Windows 安装 MongoDB 和 可视化工具Robo3T

From：https://www.cnblogs.com/liuyanpeng/p/7735698.html

MongoDB 是一款非常热门的NoSQL，面向文档的数据库管理系统，官方下载地址是：MongoDB，我选择的是 Enterprise Server （MongoDB 3.2.9）版本，安装在Windows Server 2012环境中。

MongoDB使用BSON对象来存储，与JSON格式类型的键值对（key/value）类似，MongoDB数据库和关系型DB的存储模型对应关系：

NoSQL 数据库的理论基础是CAP 理论，分别代表 Consistency（强一致性），Availability（可用性），Partition Tolerance（分区容错），分布式数据系统只能满足其中两个特性：

• C：系统在执行某项操作后仍然处于一致的状态。在分布式系统中，更新操作执行成功之后，所有的用户都能读取到最新的值，这样的系统被认为具有强一致性。
• A：用户执行的操作在一定时间内，必须返回结果。如果超时，那么操作回滚，跟操作没有发生一样。
• P：分布式系统是由多个分区节点组成的，每个分区节点都是一个独立的Server，P属性表明系统能够处理分区节点的动态加入和离开。

在构建分布式系统时，必须考虑CAP特性。传统的关系型DB，注重的是CA特性，数据一般存储在一台Server上。而处理海量数据的分布式存储和处理系统更注重AP，AP的优先级要高于C，但NoSQL并不是完全放弃一致性（Consistency），NoSQL保留数据的最终一致性（Eventually Consistency）。最终一致性是指更新操作完成之后，用户最终会读取到数据更新之后的值，但是会存在一定的时间窗口，用户仍会读取到更新之前的旧数据；在一定的时间延迟之后，数据达到一致性。

一，设置Path环境变量

在Windows 环境中，MongoDB默认的安装文件存储目录是：C:\Program Files\MongoDB\Server\3.2\bin，点击 Windows+R，输入cmd，启动Command Prompt，进入到安装目录：

每次打开Command Prompt都需要进入到MongoDB的安装目录十分麻烦，可以修改Computer的Environment Variables，右击This PC->Properties，依次点击 Advanced System Setting->Environment Variables，打开Environment Variables 窗体，修改 Path 系统变量，在 Path 变量的字符串后面追加"C:\Program Files\MongoDB\Server\3.2\bin"，注意两个Path之间以“;”分割。

二，带你入门

1，启动MongoDB实例

环境变量设置成功之后，在C盘中创建一个文件夹data，用于存储MongoDB的数据库文件。然后，打开一个命令行工具，输入mongod 启动MongoDB实例，默认监听的TCP端口是 27017 。

mongod

MongoDB同时启动一个HTTP服务器，监听27017端口，如果MongoDB 实例安装在本地，那么在浏览器中输入：http://localhost:27017/

mongod 是整个MongoDB最核心的进程，负责数据库的创建，删除等管理操作，运行在服务器端，监听客户端的请求，提供数据服务。

2，链接到MongoDB 实例

不要关闭MongoDB实例，新打开一个命令行工具，输入mongo ，该命令启动mongo shell，shell 将自动连接本地(localhost)的MongoDB实例，默认的端口是27017：

mongo

mongo进程是构造一个Javascript Shell，用于跟mongod进程交互，根据mongod提供的接口对MongoDB数据库进行管理，相当于SSMS(SQL Server Management Studio)，是一个管理MongoDB的工具。

3，查看当前连接的DB

使用命令查看正在连接的数据库名字

db
db.getName()

4，查看MongoDB实例中的db 和 collection

show dbs

show collections
db.getCollectionNames()

5，切换db

use foo

6，在foo数据库中创建users集合，向集合中插入一条document

use foo
db.users.insert({"name":"name 1",age:21})
db.users.find()

7，关闭MongoDB 实例

在mongo shell中，执行以下命令，关闭MongoDB实例

use admin
db.shutdownServer()

8，帮助命令

help

db.help()查看数据库级别的帮助
db.mycoll.help()查看集合级别的帮助

三，mongod 命令常用参数

1，常用参数

mongod 是MongoDB系统的主要守护进程，用于处理数据请求，数据访问和执行后台管理操作，必须启动，才能访问MongoDB数据库。

在启动mongod时，常用的参数是：

• --dbpath ：存储MongoDB数据文件的目录
• --directoryperdb：指定每个数据库单独存储在一个目录中（directory），该目录位于--dbpath指定的目录下，每一个子目录都对应一个数据库名字。Uses a separate directory to store data for each database. The directories are under the --dbpath directory, and each subdirectory name corresponds to the database name.
• --logpath ：指定mongod记录日志的文件
• --fork：以后台deamon形式运行服务
• --journal：开始日志功能，通过保存操作日志来降低单机故障的恢复时间
• --config（或-f）：配置文件，用于指定runtime options
• --bind_ip ：指定对外服务的绑定IP地址
• --port ：对外服务窗口
• --auth：启用验证，验证用户权限控制
• --syncdelay：系统刷新disk的时间，单位是second，默认是60s
• --replSet ：以副本集方式启动mongod，副本集的标识是setname

2，MongoDB的启动方式

    2.1 以命令方式启动，默认的dbpath是 C:\data\db

mongod --dbpath=C:\data\db

    2.2 以配置文档的方式启动

将mongod的命令参数写入配置文档，以参数-f 启动

mongod -f C:\data\db\mongodb_config.config

    2.3 以daemon方式启动

当启动MongoDB的进程关闭后，MongoDB随之关闭，只需要使用--fork参数，就能使MongoDB以后台守护进程方式启动。

mongod -fork

3，查看mongod的启动参数

db.serverCmdLineOpts()

四，mongo命令常用参数

mongo 是一个交互式的js shell，提供了一个强大的js 环境，为DBA管理MongoDB，developer查询MongoDB数据提供接口。通过mongo shell和MongoDB进行交互，查询和修改MongoDB数据库，管理MongoDB数据库，维护MongoDB的副本集和分片集群，是一个非常强大的工具。

在启动mongo shell时，常用的参数是：

• --nodb: 阻止mongo在启动时连接到数据库实例；
• --port  ：指定mongo连接到mongod监听的TCP端口，默认的端口值是27017；
• --host  ：指定mongod运行的server，如果没有指定该参数，那么mongo尝试连接运行在本地（localhost）的mongod实例；
• ：指定mongo连接的数据库
• --username/-u 和 --password/-p ：指定访问MongoDB数据库的账户和密码，只有当认证通过后，用户才能访问数据库；
• --authenticationDatabase ：指定创建User的数据库，在哪个数据库中创建User时，该数据库就是User的Authentication Database；

五，MongoDB的可视化工具

    1，推荐 Robomongo

        Robomongo 是开源，免费的MongoDB管理工具，之前叫 Robomongo，后面被收购了，改名 Robo 3T 。

        下载地址：https://robomongo.org

    2，MongoBooster

        支持MongoDB 3.2 版本，个人使用免费，用于商业收费，下载地址：MongoBooster下载

六，学习MongoDB

    1，推荐学习MongoDB书籍

        动物书《MongoDB权威指南-第二版》，非常经典

    2，学习MongoDB的官方手册： MongoDB Manual

    3，学习MongoDB的入门教程：MongoDB Tutorial

参考文档：

mongod

mongo

菜鸟教程：http://www.runoob.com/mongodb/mongodb-databases-documents-collections.html

MongoDB 概念解析

不管我们学习什么数据库都应该学习其中的基础概念，在mongodb中基本的概念是文档、集合、数据库，下面我们挨个介绍。

下表将帮助您更容易理解Mongo中的一些概念：

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

通过下图实例，我们也可以更直观的了解Mongo中的一些概念：

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。

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。

在下一个章节我们将详细讲解MongoDB中命令的使用。

数据库也通过名字来标识。数据库名可以是满足以下条件的任意UTF-8字符串。

• 不能是空字符串（"")。
• 不得含有' '（空格)、.、$、/、\和\0 (空字符)。
• 应全部小写。
• 最多64字节。

有一些数据库名是保留的，可以直接访问这些有特殊作用的数据库。

• admin： 从权限的角度来看，这是"root"数据库。要是将一个用户添加到这个数据库，这个用户自动继承所有数据库的权限。一些特定的服务器端命令也只能从这个数据库运行，比如列出所有的数据库或者关闭服务器。
• local: 这个数据永远不会被复制，可以用来存储限于本地单台服务器的任意集合
• config: 当Mongo用于分片设置时，config数据库在内部使用，用于保存分片的相关信息。

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文档

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。

一个简单的文档例子如下：

{"site":"www.runoob.com", "name":"菜鸟教程"}

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

需要注意的是：

1. 文档中的键/值对是有序的。
2. 文档中的值不仅可以是在双引号里面的字符串，还可以是其他几种数据类型（甚至可以是整个嵌入的文档)。
3. MongoDB区分类型和大小写。
4. MongoDB的文档不能有重复的键。
5. 文档的键是字符串。除了少数例外情况，键可以使用任意UTF-8字符。

文档键命名规范：

• 键不能含有\0 (空字符)。这个字符用来表示键的结尾。
• .和$有特别的意义，只有在特定环境下才能使用。
• 以下划线"_"开头的键是保留的(不是严格要求的)。

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集合

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。

集合存在于数据库中，集合没有固定的结构，这意味着你在对集合可以插入不同格式和类型的数据，但通常情况下我们插入集合的数据都会有一定的关联性。

比如，我们可以将以下不同数据结构的文档插入到集合中：

{"site":"www.baidu.com"}
{"site":"www.google.com","name":"Google"}
{"site":"www.runoob.com","name":"菜鸟教程","num":5}

当第一个文档插入时，集合就会被创建。

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出现$。　

如下实例：

db.col.findOne()

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 。
• 数据库不允许进行删除。使用drop()方法删除collection所有的行。
• 注意: 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。

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元数据

数据库的信息是存储在集合中。它们使用了系统的命名空间：

dbname.system.*

在MongoDB数据库中名字空间 .system.* 是包含多种系统信息的特殊集合(Collection)，如下:

集合命名空间	描述
dbname.system.namespaces	列出所有名字空间。
dbname.system.indexes	列出所有索引。
dbname.system.profile	包含数据库概要(profile)信息。
dbname.system.users	列出所有可访问数据库的用户。
dbname.local.sources	包含复制对端（slave）的服务器信息和状态。

对于修改系统集合中的对象有如下限制。

在{{system.indexes}}插入数据，可以创建索引。但除此之外该表信息是不可变的(特殊的drop index命令将自动更新相关信息)。

{{system.users}}是可修改的。 {{system.profile}}是可删除的。

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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，比北京时间早了 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。

BSON 时间戳类型主要用于 MongoDB 内部使用。在大多数情况下的应用开发中，你可以使用 BSON 日期类型。

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)