MongoDB-介绍与安装部署

1.MongoDB简介

MongoDB是一个开源、高性能、无模式的文档型数据库，当初的设计就是用于简化开发和方便扩展，是NoSQL数据库产品中的一种。是最像关系型数据库（MySQL）的非关系型数据库。

它支持的数据结构非常松散，是一种类似于 JSON 的 格式叫BSON，所以它既可以存储比较复杂的数据类型，又相当的灵活。

MongoDB中的记录是一个文档，它是一个由字段和值对（field:value）组成的数据结构。MongoDB文档类似于JSON对象，即一个文档认为就是一个对象。字段的数据类型是字符型，它的值除了使用基本的一些类型外，还可以包括其他文档、普通数组和文档数组。

a) 体系结构

MySQL和MongoDB对比

SQL术语/概念	MongoDB术语/概念	解释/说明
database	database	数据库
table	collection	数据库表/集合
row	document	数据记录行/文档
column	field	数据字段/域
index	index	索引
table joins		表连接,MongoDB不支持
	嵌入文档	MongoDB通过嵌入式文档来替代多表连接
primary key	primary key	主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键

b) 数据模型

MongoDB的最小存储单位就是文档(document)对象。文档(document)对象对应于关系型数据库的行。数据在MongoDB中以BSON（Binary-JSON）文档的格式存储在磁盘上。

BSON（Binary Serialized Document Format）是一种类json的一种二进制形式的存储格式，简称Binary JSON。BSON和JSON一样，支持内嵌的文档对象和数组对象，但是BSON有JSON没有的一些数据类型，如Date和BinData类型。

BSON采用了类似于 C 语言结构体的名称、对表示方法，支持内嵌的文档对象和数组对象，具有轻量性、可遍历性、高效性的三个特点，可以有效描述非结构化数据和结构化数据。这种格式的优点是灵活性高，但它的缺点是空间利用率不是很理想。

Bson中，除了基本的JSON类型：string,integer,boolean,double,null,array和object，mongo还使用了特殊的数据类型。这些类型包括date,object id,binary data,regular expression 和code。每一个驱动都以特定语言的方式实现了这些类型，查看你的驱动的文档来获取详细信息。

BSON数据类型参考列表：

数据类型	描述	举例
字符串	UTF-8字符串都可表示为字符串类型的数据	{“x” : “foobar”}
对象id	对象id是文档的12字节的唯一 ID	{“X” :ObjectId()}
布尔值	真或者假：true或者false	{“x”:true}+
数组	值的集合或者列表可以表示成数组	{“x” ： [“a”, “b”, “c”]}
32位整数	类型不可用。JavaScript仅支持64位浮点数，所以32位整数会被自动转换	shell是不支持该类型的，shell中默认会转换成64位浮点数
64位整数	不支持这个类型。shell会使用一个特殊的内嵌文档来显示64位整数	shell是不支持该类型的，shell中默认会转换成64位浮点数
64位浮点数	shell中的数字就是这一种类型	{“x”：3.14159，“y”：3}
null	表示空值或者未定义的对象	{“x”:null}
undefined	文档中也可以使用未定义类型	{“x”:undefined}
符号	shell不支持，shell会将数据库中的符号类型的数据自动转换成字符串
正则表达式	文档中可以包含正则表达式，采用JavaScript的正则表达式语法	{“x” ： /foobar/i}
代码	文档中还可以包含JavaScript代码	{“x” ： function() { /* …… */ }}
二进制数据	二进制数据可以由任意字节的串组成，不过shell中无法使用
最大值/最小智	BSON包括一个特殊类型，表示可能的最大值。shell中没有这个类型

c) MongoDB的特点

MongoDB主要有如下特点：

c.1) 高性能

MongoDB提供高性能的数据持久性。特别是,对嵌入式数据模型的支持减少了数据库系统上的I/O活动。索引支持更快的查询，并且可以包含来自嵌入式文档和数组的键。

c.2) 高性可用性

MongoDB的复制工具称为副本集（replica set），它可提供自动故障转移和数据冗余。

c.3) 高拓展性

MongoDB提供了水平可扩展性作为其核心功能的一部分。

分片将数据分布在一组集群的机器上。（海量数据存储，服务能力水平扩展）

从3.4开始，MongoDB支持基于片键创建数据区域。在一个平衡的集群中，MongoDB将一个区域所覆盖的读写只定向到该区域内的那些

片。

c.4) 丰富的查询支持

MongoDB支持丰富的查询语言，支持读和写操作(CRUD)，比如数据聚合、文本搜索和地理空间查询等。

2.单机部署

a) Windows系统中的安装启动

方式1：命令行参数方式启动服务

在 bin 目录中打开命令行提示符，输入如下命令：

mongod --dbpath=..\data\db

我们在启动信息中可以看到，mongoDB的默认端口是27017，如果我们想改变默认的启动端口，可以通过–port来指定端口。

为了方便我们每次启动，可以将安装目录的bin目录设置到环境变量的path中， bin 目录下是一些常用命令，比如 mongod 启动服务用的，mongo 客户端连接服务用的。

方式2：配置文件方式启动服务

在解压目录中新建 config 文件夹，该文件夹中新建配置文件 mongod.conf ，内如参考如下：

storage:
	#The directory where the mongod instance stores its data.Default Value is "\data\db" on Windows.
	dbPath: D:\02_Server\DBServer\mongodb-win32-x86_64-2008plus-ssl-4.0.1\data

【注意】

1）配置文件中如果使用双引号，比如路径地址，自动会将双引号的内容转义。如果不转义，则会报错：

error-parsing-yaml-config-file-yaml-cpp-error-at-line-3-column-15-unknown-escape-character-d

解决：

a. 对 \ 换成 / 或 \

b. 如果路径中没有空格，则无需加引号。

2）配置文件中不能以Tab分割字段

解决：

将其转换成空格。

启动方式：

mongod -f ../conf/mongod.conf
或
mongod --conf ../config/mongod.conf

更多参数配置：

systemLog:
	destination: file
	#The path of the log file to which mongod or mongos should send all diagnostic logging information
	path: "D:/02_Server/DBServer/mongodb-win32-x86_64-2008plus-ssl-4.0.1/log/mongod.log"
	logAppend: true
storage:
	journal:
	enabled: true
	#The directory where the mongod instance stores its data.Default Value is "/data/db".
	dbPath: "D:/02_Server/DBServer/mongodb-win32-x86_64-2008plus-ssl-4.0.1/data"
net:
    #bindIp: 127.0.0.1
    port: 27017
setParameter:
    enableLocalhostAuthBypass: false

b) Shell连接(mongo命令)

在命令提示符输入以下shell命令即可完成登陆

mongo
或
mongo --host=127.0.0.1 --port=27017

查看已经有的数据库

show dbs

c) Linux系统中的安装启动和连接

1.下载/上传到Linux/解压到指定目录

2.新建几个目录，分别用来存储数据和日志

#数据存储目录
mkdir -p /mongodb/single/data/db
#日志存储目录
mkdir -p /mongodb/single/log

3.新建并修改配置文件

vi /mongodb/single/mongod.conf

配置文件的内容如下：

systemLog:
	#MongoDB发送所有日志输出的目标指定为文件
	# #The path of the log file to which mongod or mongos should send all diagnostic logging information
	destination: file
	#mongod或mongos应向其发送所有诊断日志记录信息的日志文件的路径
	path: "/mongodb/single/log/mongod.log"
	#当mongos或mongod实例重新启动时，mongos或mongod会将新条目附加到现有日志文件的末尾。
	logAppend: true
storage:
	#mongod实例存储其数据的目录。storage.dbPath设置仅适用于mongod。
	##The directory where the mongod instance stores its data.Default Value is "/data/db".
	dbPath: "/mongodb/single/data/db"
	journal:
		#启用或禁用持久性日志以确保数据文件保持有效和可恢复。
		enabled: true
processManagement:
	#启用在后台运行mongos或mongod进程的守护进程模式。
	fork: true
net:
	#服务实例绑定的IP，默认是localhost
	bindIp: localhost,192.168.0.2
	#bindIp
	#绑定的端口，默认是27017
	port: 27017

4.启动MongoDB服务

[root@bobohost single]# /usr/local/mongodb/bin/mongod -f /mongodb/single/mongod.conf
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 90384
child process started successfully, parent exiting

注意：

如果启动后不是 successfully ，则是启动失败了。原因基本上就是配置文件有问题。

【补充】

（8）停止关闭服务

停止服务的方式有两种：快速关闭和标准关闭，下面依次说明：

**（一）**快速关闭方法（快速，简单，数据可能会出错）

目标：通过系统的kill命令直接杀死进程

如果一旦是因为数据损坏，则需要进行如下操作（了解）：

1）删除lock文件：

rm -f /mongodb/single/data/db/*.lock

2）修复数据：

/usr/local/mongdb/bin/mongod --repair --dbpath=/mongodb/single/data/db

**（二）**标准的关闭方法（数据不容易出错，但麻烦）：

目标：通过mongo客户端中的shutdownServer命令来关闭服务

主要的操作步骤参考如下：

//客户端登录服务，注意，这里通过localhost登录，如果需要远程登录，必须先登录认证才行。
mongo --port 27017
//#切换到admin库
use admin
//关闭服务
db.shutdownServer()