作者：刘宾， [email protected]
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事务处理的ACID原则
A (Atomicity) 原子性
原子性很容易理解，也就是说事务里的所有操作要么全部做完，要么都不做，事务成功的条件是事务里的所有操作都成功，只要有一个操作失败，整个事务就失败，需要回滚。C (Consistency) 一致性
一致性也比较容易理解，也就是说数据库要一直处于一致的状态，事务的运行不会改变数据库原本的一致性约束。
例如现有完整性约束a+b=10，如果一个事务改变了a，那么必须得改变b，使得事务结束后依然满足a+b=10，否则事务失败。I (Isolation) 独立性
所谓的独立性是指并发的事务之间不会互相影响，如果一个事务要访问的数据正在被另外一个事务修改，只要另外一个事务未提交，它所访问的数据就不受未提交事务的影响。D (Durability) 持久性
持久性是指一旦事务提交后，它所做的修改将会永久的保存在数据库上，即使出现宕机也不会丢失。
RDBMS遵循事务处理的ACID原则
分布式系统的CAP定理，又称作布鲁尔定理
- 一致性(Consistency) (所有节点在同一时间具有相同的数据)
- 可用性(Availability) (保证每个请求不管成功或者失败都有响应)
- 分隔容忍(Partition tolerance) (系统中任意信息的丢失或失败不会影响系统的继续运作)
CAP理论的核心是：一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性，可用性和分区容错性这三个需求，最多只能同时较好的满足两个。因此，根据 CAP 原理将 NoSQL 数据库分成了满足 CA 原则、满足 CP 原则和满足 AP 原则三 大类：
- CA - 单点集群，满足一致性，可用性的系统，通常在可扩展性上不太强大。
- CP - 满足一致性，分区容忍性的系统，通常性能不是特别高。
- AP - 满足可用性，分区容忍性的系统，通常可能对一致性要求低一些。
NoSQL数据库分类
| 类型 | 部分代表 | 特点 |
|---|---|---|
| 列存储 | Hbase,Cassandra,Hypertable | 顾名思义，是按列存储数据的。最大的特点是方便存储结构化和半结构化数据，方便做数据压缩，对针对某一列或者某几列的查询有非常大的IO优势。 |
| 文档存储 | MongoDB, CouchDB | 文档存储一般用类似json的格式存储，存储的内容是文档型的。这样也就有有机会对某些字段建立索引，实现关系数据库的某些功能。 |
| key-value存储 | Tokyo Cabinet / Tyrant,Berkeley DB,MemcacheDB,Redis | 可以通过key快速查询到其value。一般来说，存储不管value的格式，照单全收。（Redis包含了其他功能） |
| 图存储 | Neo4J,FlockDB | 图形关系的最佳存储。使用传统关系数据库来解决的话性能低下，而且设计使用不方便。 |
| 对象存储 | db4o,Versant | 通过类似面向对象语言的语法操作数据库，通过对象的方式存取数据。 |
| xml数据库 | Berkeley DB XML BaseX | 高效的存储XML数据，并支持XML的内部查询语法，比如XQuery,Xpath。 |
概念对比
| 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 |
Mongo DB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。 |
| Arrays | 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。 |
| Symbo | 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。 |
数据库命令
数据库相关
- 列出所有数据库
show dbs
- 列出当前数据库
db
- 创建/切换当前数据库
user db_name
- 删除数据库
use runoob
db.dropDatabase()
- 数据库连接URI写法
mongodb://[username:password@]host1[:port1][,host2[:port2],...[,hostN[:portN]]][/[database][?options]]
* mongodb:// 这是固定的格式，必须要指定。
* username:password@ 可选项，如果设置，在连接数据库服务器之后，驱动都会尝试登陆这个数据库
* host1 必须的指定至少一个host, host1 是这个URI唯一要填写的。它指定了要连接服务器的地址。如果要连接复制集，请指定多个主机地址。
* portX 可选的指定端口，如果不填，默认为27017
* /database 如果指定username:password@，连接并验证登陆指定数据库。若不指定，默认打开admin数据库。
* ?options 是连接选项。如果不使用/database，则前面需要加上/。所有连接选项都是键值对name=value，键值对之间通过&或;（分号）隔开
集合相关
- 删除集合
use runoob
show tables()
>site
db.site.drop()
文档相关
- 插入文档
db.COLLECTION_NAME.insert(document)
例如：
db.col.insert({title: 'MongoDB 教程',
description: 'MongoDB 是一个 Nosql 数据库',
by: '菜鸟教程',
url: 'http://www.runoob.com',
tags: ['mongodb', 'database', 'NoSQL'],
likes: 100
})
查询文档
db.collection.find(query, projection)
db.col.find().pretty()
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）
查询算数条件
| 操作 | 格式 | 范例 | RDBMS中的类似语句 |
|---|---|---|---|
| 等于 | { |
db.col.find({"by":"菜鸟教程"}).pretty() | where by = '菜鸟教程' |
| 小于 | { |
db.col.find({"likes":{$lt:50}}).pretty() | where likes < 50 |
| 小于或等于 | { |
db.col.find({"likes":{$lte:50}}).pretty() | where likes <= 50 |
| 大于 | { |
db.col.find({"likes":{$gt:50}}).pretty() | where likes > 50 |
| 大于或等于 | { |
db.col.find({"likes":{$gte:50}}).pretty() | where likes >= 50 |
| 不等于 | { |
db.col.find({"likes":{$ne:50}}).pretty() | where likes != 50 |
逻辑条件
- AND条件
方法可以传入多个键(key)，每个键(key)以逗号隔开，及常规 SQL 的 AND 条件.
db.col.find({key1:value1, key2:value2}).pretty()
db.col.find({"by":"菜鸟教程", "title":"MongoDB 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.com",
"tags" : [
"mongodb",
"database",
"NoSQL"
],
"likes" : 100
}
- OR条件
>db.col.find(
{
$or: [
{key1: value1}, {key2:value2}
]
}
).pretty()
db.col.find({$or:[{"by":"菜鸟教程"},{"title": "MongoDB 教程"}]}).pretty()
- 组合
db.col.find({"likes": {$gt:50}, $or: [{"by": "菜鸟教程"},{"title": "MongoDB 教程"}]}).pretty()
类型查询，$type
| 类型 | 数字 |
|---|---|
| Double | 1 |
| String | 2 |
| Object | 3 |
| Array | 4 |
| Binary data | 5 |
| Undefined | 6 已废弃。 |
| Object id | 7 |
| Boolean | 8 |
| Date | 9 |
| Null | 10 |
| Regular Expression | 11 |
| JavaScript | 13 |
| Symbol | 14 |
| JavaScript (with scope) | 15 |
| 32-bit integer | 16 |
| Timestamp | 17 |
| 64-bit integer | 18 |
| Min key | 255 Query with -1. |
| Max key | 127 |
查找title是字符串的文档
db.col.find({"title" : {$type : 2}})
查询offset
跳过10个返回100条文档
db.COLLECTION_NAME.find().skip(10).limit(100)
查询排序
升序排列
db.COLLECTION_NAME.find().sort({KEY:1})
降序排列
db.COLLECTION_NAME.find().sort({KEY:-1})
更新文档
db.collection.update(
,
,
{
upsert: ,
multi: ,
writeConcern:
}
)
db.col.update({'title':'MongoDB 教程'},{$set:{'title':'MongoDB'}})
db.col.update({'title':'MongoDB 教程'},{$set:{'title':'MongoDB'}},{multi:true})
query : update的查询条件，类似sql update查询内where后面的。
update : update的对象和一些更新的操作符（如$,$inc...）等，也可以理解为sql update查询内set后面的
upsert : 可选，这个参数的意思是，如果不存在update的记录，是否插入objNew,true为插入，默认是false，不插入。
multi : 可选，mongodb 默认是false,只更新找到的第一条记录，如果这个参数为true,就把按条件查出来多条记录全部更新。
writeConcern :可选，抛出异常的级别。
db.collection.save(
,
{
writeConcern:
}
)
db.col.save({
"_id" : ObjectId("56064f89ade2f21f36b03136"),
"title" : "MongoDB",
"description" : "MongoDB 是一个 Nosql 数据库",
"by" : "Runoob",
"url" : "http://www.runoob.com",
"tags" : [
"mongodb",
"NoSQL"
],
"likes" : 110
})
document : 文档数据。
writeConcern :可选，抛出异常的级别。
删除文档
db.collection.remove(
,
)
删除所有匹配成功的文档
db.col.remove({'title':'MongoDB 教程'})
删除找到的第一个文档
db.col.remove({'title':'MongoDB 教程'}，1)
删除所有文档：
db.col.remove({})
query :（可选）删除的文档的条件。
justOne : （可选）如果设为 true 或 1，则只删除一个文档。
writeConcern :（可选）抛出异常的级别。
创建索引
db.COLLECTION_NAME.ensureIndex({KEY:1})
语法中 Key 值为你要创建的索引字段，1为指定按升序创建索引，如果你想按降序来创建索引指定为-1即可
聚合操作
MongoDB中聚合(aggregate)主要用于处理数据(诸如统计平均值,求和等)，并返回计算后的数据结果。有点类似sql语句中的 count(*)
db.COLLECTION_NAME.aggregate(AGGREGATE_OPERATION)
db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", num_tutorial : {$sum : 1}}}])