[MongoDB]MongoDB学习

MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库。

NoSQL简介

1.     Not Only SQL，不仅仅是SQL：非关系型数据库

2.     关系数据库管理系统RDMBSs

3.     关系型数据库遵循ACID规则：

a)       A (Atomicity) 原子性

b)       C (Consistency) 一致性

c)       I (Isolation) 独立性

d)       D (Durability) 持久性

4.      事务 transaction

5.     分布式系统（distributed system）由多台计算机和通信的软件组件通过计算机网络连接（本地网络或广域网）组成。分布式系统是建立在网络之上的软件系统。正是因为软件的特性，所以分布式系统具有高度的内聚性和透明性。

因此，网络和分布式系统之间的区别更多的在于高层软件（特别是操作系统），而不是硬件。分布式系统可以应用在在不同的平台上如：Pc、工作站、局域网和广域网上等。

RDBMS vs NoSQL

RDBMS 
- 高度组织化结构化数据 
- 结构化查询语言（SQL） (SQL) 
- 数据和关系都存储在单独的表中。 
- 数据操纵语言，数据定义语言 
- 严格的一致性
- 基础事务

NoSQL 
- 代表着不仅仅是SQL
- 没有声明性查询语言
- 没有预定义的模式
-键 - 值对存储，列存储，文档存储，图形数据库
- 最终一致性，而非ACID属性
- 非结构化和不可预知的数据
- CAP定理 
- 高性能，高可用性和可伸缩性

6.      CAP定理（CAPtheorem）

a)       一致性（Consistency）所有节点再同一时间具有相同的数据

b)       可用性（Availiability）保证每个请求不管成功或者失败都有响应

c)       分隔容忍（Partitiontolerance）系统中任意信息的丢失或失败不会影响系统的继续运作。

7.      BASE:Basically Available，Soft-state，EventuallyConsistent。

a)       基本可用

b)       软状态/柔性事务（无连接）

c)       最终一致性

MongoDB简介

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

2.      主要特点：

a)       可在记录中设置任何属性的索引来实现更快排序

b)       扩展性

c)       分片

d)       更容易查询文档中内嵌的对象和数组

e)       Update（）可以实现替换完成的文档或者一些指定的数据字段

f)        Map/reduce主要是用来对数据进行批量处理和聚合操作

g)       Map函数调用emit（key，value）便利所有记录，将key，value传给Reduce进行处理

h)       可以通过db.runCommand或mapreduce命令来执行MapReduce操作

i)        GridFS可以用于存放大量小文件

j)        允许在服务端执行脚本，可以用JS编写某个函数，直接在服务端执行，也可以把函数的定义存储在服务点，下次直接调用

k)       支持各种编程语言，安装简单

3.      Mongodb工具

a)       监控

                    i.           Munin：网络和系统监控工具

                   ii.           Gangila：mongodb高性能的系统监视的工具

                 iii.           Cacti：基于图形界面的开源工具，查看CPU负载，网络带宽利用率

MongoDB概念解析

1.      文档，集合，数据库

2.     数据库：

a)       一个mongodb可以建立多个数据库，默认为db，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，不同数据库放置在不同的文件中。

3.     文档

a)       键值对，不需要设置相同的字段，相同的字段不需要相同的数据类型

b)       键值对有序

c)       文档中的值不仅是字符串，还可以是其它数据类型甚至嵌入的文档

d)       区分大小写和类型，不能有重复的键

e)       键命名不能空字符，$符号特定情况下使用，下划线开头的键是保留的。

4.      集合：Mongo的文档组，相当于table，没有固定结构，可以插入不同格式和类型的数据，

a)       集合名不能是空字符串，不能含有空字符串，不能以system.开头，不能含有保留自负

b)       Capped collections：固定大小的集合

                    i.           高性能，队列过期的特性

                   ii.           高性能自动的维护对象的插入顺序，适合类似记录日志的功能，必须显示创建，指定一个集合的大小，单位为字节，数据存储空间值提前分配。

                 iii.           能添加新的对象，能进行更新，然而对象不会增加存储空间，如果增加就会失败，

                 iv.           不允许删除，使用drop（）删除集合所有的行，删除后必须显示地重新创建这个collection

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

6.     元数据

MongoDB创建数据库

1.      use 创建数据库

2.      db.dropDatabase() 删除数据库

3.      db.collection.drop() 删除集合

4.      db.COLLECTION_NAME.insert（document） 使用insert（）或save（） 向集合中插入文档。插入文档你也可以使用db.col.save(document) 命令。如果不指定 _id 字段 save() 方法类似于 insert() 方法。如果指定 _id 字段，则会更新该 _id 的数据。也可以用变量

变量名=（。。。）

5.      db.COLLECTION_NAME.find（）查看已插入文档

6.      update（）和save（）更新文档

db.collection.update(

,        //update的查询条件，类似sql update查询内where后面的。

,       //update的对象和一些更新的操作符

{

Upsert:,   如果不存在是否插入

Multi:,      第一条false  全部 true

WriteConcern:

}

)

Save（）方法，通过传入的文档来替换。

db.collection.save(

   ,

   {

     writeConcern:

   }

)

Inc   set

 

 

7.删除文档   db.collection.remove{,}

       db.collection.remove(

   ,

   {

     justOne: ,         true 只删除一个文档

     writeConcern:

   }

)

删除所有数据 db.col.remove({})   类似SQL的truncate命令

7.      查询文档db.collectionname.find().pretty()    findOne（） 返回一个文档

传入多个key用逗号隔开 相当于AND条件

Db.col.find(   {$or:[{     条件    } ]  }   )

8.      MongoDB 条件操作符

a)       大于 $gt

b)       小于 $lt

c)       大于等于 $gte

d)       小于等于 $lte

e)       不等于 $ne

9.      $type操作符，用来匹配的，具体查表

10.   db.COLLECTION_NAME.find().limit(NUMBER)      接受数字参数指定读取指定数量的数据记录

11.   skip(number) 跳过几条

12.   MongoDB排序：db.COLLECTION_NAME.find().sort({KEY:1})      1为升序，-1为降序

13.   MongoDB索引，极大提高效率，接受可选参数

a)       db.COLLECTION_NAME.ensureIndex({KEY:1})

b)       后台创建索引db.values.ensureIndex({open: 1,close: 1}, {background: true})

14.   MongoDB聚合

a)       Db.collection_name.aggregate(操作)

 

b)       管道的概念：用于将当前命令的输出结果作为下一个命令的参数。管道操作可以重复，表达式无状态。

c)       聚合框架几个常用的操作

                    i.           $project：修改输入文档的结构。可以用来重命名、增加或删除域，也可以用于创建计算结果以及嵌套文档。

                   ii.           $match：用于过滤数据，只输出符合条件的文档。$match使用MongoDB的标准查询操作。

                 iii.           $limit：用来限制MongoDB聚合管道返回的文档数。

                 iv.           $skip：在聚合管道中跳过指定数量的文档，并返回余下的文档。

                   v.           $unwind：将文档中的某一个数组类型字段拆分成多条，每条包含数组中的一个值。

                 vi.           $group：将集合中的文档分组，可用于统计结果。

                vii.           $sort：将输入文档排序后输出。

               viii.           $geoNear：输出接近某一地理位置的有序文档。

15.   MongoDB复制：将数据同步在多个服务器的过程。

a)      从主节点读取数据和写入数据，主节点与从节点进行数据交互。这个还是挺难的感觉

16.  MongoDB分片

a)       没看懂啊

17.   MongoDB备份（mongodump）与恢复（mongorestore）

a)       备份语法 mongodump –h dbhost –d dbname  -o dbdirectory

                    i.           –h:mongodb所在服务器地址，例如127.0.0.1，或者指定端口号127.0.0.1:27017

                   ii.           –d 需要备份的数据库实例

                 iii.           –O 备份的数据存放位置，需要提前建立

                 iv.           有一些可选参数

b)       MongoDB数据恢复

                    i.           Mongorestore –h <:port> -d dbname

1.       –host<:port>,-h<:port>   mongodb所在服务器地址，默认localhost:27017

2.       –db.-d:需要恢复的数据库实例

3.       –drop：会先删除当前数据再恢复备份的数据

4.        最后一个参数，设置备份数据所在文职，

5.       –dir 指定备份的目录  不能同时指定path和dir

18.   MongoDB 监控   数据的意义

a)       Mongostat命令

b)       Mongotop   可以带参数，等待的时间长度，秒为单位

                    i.           –locks  报告每个数据库的锁的使用中

 

 

 

 

MongoDB高级教程

1.MongoDB关系：文档间可以通过嵌入和引用来建立联系。

        a)嵌入式关系：缺点是如果用户和用户地址不断增加，数据量不断变大，会影响读写性能。

        b)引用式关系：把用户数据文档和用户地址数据文档分开，通过引用文档id字段来建立关系，

2.MongoDB数据库引用

       A）手动引用（ManualReferences）

       B）DBRefs

              I．｛$ref集合名称 :,$id引用的id :, $db数据库名称，可选参数 :｝

3.MongoDB覆盖索引查询：所有的查询字段是索引的一部分，所有的查询返回字段在同一个索引中

       A）