中插入文档，语法如下：

db.COLLECTION_NAME.insert(document) 或 db.COLLECTION_NAME.save(document)

save()：如果 _id 主键存在则更新数据，如果不存在就插入数据。该方法新版本中已废弃，可以使 用 db.collection.insertOne() 或 db.collection.replaceOne() 来代替。 insert(): 若插入的数据主键已经存在，则会 抛 org.springframework.dao.DuplicateKeyException 异常，提示主键重复，不保存当前数据。

 3.2 版本之后新增了 db.collection.insertOne() 和 db.collection.insertMany()。

db.collection.insertOne() 用于向集合插入一个新文档，语法格式如下：  

db.collection.insertOne(   <document>,   { writeConcern: <document> } )

 db.collection.insertMany() 用于向集合插入一个多个文档，语法格式如下：

 db.collection.insertMany(

[ <document 1> , <document 2>, ... ], { writeConcern: <document>, ordered: <boolean> } ) 

参数说明： document：要写入的文档。 writeConcern：写入策略，默认为 1，即要求确认写操作，0 是不要求。 ordered：指定是否按顺序写入，默认 true，按顺序写入。

 更新文档

 

MongoDB 使用 update() 和 save() 方法来更新集合中的文档。接下来让我们详细来看下两个函数的应用 及其区别。 update() 方法 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> } )

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

 如果你要修改多条相同的文档，则需要设置 multi 参数为 true。

 save() 方法

save() 方法通过传入的文档来替换已有文档，_id 主键存在就更新，不存在就插入。语法格式如下：

db.collection.save( <document>, { writeConcern: <document> } )

参数说明： document : 文档数据。 writeConcern :可选，抛出异常的级别。

 删除文档

 MongoDB remove() 函数是用来移除集合中的数据。

MongoDB 数据更新可以使用 update() 函数。在执行 remove() 函数前先执行 find() 命令来判断执行的 条件是否正确，这是一个比较好的习惯。 语法 remove() 方法的基本语法格式如下所示：

db.collection.remove( <query>, <justOne> )

 如果你的 MongoDB 是 2.6 版本以后的，语法格式如下：

db.collection.remove( <query>, { justOne: <boolean>, writeConcern: <document> } )

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，如果不设置该参数，或使用默认值 false，则删除所有匹配条件的文档。 writeConcern :（可选）抛出异常的级别。

查询文档 

MongoDB 查询文档使用 find() 方法。 find() 方法以非结构化的方式来显示所有文档。 语法 MongoDB 查询数据的语法格式如下：

db.collection.find(query, projection)

query ：可选，使用查询操作符指定查询条件 projection ：可选，使用投影操作符指定返回的键。查询时返回文档中所有键值， 只需省略该参数 即可（默认省略）。

 如果你需要以易读的方式来读取数据，可以使用 pretty() 方法，语法格式如下：

>db.col.find().pretty()

pretty() 方法以格式化的方式来显示所有文档。 MongoDB 与 RDBMS Where 语句比较

 如果你熟悉常规的 SQL 数据，通过下表可以更好的理解 MongoDB 的条件语句查询：

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>:{$lte: <value>}}	db.col.find({"likes": {$gt:50}}).pretty()	where likes > 50
大于或 等于	{<key>:{$gte: <value>}}	db.col.find({"likes": {$gte:50}}).pretty()	where likes >=50
大于	{<key>:{$gt: <value>}}	db.col.find({"likes": {$gt:50}}).pretty()	where likes > 50
不等于	{<key>:{$ne: <value>}}	db.col.find({"likes": {$ne:50}}).pretty()	where likes != 50

 MongoDB AND 条件

MongoDB 的 find() 方法可以传入多个键(key)，每个键(key)以逗号隔开，即常规 SQL 的 AND 条件。 语法格式如下：

 >db.col.find({key1:value1, key2:value2}).pretty()

MongoDB OR 条件 

MongoDB OR 条件语句使用了关键字 $or ,语法格式如下：

>db.col.find( { $or: [ {key1: value1}, {key2:value2} ] } ).pretty()

AND 和 OR 联合使用 以下实例演示了 AND 和 OR 联合使用

 

>db.col.find({"likes": {$gt:50}, $or: [{"by": " 菜鸟教程 "},{"title": "MongoD B 教程 "}]}).pretty()   { "_id" : ObjectId("56063f17ade2f21f36b03133"), "title" : "MongoDB 教程 ", "description" : "MongoDB 是一个 Nosql 数据库 ", "by" : " 菜鸟教程 ", "url" : "http://www.runoob", "tags" : [ "mongodb", "database", "NoSQL" ], "likes" : 100 }

 条件操作符

条件操作符用于比较两个表达式并从mongoDB集合中获取数据。 在本章节中，我们将讨论如何在MongoDB中使用条件操作符。 MongoDB中条件操作符有： (>) 大于 - $gt (<) 小于 - $lt (>=) 大于等于 - $gte (<= ) 小于等于 - $lte 我们使用的数据库名称为"runoob" 我们的集合名称为"col"，以下为我们插入的数据。 为了方便测试，我们可以先使用以下命令清空集合 "col" 的数据：

 db.col.remove({})

MongoDB (>) 大于操作符 - $gt

如果你想获取 "col" 集合中 "likes" 大于 100 的数据，你可以使用以下命令：

db.col.find({likes : {$gt : 100}})

MongoDB（>=）大于等于操作符 - $gte

如果你想获取"col"集合中 "likes" 大于等于 100 的数据，你可以使用以下命令：

db.col.find({likes : {$gte : 100}})

MongoDB (<) 小于操作符 - $lt 如果你想获取"col"集合中 "likes" 小于 150 的数据，你可以使用以下命令：

db.col.find({likes : {$lt : 150}})

MongoDB (<=) 小于等于操作符 - $lte 如果你想获取"col"集合中 "likes" 小于等于 150 的数据，你可以使用以下命令：

db.col.find({likes : {$lte : 150}})

MongoDB 使用 (<) 和 (>) 查询 - $lt 和 $gt 如果你想获取"col"集合中 "likes" 大于100，小于 200 的数据，你可以使用以下命令：

db.col.find({likes : {$lt :200, $gt : 100}})