MongoDB——基础操作
MongoDB基本介绍
传统的关系型数据库（如MySQL），在数据操作的“三高”需求以及应对Web2.0的网站需求面前，显得力不从心。 解释：“三高”需求：
- High performance - 对数据库高并发读写的需求。
- Huge Storage - 对海量数据的高效率存储和访问的需求。
- High Scalability && High Availability- 对数据库的高可扩展性和高可用性的需求。
而MongoDB可应对“三高”需求。
具体的应用场景如：
- 社交场景，使用 MongoDB 存储存储用户信息，以及用户发表的朋友圈信息，通过地理位置索引实现附近的人、地点等功能。
- 游戏场景，使用 MongoDB 存储游戏用户信息，用户的装备、积分等直接以内嵌文档的形式存储，方便查询、高效率存储和访问。
- 物流场景，使用 MongoDB 存储订单信息，订单状态在运送过程中会不断更新，以 MongoDB 内嵌数组的形式来存储，一次查询就能将订单所有的变更读取出来。
- 物联网场景，使用 MongoDB 存储所有接入的智能设备信息，以及设备汇报的日志信息，并对这些信息进行多维度的分析。
- 视频直播，使用 MongoDB 存储用户信息、点赞互动信息等。
这些应用场景中，数据操作方面的共同特点是： 数据量大 、写入操作频繁（读写都很频繁）、价值较低的数据，对事务性要求不高对于这样的数据，我们更适合使用MongoDB来实现数据的存储。
所以什么是MongoDB？
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。
什么东西都是这样，类比一下，一下子就清晰了很多：
| 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 | 数据行/文档 |
| column | filed | 数据库字段/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 |
数据类型
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）是一种类似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。
单机部署（安装流程）
Windows安装
下载安装包
MongoDB 提供了可用于 32 位和 64 位系统的预编译二进制包，你可以从MongoDB官网下载安装，MongoDB 预编译二进制包下载地址： https://www.mongodb.com/download-center#community
下载zip压缩包，然后解压到一个文件夹中，在解压目录中自己手动简历一个文件夹用来放数据：例如：data/db
启动方式：
- 在 bin 目录中打开命令行提示符，输入如下命令：
mongod --dbpath=..\data\db
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。
- 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:
#指定数据文件位置，也就是上面创建的文件夹
dbPath: D:\学习资源\mongodb\mongodb-win32-x86_64-windows-4.4.6\data\db
详细配置项内容可以参考官方文档：https://docs.mongodb.com/manual/reference/configuration-options/
[ PS ]：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：
启动方式：mongod -f ../config/mongod.conf 或 mongod --config ../config/mongod.conf
其他配置参考：
systemLog:
destination: file
#生成的日志文件放在那个位置
path: "D:/mongodb-win32-x86_64-2008plus-ssl-4.0.1/log/mongod.log"
#产生的日志以追加的方式添加
logAppend: true
storage:
journal:
enabled: true
#数据文件
dbPath: "D:/mongodb-win32-x86_64-2008plus-ssl-4.0.1/data"
net:
#bindIp: 127.0.0.1
port: 27017
setParameter:
#
enableLocalhostAuthBypass: false
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 databases（其实这个数据库和MySQL有点像，只不过MySQL存储数据是拆散，这个是一个文档也就是完整的存储，然后二者的语法使用不同罢了）
退出：exit
Compass-图形化界面客户端
到MongoDB官网下载MongoDB Compass 地址：https://www.mongodb.com/try/download/compass
如果是下载安装版，则按照步骤安装；如果是下载加压缩版，直接解压，执行里面的 MongoDBCompassCommunity.exe 文件即可。 在打开的界面中，输入主机地址、端口等相关信息，点击连接：然后输入对应的IP和端口即可。
Linux系统安装
其实和Windows差不多也是这几个操作，步骤如下：(有点坑最好使用docker部署)
-
下载对应的安装包：mongod-linux-x86_64-4.0.10.tgz 。
-
上传压缩包到Linux中，解压到当前目录：
tar -xvf mongodb-linux-x86_64-4.0.10.tgz -
移动解压后的文件夹到指定的目录中：
mv mongodb-linux-x86_64-4.0.10 /usr/local/mongodb -
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 -
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 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。 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 #绑定的端口，默认是27017 port: 27017注意格式是yaml格式！！！
-
启动MongoDB服务：
/usr/local/mongodb/bin/mongod -f /mongodb/single/mongod.conf
如果出错了，自行百度吧，不多不说21世纪了，用docker还是最舒服的。
docker安装方式
首先拉去镜像：docker pull mongo
然后启动容器运行这个镜像：docker run --name mongodb -p 27017:27017 -d mongo:latest
上面两种安装方式，如果有数据损坏，则需要进行如下操作（了解）：
- 删除lock文件：
rm -f /mongodb/single/data/db/*.lock - 修复数据：
./mongod --repair --dbpath=/mongodb/single/data/db
常用命令大全
基本案例
存放文章评论的数据存放到MongoDB中，数据结构参考如下：
数据库：articledb
数据库相关操作
-
选择和创建数据库：
use DBName，如果这个数据库不存在会自动的创建。所以创建也是这个命令。 -
查看有权限查看的数据库：
show dbs或者show databases -
查看当前使用的数据库：
dbMongoDB 中默认的数据库为 test，如果你没有选择数据库，集合将存放在 test 数据库中。
-
删除数据库：
db.dropDatabase()，主要用来删除已经持久化的数据库
有一些数据库名是保留的，可以直接访问这些有特殊作用的数据库。
- admin：保存的就是用户的基本信息以及对应的一个权限
- local: 用来存储限于本地单台服务器的任意集合
- config: 当Mongo用于分片设置时，config数据库在内部使用，用于保存分片的相关信息。
集合相关操作
集合，类似关系型数据库中的表。 可以显示的创建，也可以隐式的创建
-
集合的创建
db.createCollection(name)，这个name就是创建的集合名字。例如：创建一个sheep，db.createCollection(“sheep”).
-
查看当前数据库的集合：
show collections或者show tables(好家伙，直接和MySQL一样) -
集合的删除：
db.collection.drop()【删除所有集合】 或者db.集合名字.drop()【删除指定集合】如果成功删除选定集合，则 drop() 方法返回 true，否则返回 false。
例如删除上面创建的这个集合：
db.mycollection.drop()
当向一个集合中插入一个文档的时候，如果集合不存在，则会自动创建集合。
文档操作（CRUD）
文档（document）的数据结构和 JSON 基本一样。 所有存储在集合中的数据都是 BSON 格式
文档插入
- 单个插入，使用insert() 或 save() 方法向集合中插入文档，语法如下：
db.collection.insert(
{
json数据格式即可
}
)
# 例如：
db.comment.insert(
{
"articleid":"100000",
"content":"今天天气真好，阳光明媚",
"userid":"1001",
"nickname":"Rose",
"createdatetime":new Date(),
"likenum":NumberInt(10),
"state":null
}
)
# 说明：
1）comment集合如果不存在，则会隐式创建
2）mongo中的数字，默认情况下是double类型，如果要存整型，必须使用函数NumberInt(整型数字)，否则取出来就有问题了。
3）插入当前日期使用 new Date()
4）插入的数据没有指定 _id ，会自动生成主键值
5）如果某字段没值，可以赋值为null，或不写该字段。
如果执行之后返回：WriteResult({ "nInserted" : 1 })代表插入成功。
- 文档中的键/值对是有序的。
- 文档中的值不仅可以是在双引号里面的字符串，还可以是其他几种数据类型（甚至可以是整个嵌入的文档)。
- MongoDB区分类型和大小写。
- MongoDB的文档不能有重复的键。
- 文档的键是字符串。除了少数例外情况，键可以使用任意UTF-8字符。
文档键命名规范：
- 键不能含有\0 (空字符)。这个字符用来表示键的结尾。
- .和$有特别的意义，只有在特定环境下才能使用。
- 以下划线"_"开头的键是保留的(不是严格要求的)。
- 批量插入，没什么好说的，就是多个json数据而已
db.comment.insert(
{
"_id":"1",
"articleid":"100000",
"content":"今天天气真好，阳光明媚",
"userid":"1001",
"nickname":"Rose",
"createdatetime":new Date(),
"likenum":NumberInt(10),
"state":null
},
{
"_id":"2",
"articleid":"100001",
"content":"今天天气真好，阳光明媚",
"userid":"1002",
"nickname":"Lisi",
"createdatetime":new Date(),
"likenum":NumberInt(32),
"state":null
}
)
插入时指定了 _id ，则主键就是该值。 如果某条数据插入失败，将会终止插入，但已经插入成功的数据不会回滚掉。 因为批量插入由于数据较多容易出现失败，因此，可以使用try catch进行异常捕捉处理，测试的时候可以不处理。如（了解）：
try {
db.comment.insertMany(
[{
"_id":"1",
"articleid":"100000",
"content":"今天天气真好，阳光明媚",
"userid":"1001",
"nickname":"Rose",
"createdatetime":new Date(),
"likenum":NumberInt(10),
"state":null
},
{
"_id":"2",
"articleid":"100001",
"content":"今天天气真好，阳光明媚",
"userid":"1002",
"nickname":"Lisi",
&#