MongoDB基础知识点

1.MongoDB简介

1.1基本信息

• 基于分布式文件存储数据
• C++语言编写
• 支持的数据结构非常松散，是类似json的bson格式(后期插入修改数据写JSON)

1.2作用

• 存放项目数据
• 实战工作开发写API接口

1.3下载

• MongoDB官网

2.MongoDB安装

1.Ubuntu22.04

• Ubuntu22.04安装MongoDB7.0

2.Windows(非msi)

# 解压ZIP安装包

# 创建服务(cmd管理员模式下进行   D:\mongodb\bin(根据自己实际情况来))
bin>mongod --install -dbpath D:\mongodb\data --logpath D:\mongodb\logs\mongodb.log
#######或############
bin>mongod --dbpath D:\mongodb\data --logpath D:\mongodb\logs\mongodb.log --logappend --serviceName MongoDB --auth --install 

# 启动服务
bin>net start mongodb

# 验证安装是否成功
bin>mongo

# 删除服务
bin>mongod.exe --remove
###########或####################
bin>sc delete mongodb

#关闭服务
net stop mongodb

3.MongoDB基本操作

1.基本概念

• 查看数据库

show databases
# 或
show dbs

• 创建数据库，不建议使用单独命令创建数据库，使用use隐式创建
• 查看当前数据库

db

• 选择数据库

use 数据库名称

• 删除数据库，通过use选择需要删除的数据库，执行以下命令

db.dropDatabase()

• 查看集合

show collections

• 创建集合
  • capped: 布尔值，指定是否创建固定。这种集合有大小限制，一旦达到上限，新的文档会覆盖旧的文档，默认为’false’
  • size：指定固定集合的大小上限(字节数)，只有在创建固定集合时才需要设置
  • max: 指定固定集合的文档数上限，只有在创建固定集合时才需要设置
  • autoIndexId: 布尔值，指定是否自动为’_id’字段创建索引，默认为true <该字段与Mongodb3.6弃用>
  • 其他字段建议参考官方文档

db.createCollection("集合名词",{
	capped: true,
	size: 5242880,
	max: 5000

})

• 删除集合

db.集合名称.drop()

• 统计集合

db.集合名称.count()

2.MongoDB文件增删改查(CURD)

1.插入数据

• 集合存在，则直接插入数据，集合不存在，则隐式创建<过时>

db.集合名称.insert(json数据)

• insertOne
  • 插入单个文档到集合

  db.集合名词.insertOne({<文档数据>})
  

• insertMany
  • 插入多个文档到集合中

  db.集合名词.insertMany([{文档数据1},{文档数据2},{文档数据3},...])
  

• 查看集合数据
  • mongodb会给插入的每条数据插入一个_id,_id的组成为时间戳(4)+机器码(3)+PID(2)+计数器(3)
  • 可以自定义_id，只需要在插入的数据中添加_id即覆盖(不推荐使用)

db.集合名称.find()

• 插入多条数据(且数据量不大时)<过时>

db.集合名称.insert({},{},{})

• 插入多条数据(且数据量较大时)
  • 可以使用js语法，mongodb底层采用的是JS引擎，支持部分JS语法

for(var i = 0;i <= 10; i++){
	db.infoT.insert({uname: 'a'+i,age: i+1})
	}

2.查询数据

• 查看集合数据

db.集合名称.find(条件 [,查询的列])

• 复合查询

db.集合名称.find({键:{运算符: 值}}

运算符	作用
$gt	大于
$gte	大于等于
$lt	小于
$lte	小于等于
$ne	不等于
$in	in
$nin	not in

3.修改数据

• 修改数据
  • 是否新增：指条件匹配不到的数据插入(true是插入，false不插入，默认)
  • 是否修改多条: 指将匹配成功的数据都修改(true是，默认是false)
  • updateOne: 用于更新满足条件的第一个文档
  • updateMany: 用于更新满足条件的所有文档

db.集合名称.update(条件,{修改器:{键: 值}})

修改器	作用
$inc	递增
$rename	重命名列
$set	修改列值
$unset	删除列

4.删除数据

• deleteOne
  • 用于删除满足条件的第一个文档

  db.文档名称.deleteOne({条件})
  

• deleteMany
  • 用于删除满足条件的所有文档

  db.文档名称.deleteMany({条件})
  

• 删除所有文档

  db.文档名称.deleteMany({})
  

5.删除字段

• 聚合管道方式
  • fieldToDelete代表需要删除的字段

db.collection.aggregate([
	{ $project: {fieldToDelete: 0}},
	{$unset: ["fieldToDelete"]}
])

• 删除单个文档方式
  • _id用来定位要更新的文档
  • fieldToDelete代表需要删除的字段

db.collection.updateOne({_id: docId},{$unset: {fieldToDelete: 1}})

4.MongoDB实战管理系统数据库设计

1.设计数据库

• 确定功能模块所属集合

• 确定集合字段

  • UI设计稿每个展示内容对应一个字段
  • 创建字段
  • 更新字段
  • 状态字段

• 练习

  • 需求:根据学生管理系统，设置存放学生信息的集合，并插入20条数据
  • 代码:
    • 先中文
      • 集合名词: 学生集合
      • 集合字段: 编号、学号、姓名、电话、性别、年龄、学历、备注
    • 再英文

use studentInfoList;

for(var num = 0;num <= 30;num++){
	db.student.insertOne({
		_id: num,
		no: "KD"+num,
		uname: '华中科技'+num,
		tel: "0218522"+num,
		sex: '女',
		age: num,
		edt: '研究生',
		remark: "勤奋好学"
	})
};
db;
show collections;
db.student.find();

2.Mongodb分页&排序

2.1排序

• 升序排列集合中的数据

db.collection.find().sort({key: 1})

• 降序排列集合中的数据

db.collection.find().sort({key: -1})

• 指定排序字段并排除其他字段

db.collection.find({},{key: 1}).sort({key: 1})

• 多字段进行排序

db.collection.find().sort({key1: 1,key2: -1})

2.2分页

• 查询第一页的数据，且每页包含2条数据

db.collection.find().sort({key: 1}).limit(2)

• 查询第二页的数据，每页包含2条数据,skip()函数指定从结果集中跳过的记录数

db.collection.find().sort({key: 1}).skip(2).limit(2)

3.MongoDB聚合查询

db.collection.aggregate([
	{管道: {表达式}}
])

• 常用管道

管道器	说明
$group	将集合中的文档分组，用于统计结果
$match	过滤数据，只要输出符合条件的文档
$sort	聚合数据进一步排序
$skip	跳过指定文档数
$limit	限制集合数据返回文档数

• 常用表达式

表达式	说明
$sum	总和 $sum: 1同count表示统计
$avg	平均
$min	最小值
$max	最大值

4.MongoDB优化索引

1.概括

• 说明
  • 索引是一种排序的便于快速查询的数据结构
• 作用
  • 实现数据的高效查询

• 优缺点
  • 优点
    • 提高数据查询的效率，降低数据库的IO成本
    • 通过索引对数据进行排序，降低数据排序成本，降低CPU的消耗
  • 缺点
    • 占用磁盘空间
    • 大量索引影响SQL语句的效率，每次插入或修改数据都需要更新索引

2.创建索引

• 创建单个索引语法
  • 1代表升序 -1代表降序

db.collection.createIndex({key: 1})

• 创建多个字段复合索引

db.collection.createIndex({key1: 1,key2: -1})

• 添加唯一索引

db.collection.createIndex({key: 1},{unique: 字段名})

• 添加索引并指定索引名词

db.collection.createIndex({key: 1},{name: "指定名称"})

3.删除索引

• 删除全部索引

db.collection.dropIndexes()

• 删除指定索引

db.collection.dropIndex(索引名)

4.查看索引

• 查看索引

db.collection.getIndexes()

5.分析索引

• 分析索引
  • COLLESAN 全表扫描
  • IXSCAN 索引扫描
  • FETCH 根据索引去检索指定文档

db.collection.find().explain('executionStats')

• 未添加索引进行分析索引

db.collection.find({age: 88888}).explain('executionStats')

• 添加索引进行分析索引

db.stuInfo.createIndex({age: 1});
db.stuInfo.getIndexes();
db.stuInfo.find({age: 88888}).explain('executionStats')

5.MongoDB权限机制

1.设置权限

use 数据库名称

db.createUser({
	"user: "账号",
	"pwd": "密码",
	"roles": [{
		role: "角色",
		db: "所属数据库"
	}]
})

角色种类	说明
root	超级用户角色
read、readwrite	数据库用户角色
dbAdmin、userAdmin	数据库管理角色
clusterAdmin、clusterManager、clusterMonitor、hostManager	集群管理角色
backup、restore	备份恢复角色

2.开启验证模式

• 指用户需要输入账号密码才能登录使用

use admin
db.createUser({
	"user": "admin",
	"pwd": "1234567",
	"roles": [{
		role: "root",
		db: "admin"
	}]
})

• 安装需要身份验证的MongoDB服务（windows）

/bin>mongod.exe --install --dbpath D:\MongoDB\data --logpath D:\MongoDB\log\mongodb2.log --auth

/bin>net start mongodb

3.登录（windows）

/bin> mongo 服务器IP地址:端口/数据 -u 用户名 -p 密码

或

mongo
use 数据库名
db.auth(用户名，密码)

6.MongoDB备份还原

1.备份数据库

• 参数解析
  • port 数据库端口
  • d 数据库(数据库不写则导出全局)
  • o 备份数据放入指定目录

/bin>mongodump -h -port -u -p -d -o

2.还原数据库

• 参数解析
  • d不写则还原全部数据

/bin>mongorestore -h -port -u -p -d --drop 备份数据目录