十次方09、文档型数据库MongoDB

MongoDB介绍

本文主要记录mongoDB的安装，启动，和常用操作命令。

1 安装与启动

1.1 吐槽和评论数据特点分析

吐槽和评论两项功能存在以下特点：

1. 数据量大
2. 写入操作频繁
3. 价值较低

对于这样的数据，我们更适合使用MongoDB来实现数据的存储

1.2 什么是MongoDB

• MongoDB 的官方网站地址是：http://www.mongodb.org/
• MongoDB 是一个跨平台的，面向文档的数据库，是当前 NoSQL 数据库产品中最热门的一种。它介于关系数据库和非关系数据库之间，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的产品。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。

1.3 MongoDB特点

MongoDB 最大的特点是他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。它是一个面向集合的，模式自由的文档型数据库。
具体特点总结如下：

1. 面向集合存储，易于存储对象类型的数据
2. 模式自由
3. 支持动态查询
4. 支持完全索引，包含内部对象
5. 支持复制和故障恢复
6. 使用高效的二进制数据存储，包括大型对象（如视频等）
7. 自动处理碎片，以支持云计算层次的扩展性
8. 支持 Python，PHP，Ruby，Java，C，C#，Javascript，Perl 及 C++语言的驱动程序，社区中也提供了对 Erlang 及.NET 等平台的驱动程序
9. 文件存储格式为 BSON（一种 JSON 的扩展）

1.4 MongoDB体系结构

MongoDB 的逻辑结构是一种层次结构。主要由：文档(document)、集合(collection)、数据库(database)这三部分组成的。逻辑结构是面向用户的，用户使用 MongoDB 开发应用程序使用的就是逻辑结构。

1. MongoDB 的文档（document），相当于关系数据库中的一行记录。
2. 多个文档组成一个集合（collection），相当于关系数据库的表。
3. 多个集合（collection），逻辑上组织在一起，就是数据库（database）。
4. 一个 MongoDB 实例支持多个数据库（database）。

文档(document)、集合(collection)、数据库(database)的层次结构如下图:

下表是MongoDB与MySQL数据库逻辑结构概念的对比

MongoDb	关系型数据库Mysql
数据库(databases)	数据库(databases)
集合(collections)	表(table)
文档(document)	行(row)

1.5 数据类型

基本数据类型：

• null：用于表示空值或者不存在的字段，{“x”:null}
• 布尔型：布尔类型有两个值true和false，{“x”:true}
• 数值：shell默认使用64为浮点型数值。{“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”)}
• 字符串：UTF-8字符串都可以表示为字符串类型的数据，{“x”：“呵呵”}
• 日期：日期被存储为自新纪元依赖经过的毫秒数，不存储时区，{“x”:new Date()}
• 正则表达式：查询时，使用正则表达式作为限定条件，语法与JavaScript的正则表达式相同，{“x”:/[abc]/}
• 数组：数据列表或数据集可以表示为数组，{“x”： [“a“，“b”,”c”]}
• 内嵌文档：文档可以嵌套其他文档，被嵌套的文档作为值来处理，{“x”:{“y”:3 }}
• 对象Id：对象id是一个12字节的字符串，是文档的唯一标识，{“x”: objectId() }
• 二进制数据：二进制数据是一个任意字节的字符串。它不能直接在shell中使用。如果要将非utf-字符保存到数据库中，二进制数据是唯一的方式。
• 代码：查询和文档中可以包括任何JavaScript代码，{“x”:function(){/…/}}

1.6 MongoDB安装

1. window系统安装monggoDB

   参考：https://www.cnblogs.com/wx1993/p/5206587.html

2. Docker 环境下安装monggoDB

   docker pull mongo
   docker run ‐di ‐‐name=tensquare_mongo ‐p 27017:27017 mongo
   docker rm  $(docker ps -a | grep Exited | awk '{print $1}') #删除exited容器
   docker exec -it tensquare_mongo bash #进入mongo容器里
   

   如果外部机器有mongo，可以使用远程登录方法

   
   mongo 192.***.***.***
   

3. 补充：连接到自定义的用户
   增加用户

   > use admin
   switched to db admin
   > db.addUser('username','password')
   

   远程连接

   mongo 134.567.345.23:27017/admin -uusername -p
   

   输入password即可

   参考：
   https://www.jb51.net/article/116783.htm
   https://www.cnblogs.com/jinxiao-pu/p/7121307.html

2 常用命令

以吐槽表为例讲解MongoDB常用命令

吐槽表	spit
字段名称	字段含义	字段类型	备注
_id	ID	文本
content	吐槽内容	文本
publishtime	发布日期	日期
userid	发布人ID	文本
nickname	发布人昵称	文本
visits	浏览量	整型
thumbup	点赞数	整型
share	分享数	整型
comment	回复数	整型
state	是否可见	文本
parentid	上级ID	文本

2.1 选择和创建数据库

语法格式：use 数据库名，称如果数据库不存在则自动创建。

use spitdb	

2.2 插入与查询文档

1. 插入文 档的语法格式：db.集合名称.insert(数据);，db.spit.insert({})
   插入以下测试数据：

   db.spit.insert({content:"听说十次方课程很给力呀",userid:"1011",nickname:"小雅",visits:NumberInt(902)})
   

2. 查询集合的语法格式：db.集合名称.find()
   查询spit集合的所有文档：

   db.spit.find();
   

3. 这里你会发现每条文档会有一个叫_id的字段，这个相当于我们原来关系数据库中表的主键，当你在插入文档记录时没有指定该字段，MongoDB会自动创建，其类型是ObjectID类型。如果我们在插入文档记录时指定该字段也可以，其类型可以是ObjectID类型，也可以是MongoDB支持的任意类型。
   测试语句：

   db.spit.insert({_id:"1",content:"我还是没有想明白到底为啥出错",userid:"1012",nickname:"小明",visits:NumberInt(2020)});
   db.spit.insert({_id:"2",content:"加班到半夜",userid:"1013",nickname:"凯撒",visits:NumberInt(1023)});
   db.spit.insert({_id:"3",content:"手机流量超了咋办？",userid:"1013",nickname:"凯撒",visits:NumberInt(111)});
   db.spit.insert({_id:"4",content:"坚持就是胜利",userid:"1014",nickname:"诺诺",visits:NumberInt(1223)});
   

   如果我想按一定条件来查询，比如我想查询userid为1013的记录，怎么办？很简单！只要在find()中添加参数即可，参数也是json格式，如下：

   db.spit.find({userid:'1013'})
   

   如果你只需要返回符合条件的第一条数据，我们可以使用findOne命令来实现

   db.spit.findOne({userid:'1013'})
   

   如果你想返回指定条数的记录，可以在find方法后调用limit来返回结果，例如：

   db.spit.find().limit(3)
   

2.3 修改与删除文档

• 修改文档的语法结构：db.集合名称.update(条件,修改后的数据)
  如果我们想修改_id为1的记录，浏览量为1000，输入以下语句：

  db.spit.update({_id:"1"},{visits:NumberInt(1000)})
  

  执行后，我们会发现，这条文档除了visits字段其它字段都不见了，为了解决这个问题，我们需要使用修改器$set来实现，而不是直接使用当前字段，命令如下：

  db.spit.update({_id:"2"},{$set:{visits:NumberInt(2000)}})
  

• 删除文档的语法结构：db.集合名称.remove(条件)
  以下语句可以将数据全部删除，请慎用

  db.spit.remove({})
  

  如果删除visits=1000的记录，输入以下语句

  db.spit.remove({visits:1000})
  

2.4 统计条数

统计记录条件使用count()方法。以下语句统计spit集合的记录数

db.spit.count()

如果按条件统计 ，例如：统计userid为1013的记录条数

db.spit.count({userid:"1013"})

2.5 模糊查询

MongoDB的模糊查询是通过正则表达式的方式实现的。格式为：/模糊查询字符串/

• 例如，我要查询吐槽内容包含“流量”的所有文档，代码如下：

  db.spit.find({content:/流量/})
  

• 例如，如果要查询吐槽内容中以“加班”开头的，代码如下：

  db.spit.find({content:/^加班/})
  

2.6 大于 小于 不等于

<, <=, >, >= 这个操作符也是很常用的，格式如下：

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

示例：查询吐槽浏览量大于1000的记录

db.spit.find({visits:{$gt:1000}})

2.7 包含与不包含

• 包含使用$in操作符
  示例：查询吐槽集合中userid字段包含1013和1014的文档

  db.spit.find({userid:{$in:["1013","1014"]}})
  

• 不包含使用$nin操作符。
  示例：查询吐槽集合中userid字段不包含1013和1014的文档

  db.spit.find({userid:{$nin:["1013","1014"]}})
  

2.8 条件连接

• 我们如果需要查询同时满足两个以上条件，需要使用$and操作符将条件进行关联。（相当于SQL的and）
  格式为：$and:[ { },{ },{ } ]
  示例：查询吐槽集合中visits大于等于1000 并且小于2000的文档

  db.spit.find({$and:[ {visits:{$gte:1000}} ,{visits:{$lt:2000} }]})
  

• 如果两个以上条件之间是或者的关系，我们使用$or操作符进行关联，与前面and的使用方式相同
  格式为：$or:[ { },{ },{ } ]
  示例：查询吐槽集合中userid为1013，或者浏览量小于2000的文档记录

  db.spit.find({$or:[ {userid:"1013"} ,{visits:{$lt:2000} }]})
  

2.9 列值增长

如果我们想实现对某列值在原有值的基础上进行增加或减少，可以使用$inc运算符来实现

db.spit.update({_id:"2"},{$inc:{visits:NumberInt(1)}} )

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