NoSQL--MongoDB基础

一、MongoDB简介

• MongoDB是为快速开发互联网Web应用而设计的数据库系统
• MongoDB的设计目标是简洁、灵活、作为Web应用栈的一部分
• MongoDB的数据模型是面向文档的，所谓文档是一种类似于JSON的结构，简单理解MongoDB这个数据库中存的是各种各样的JSON。(BSON)

二、下载安装

• 官网下载社区版并解压放到/usr/local下
• 配置环境变量

## 1.打开环境配置文件
open .bash_profile
## 2.添加环境配置并保存
export PATH=$PATH:/usr/local/mongodb/bin
## 3.让刚才输入的命令生效
source .bash_profile  
## 4.运行命令，查看mongodb版本
mongod -version
## 5.展示以下内容则表示安装成功
db version v4.4.17
Build Info: {
    "version": "4.4.17",
    "gitVersion": "85de0cc83f4dc64dbbac7fe028a4866228c1b5d1",
    "modules": [],
    "allocator": "system",
    "environment": {
        "distarch": "x86_64",
        "target_arch": "x86_64"
    }
}

• 文件路径下没有关于日志及数据存放的位置，所以要新建两个文件夹(log:日志存储、data:数据存放)。为了方便查找，放在/usr/local/mongodb下。

## 1.进入mongodb目录
cd /usr/local/mongodb
## 2.创建data和log文件夹（名字可以是其他，不强制）
mkdir data log
## 3.由于读写权限的问题，需要给这两个文件夹赋予读写权限
sudo chown yuanyuan /usr/local/mongodb/data
sudo chown yuanyuan /usr/local/mongodb/log

• 启动

## 1.⚠️当前的位置是/usr/local/mongodb, 所以这里的 --dbpath 是 data; --fork表示在后台运行  --logappend 表示追加
mongod --fork -dbpath data --logpath log/mongo.log --logappend
## 出现如下，则表示启动成功
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 79014
child process started successfully, parent exiting
## 新开一个终端窗口
mongo
## 展示一个箭头则表示启动成功
## 打开浏览器输入： http://127.0.0.1:27017/
It looks like you are trying to access MongoDB over HTTP on the native driver port.
## 启动成功

• 关闭mongodb服务

## 接上面
## 1.切换到管理员
use admin
## 2.运行命令(参数可写可不写)
db.shutdownServer({force:true});
## 展示以下则关闭成功
server should be down...
## 通过浏览器访问 http://127.0.0.1:27017/  拒绝连接

• 也可以通过配置文件启动，在mongodb文件夹下新建etc文件夹，在文件夹中新建mongodb.conf文件（将下面拷贝进去）。vi mongodb.conf

#数据库路径
dbpath=/usr/local/mongodb/data

#日志输出文件路径
logpath=/usr/local/mongodb/log/mongo.log

#错误日志采用追加模式，配置这个选项后mongodb的日志会追加到现有的日志文件，而不是从新创建一个新文件
logappend=true

#启用日志文件，默认启用
journal=true

#这个选项可以过滤掉一些无用的日志信息，若需要调试使用请设置为false
quiet=false

#是否后台启动，有这个参数，就可以实现后台运行
fork=true

#端口号 默认为27017
port=27017

#指定存储引擎（默认不需要指定）
#storageEngine=mmapv1

#开启认证
auth = true

• 通过配置文件启动命令

## 启动命令
mongod -f /usr/local/mongodb/etc/mongodb.conf 
## 启动成功，可在浏览器中验证

## 关闭服务时，按照上面的方式去关闭，会有问题。因为在配置文件中开启了认证 auth=true，想关闭的时候会报错，告知没有权限
## 解决很简单，没有权限就赋予一个权限
## 如果是新安装的mongodb，默认是没有用户的，所以我们来创建用户

mongo
## 创建用户
db.createUser({user: 'root', pwd: '123456', roles:[{role:'root',db:'admin'}]})
## 登陆用户
db.auth('root','123456')
## 显示 1 说明登陆成功
## 赋予权限
db.grantRolesToUser('root', [{role: 'hostManager',db:'admin'}])
## 关闭服务
db.shutdownServer({force:true});

三、基本操作

1. 三个概念

• 数据库（database）
  数据库是一个仓库，在仓库中可以存放文档
• 集合（collection）
  集合类似于数组，在集合中可以存放文档
• 文档（document）
  文档是数据库中的最小单位，我们存储和操作的内容都是文档
  
  在MongoDB中，数据库和集合都不需要手动创建，当我们创建文档时，如果文档所在的集合或数据库不存在会自动创建数据库和集合

2. 基本指令

• 显示当前的所有数据库

show dbs
show database

• 进入到指定的数据库

use 数据库名

• 表示当前所处的数据库

db

显示数据库中所有集合

show collections

3. 数据库的CRUD(增删改查)的操作

• 先登陆，否则无权限

use admin;
db.auth('root', 'xxxxxx');

插入

• 向集合中插入一个或多个文档(<>中是集合名)
  • 当向集合中插入文档时，如果没有给文指定_id属性，则数据库会自动为文档添加_id，该属性用来作为文档的唯一标识
  • _id可以自己指定，如果我们指定了数据库就不会再添加了，如果自己指定_id，也必须确保它的唯一性

db.< collection >.insert(doc)

db.stus.insert({"name":"sunwukong","age":18,"gender":"male"});
db.stus.insert([{"name":"a","age":18,"gender":"male"},{"name":"b","age":19,"gender":"male"}]);

• 插入一个或多个对象

db.< collection >.insertOne()
db.< collection >.insertMany()

查询

• 查询当前集合中的所有文档，返回一个数组

db.< collection >.find()
db.< collection >.find({})

• find()可以接收一个对象作为条件参数, {字段名: 值}

db.stus.find({_id: "123"});

• 查询集合中符合条件的第一个文档

db.< collection >.findOne()
db.< collection >.find()[0]

• 查询所有结果的数量

db.< collection >.find({}).count()
db.< collection >.find({}).length()

修改

• update()默认情况下会使用新对象来替换旧对象
• 当存在多条符合条件的记录时，update()默认只改一条记录

db.< collection >.update(查询条件，新对象)

db.stus.update({"name":"sunwukong"},{"age":28})

• 如果需要修改指定的属性，而不是替换，则需要使用“修改操作符”
  • $set 可以用来修改文档中的指定属性
  • $unset 可以用来删除文档的指定属性

db.stus.update({"_id" : ObjectId("635812327c22648214e938ec")},{$set:{"name":"sunwukong","age": 28,"gender": "male","address": "动物园"}});
db.stus.update({"_id" : ObjectId("635812327c22648214e938ec")},{$unset:{"address": "动物园"}});
db.stus.update({"_id" : ObjectId("635812327c22648214e938ec")},{$unset:{"address": 1}});

• 修改一个或多个符合条件的文档

修改一个文档
db.< collection >.update()
db.< collection >.updateOne()
修改多个文档
db.< collection >.update(查询条件, 新对象, multi: true)
db.< collection >.updateMany()

• 替换一个文档

db.< collection >.replaceOne()

删除

• remove() 可以根据条件来删除文档，传递的条件方式和find() 一样
  • 删除符合条件的所有文档（默认情况删除多个）
  • 如果remove() 第二个参数传递一个true，则只会删除一个
  • remove()必须传参，也可以remove({}) (清空集合，但性能较差，因为是一个一个删的。可直接删除集合drop())
• 一般数据库中的数据都不会删除，所以删除的方法很少调用。一般会在数据中添加一个字段，来表示数据是否被删除

db.< collection >.remove()
db.< collection >.drop()
db.< collection >.deleteOne()
db.< collection >.deleteMany()
db.dropDatabase() – 删除数据库

四、练习

1. 向nums中插入20000跳数据

# 执行慢
for(var i=1; i<=20000; i++){
	db.nums.insert({num:i});
}
# 执行快
var arr=[];
for(var i=1; i<=20000; i++){
	arr.push({num:i});
}
db.numbers.insert(arr);

2. 查询nums中num大于5000的文档

db.nums.find({num: {$gt: 5000}});

3. 查询nums中num大于40小于50的文档

db.nums.find({num: {$gt: 40, $lt: 50}});

4. 查询nums集合中的前10条数据

db.nums.find().limit(10);

5. 查看nums集合中的第11条到第20条数据

db.nums.find().skip(10).limit(10);
# 效果一样，MongoDB会自动调整skip和limit的位置
db.nums.find().limit(10).skip(10);

五、文档间的关系

一对一（one to one）

在MongoDB中可以通过内嵌文档的形式来体现出一对一的关系

db.wifeAndHusband.insert([
	{
		name:"黄蓉",
		husband:{
			name:"郭靖"
		}
	},{
		name:"潘金莲",
		husband:{
			name:"武大郎"
		}
	}
])；

一对多（one to many）/ 多对一（many to one）

db.users.insert([{
	username:"swk"
	},{
	username:"zbj"
	}
}]);

db.order.insert([{
	list:["苹果","香蕉","草莓"],
	user_id:ObjectId("63595e4a7c22648214e938ed")
	},{
	list:["西瓜","荔枝"],
	user_id:ObjectId("63595e4a7c22648214e938ed")
	},{
	list:["KFC","冰激淋"],
	user_id:ObjectId("63595e4a7c22648214e938ee")
}]);

# 查找用户swk的订单
var user_id = db.users.findOne({username:"swk"})._id;
db.order.find({user_id:user_id});

多对多（many to many）

db.teachers.insert([
	{name:"洪七公"},
	{name:"黄药师"},
	{name:"龟仙人"}
]);
db.stus.insert([
	{
		name:"郭靖",
		tech_ids:[
			ObjectId("635acc257c22648214e938f2"),
			ObjectId("635acc257c22648214e938f3")
		]
	},{
		name:"周杰伦",
		tech_ids:[
			ObjectId("635acc257c22648214e938f2"),
			ObjectId("635acc257c22648214e938f3"),
			ObjectId("635acc257c22648214e938f4")
		]
	}
]);

六、sort和投影

sort

• 查询文档时，默认情况是按照_id的值进行排列（升序）
• sort()可以用来指定文档的排序规则，sort()需要传递一个对象来指定排序规则。
  1表示升序，-1表示降序
• limit skip sort 可以以任意的顺序进行调用。（会自动先调用sort）

# 按sal值升序来查询文档
db.emp.find({}).sort({sal:1});
# 按sal值降序来查询文档
db.emp.find({}).sort({sal:-1});
# 当sal一样时，
db.emp.find({}).sort({sal:1, empno:-1});

投影

在查询时，可以在第二个参数的位置来设置查询结果的投影

db.stus.find({},{name:1});

不显示_id

db.stus.find({},{name:1, _id:0});