MongoDB详解
一、MongoDB概述
MongoDB 是一个基于 分布式文件存储 的开源 NoSQL 数据库系统，由 C++ 编写的。MongoDB 提供了 面向文档 的存储方式，操作起来比较简单和容易，支持“无模式”的数据建模，可以存储比较复杂的数据类型，是一款非常流行的 文档类型数据库 。
在高负载的情况下，MongoDB 天然支持水平扩展和高可用，可以很方便地添加更多的节点/实例，以保证服务性能和可用性。在许多场景下，MongoDB 可以用于代替传统的关系型数据库或键/值存储方式，皆在为 Web 应用提供可扩展的高可用高性能数据存储解决方案
1、MongoDB的数据结构
MongoDB是面向文档的NoSQL（非关系型）数据库，它的数据结构由字段（Field）和值（Value）组成，类似于JSON对象：
{
name:"张三",
sex:"男性",
age:30
}2、MongoDB的存储结构
MongoDB的存储结构区别于传统的关系型数据库，由如下三个单元组成：
-
文档（Document）：MongoDB中最基本的单元，由BSON键值对（key-value）组成。相当于关系型数据库中的行（Row）。
-
集合（Collection）：一个集合可以包含多个文档，相当于关系型数据库中的表格（Table）。
-
数据库（Database）：等同于关系型数据库中的数据库概念，一个数据库中可以包含多个集合。您可以在MongoDB中创建多个数据库。
SQL 与 MongoDB 常见术语对比 ：
| SQL | MongoDB |
|---|---|
| 表（Table） | 集合（Collection） |
| 行（Row） | 文档（Document） |
| 列（Col） | 字段（Field） |
| 主键（Primary Key） | 对象 ID（Objectid） |
| 索引（Index） | 索引（Index） |
| 嵌套表（Embeded Table） | 嵌入式文档（Embeded Document） |
| 数组（Array） | 数组（Array） |
二、Databases and Collections
1、概述
MongoDB将数据记录存储为文档（特别是BSON文档），这些文档在集合中聚集在一起。数据库存储一个或多个文档集合。
2、Databases
在MongoDB中，数据库保存一个或多个文档集合。要选择要使用的数据库，请在mongosh中使用use
use myDB
3、Create a Database
如果数据库不存在，MongoDB将在您首次存储该数据库的数据时创建该数据库。因此，您可以切换到不存在的数据库，并在mongosh中执行以下操作：
use myNewDB
db.myNewCollection1.insertOne( { x: 1 } )insertOne（）操作创建数据库myNewDB和集合myNewCollection1（如果它们不存在）。确保数据库和集合名称都遵循MongoDB命名限制。
3、Collections
MongoDB将文档存储在集合中。集合类似于关系数据库中的表。
4、Create a Collection
如果集合不存在，MongoDB会在您首次存储该集合的数据时创建该集合。
db.myNewCollection2.insertOne( { x: 1 } )
db.myNewCollection3.createIndex( { y: 1 } )insertOne（）和createIndex（）操作都会创建各自的集合（如果它们不存在）。确保集合名称遵循MongoDB命名限制。
5、显式创建
MongoDB提供了db.createCollection（）方法来显式创建具有各种选项的集合，例如设置最大大小或文档验证规则。如果没有指定这些选项，则不需要显式创建集合，因为MongoDB在首次存储集合的数据时会创建新的集合。
6、Document 验证
默认情况下，集合不要求其文档具有相同的架构；即，单个集合中的文档不需要具有相同的字段集，并且字段的数据类型可以在集合中的各个文档中不同。
然而，从MongoDB3.2开始，您可以在更新和插入操作期间强制集合的文档验证规则。
7、唯一标识符
集合被分配一个不可变的UUID。在副本集的所有成员和碎片集群中的碎片之间，集合UUID保持不变。
要检索集合的UUID，请运行listCollections命令或db.getCollectionInfos（）方法。
三、Documents
MongoDB将数据记录存储为BSON文档。BSON是JSON文档的二进制表示，尽管它包含的数据类型比JSON多。有关BSON规范，请参阅bsonspec.org。另请参阅BSON类型。
1、兼容性
MongoDB将记录存储为在以下环境中托管的部署的文档：
- MongoDB Atlas：云中MongoDB部署的完全托管服务
- MongoDB Enterprise:MongoDB的基于订阅的自我管理版本
- MongoDB社区：MongoDB的源代码可用、免费使用和自我管理版本
2、Document 结构
MongoDB文档由字段和值对组成，结构如下：
{
field1: value1,
field2: value2,
field3: value3,
...
fieldN: valueN
}字段的值可以是任何BSON数据类型，包括其他文档、数组和文档数组。例如，以下文档包含各种类型的值：
var mydoc = {
_id: ObjectId("5099803df3f4948bd2f98391"),
name: { first: "Alan", last: "Turing" },
birth: new Date('Jun 23, 1912'),
death: new Date('Jun 07, 1954'),
contribs: [ "Turing machine", "Turing test", "Turingery" ],
views : NumberLong(1250000)
}上述字段具有以下数据类型：
- _id包含ObjectId。
- name保存一个嵌入的文档，其中包含第一个和最后一个字段。
birthanddeath保留Date类型的值。- contribs保存字符串数组。
views保存NumberLong类型的值。