MongoDB 安装及文档的基本操作

前言

MongoDB 是一个基于分布式文件存储的半结构化的非关系型数据库。在海量数据中，可以较高性能的处理存取操作。它是以 BSON 格式进行数据存储（类似 JSON 格式，但类型更为丰富），因此对于复杂的数据类型，可以较轻松的保存和处理。同时，在非关系型数据库阵容中，相比其他数据库产品，它拥有更丰富的功能，并且与关系型数据库类型，所以对于新手使用也能快速上手。

安装

环境：CentOS 7
版本号：4.2.6 企业版
版本：免安版（TGZ）

安装包

访问官网链接下载链接：https://www.mongodb.com/download-center/enterprise

我这里使用的是企业版，下载选项如图：

下载后得到压缩包 mongodb-linux-x86_64-enterprise-rhel70-4.2.6.tgz

将下载的压缩包上传至对应目录，然后进行解压

> tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-enterprise-rhel70-4.2.6.tgz

配置文件

当前使用的是免安版，所以 mongoDB 的配置文件需要自己手动创建。如果使用的是安装版，安装后配置文件会在 /etc/mongod.conf 中。

创建配置前，先创建 data、log、run 三个目录，分别对应的数据存储目录、日志目录、进程 ID 保存目录

> mkdir -p /var/mongodb/data
> mkdir -p /var/mongodb/log
> mkdir -p /var/mongodb/run

创建 mongod.conf 在 /var/mongodb 目录中，内容如下：

# mongod.conf

# for documentation of all options, see:
#   http://docs.mongodb.org/manual/reference/configuration-options/

# where to write logging data.
systemLog:
  destination: file
  logAppend: true
  path: /var/mongodb/log/mongo.log # 日志文件路径设置

# Where and how to store data.
storage:
  dbPath: /var/mongodb/data # 数据存储路径
  journal:
    enabled: true
#  engine:
#  wiredTiger:

# how the process runs
processManagement:
  fork: true  # fork and run in background
  pidFilePath: /var/mongodb/run/mongod.pid  # location of pidfile  
  timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

# network interfaces
net:
  port: 27017 # 端口号
  bindIp: 127.0.0.1  # 监听 IP ，即可访问 IP，默认是本机


security:
  authorization: enabled
  
#operationProfiling:

#replication:

#sharding:

## Enterprise-Only Options

#auditLog:

#snmp:

配置文件常用基本属性：

属性	说明
systemLog#destination	日志输出位置，file 或 syslog，使用 file 时，必须指定 path
systemLog#logAppend	当实例启动时日志是否追加写入到现有日志中
systemLog#path	日志存放路径
storage#dbPath	数据存储路径
storage#journal#enabled	日志是否永久性，可以用来恢复数据
processManagement#fork	是否后台运行服务
processManagement#pidFilePath	pid 文件的存储路径
processManagement#timeZoneInfo	数据库使用的时区路径
net#port	数据使用的端口
net#bindIp	监听客户端连接的 IP，即可访问的 IP
security#authorization	是否启动权限管控

服务启停

将解压后的安装包 bin 路径添加到环境变量 /etc/profile 中，在 PATH 上进行追加

# mongoDB
PATH=$PATH:/usr/local/software/mongoDB/mongodb-linux-x86_64-enterprise-rhel70-4.2.6/bin

使用 /var/mongodb/mongod.conf 配置文件启动：

> mongod -f /var/mongodb/mongodb.conf

如图所示，则启动成功

启动完成后，验证是否正常运行

> mongo

如果正常运行，则进入登录页面

创建账号，并设置角色为 root

> use admin
> db.createUser({user:"xxxx",pwd:"xxxxxx",roles:["root"]})

设置账号后，重新登录，此时需要进行账号权限校验

> mongo -u accont -p password

停止 MongoDB 服务，必须切换到 admin 数据库

> use admin
> db.shutdownServer()

基本操作

在介绍几本操作之前，现将常用的 MongoDB 对象与关系型数据库进行类比，便于更好理解 MongoDB 对象。

MongoDB	关系型数据库
Database（数据库）	Database（数据库）
Collection（集合）	Table（表）
Document（文档）	Row（行）
Field（字段）	Column（列）

Database 的操作

数据创建和选择，都是使用use db命令

查看所有数据库

> show dbs

删除数据库，先选择再删除

> use db
> db.dropDatabase()

Collection 的操作

创建集合命令，同时，如果没有先创建集合，插入数据时会自动创建集合

> db.createCollection(collectionName, [options])

其中options为可选参数，主要是数据的校验规则，这里不展开分析。

查看数据库中所有集合

> show collections

选择集合

> db.getCollection(collectionName)
或
> db.collectionName

删除集合

> db.collectionName.drop()

插入

MongoDB 插入方法有 insertOne()、insertMany()、insert()、save() 。其中 insert() 功能就包括了 insertOne() 和 insertMany() 功能。

insertOne

insertOne() 是向数据库中插入一个文档，语法格式为：

db.collect.insertOne(
    ,
    {
        writeConcern: 
    }
)

指令 insertOne() 中参数：

• document 参数为 插入的 BSON 数据
• writeConcern 为写入策略，是可选参数

向 MongoDB 的 ytao 数据库中，插入一条 article 集合的数据

db.article.insertOne(
    {
        title: "Dubbo 负载均衡的实现",
        url: "https://ytao.top/2020/05/02/23-dubbo-loadbalance/",
        author: "ytao"
    }
)

数据库数据为：

注意： 如果插入数据时，没指定 _id ，则会自动生成 _id ；如果指定 _id ，则必须 _id 在数据库中存在，否则会报错插入失败。

insertMany

insertMany() 方法是一次插入多个文档，语法格式为：

db.collect.insertMany(
    [, ],
    {
        writeConcern: ,
        ordered: 
    }
)

参数ordered为是否有序插入文档，可选参数，默认 true。

向 MongoDB 的 ytao 数据库中，插入了两条 article 集合的数据

db.article.insertMany(
    [
    {
        title: "Netty中粘包/拆包处理",
        url: "https://ytao.top/2019/12/09/10-netty/",
        author: "ytao"
    },
    {
        title: "WebSocket实现Web端即时通信",
        url: "https://ytao.top/2019/11/17/7_websocket/",
        author: "ytao"
    }
    ]
)

插入后的数据

同理，与 insertOne() 相同，插入重复插入已存在的 _id ，否则报错。

insert

insert() 可以插入单个或多个文档，这个也是最较为常用的方法，其语法为

db.collect.insert(
     or [, ],
    {
        writeConcern: ,
        ordered: 
    }
)

插入的文档如果是单个，则类似 insertOne() 的插入方式；如果插入的文档是多个，则类似 insertMany() 的插入方式。其中参数 writeConcern 和 ordered 都是一样。

save

save() 也可以进行数据插入，当新插入的 _id 存在时，会将已存在的文档进行覆盖，如果 _id 不存在时，则类似 insertOne() 的方式插入。其操作语法：

db.collect.save(
    ,
    {
        writeConcern: 
    }
)

更新

进行更新的方法有 ** updateOne()、updateMany()、update()、replaceOne() 以及 save() **。其中 update() 包括 updateOne() 和 updateMany() 的功能。

update

通过 update() 可以更新一个或多个文档，其语法：

db.collection.update(
    ,
    ,
    {
        upsert: ,
        multi: ,
        writeConcern ,
        collation: ,
        arrayFilters: [,]
    }
)

update 的参数：

• query：要更新文档的查询条件
• update：要更新的字段
• upsert：默认为 false。当设置 true 时，如果更新的条件没有匹配到数据时，则插入此更新条件。反之，设为 false 时，则不插入。
• multi：默认为 false。当查询条件匹配到多条数据时，如果设置为 true，则会更新所有匹配的数据；如果设置为 false，则更新匹配出的第一条数据。
• writeConcern：和上面 insert 的参数一样。
• collation：更新数据的排序规则。
• arrayFilters：更新数据中数组格式数据的某个特定元素。

接下来就演示两个例子，一个普通更新，一个带使用 arrayFilters 数据的更新，这个比较难说明，但通过例子就容易理解。

更新前数据：

{
    "_id" : ObjectId("5ed299cee89845fb9ec805e4"),
    "title" : "WebSocket实现Web端即时通信",
    "url" : "https://ytao.top/2019/11/17/7_websocket/",
    "author" : "ytao"
}

案例一 将author数据更新为["杨滔", "ytao"]

db.article.update(
    {title: "WebSocket实现Web端即时通信"},
    {$set: {author: ["杨滔", "ytao"]}}
)

案例二 将author数据["杨滔", "ytao"]的杨滔更新为YangTao

db.article.update(
    {title: "WebSocket实现Web端即时通信"},
    {$set: {"author.$[idx]": "YangTao"}},
    {
        arrayFilters:[
            {"idx": {$eq: "杨滔"}}
        ]
    }
)

上面idx表示数组中元素的位置。

更新后的数据

updateOne

updateOne() 只能更新一个文档，和 update() 使用类似，将multi参数值为 false 一样，这里不再使用案例演示。

语法：

db.collection.updateOne(
   ,
   ,
   {
     upsert: ,
     writeConcern: ,
     collation: ,
     arrayFilters: [ , ... ],
     hint:   
   }
)

hint是4.2.1版本中新增的参数，用于指定更新文档的索引。

updateMany

updateMany() 同样和 update() 更新多个文档使用一样。

语法：

db.collection.updateMany(
   ,
   ,
   {
     upsert: ,
     writeConcern: ,
     collation: ,
     arrayFilters: [ , ... ],
     hint:   
   }
)

replaceOne

replaceOne 将一个文档完全覆盖，并且不需要指定 _id。只能覆盖一个文档。

语法：

db.collection.replaceOne(
   ,
   ,
   {
     upsert: ,
     writeConcern: ,
     collation: ,
     hint:  
   }
)

save

save() 在更新中是指定 _id 的方式进行文档覆盖。即上文插入中的 save() 用法。

删除

删除文档的方法有 deleteOne()、deleteMany()、remove()

deleteOne

deleteOne() 一次只能删除一个文档，其语法：

db.collection.deleteOne(
   ,
   {
      writeConcern: ,
      collation: 
   }
)

filter为删除文档的过滤条件。

deleteMany

deleteMany() 一次可删除多个匹配到的文档，其语法：

db.collection.deleteMany(
   ,
   {
      writeConcern: ,
      collation: 
   }
)

remove

remove() 是删除查询出的文档，其语法有两个：

db.collection.remove(
   ,
   
)

或者

db.collection.remove(
   ,
   {
     justOne: ,
     writeConcern: ,
     collation: 
   }
)

justOne参数默认为 false，表示删除全部匹配到的数据；true 表示只删除第一个文档

查询

MongoDB 中常用的基本查询有 ** findOne() ** 和 ** find() **。

findOne

findOne() 只返回匹配到的第一个文档，语法为：

db.collection.findOne(
    , 
    

)

参数说明：

• query 表示查询条件。
• projection 表示返回的字段（Field）。

下面查询一个文档，并且只返回title和url

通过指定字段的 value 为 1，即表示查询后返回的字段。

find

find() 是返回所有匹配到的集合，语法为：

db.collection.find(
    , 
    

)

下面案例查询查询结果：

总结

本文对 MongoDB 的入门和基本操作进行了简单的了解，在这使用过程中，有点类似关系型数据库操作的影子，所以对有关系型数据库使用经验的人，上手是较为简单的。

更多使用操作，官方文档：https://docs.mongodb.com/manual/reference/

推荐阅读

ElasticSearch之安装及基本操作API

Redis5新特性Streams作消息队列

基于Docker实现MySQL主从复制

Java 线程通信之 wait/notify 机制