133MongoDB 数据库入门实战--MongoDB 数据库的基本概念

MongoDB 数据库结构

不管我们学习什么数据库，首先都要了解其中的基础概念。在 MongoDB 中基本的概念是文档、集合、数据库，这也是该数据库的基本结构。

MongoDB 分四级存储：
数据库 db
文档集合 collection（相当于 MySQL 的数据表）
文档 document（相当于 MySQL 数据表里的一条数据）
字段

下表清楚地展示了各级关系及描述：

image.png

对于熟悉 MySQL 数据库的同学来说，MongoDB 的数据库结构是可以很容易理解的。

创建数据库

打开实验环境，在终端执行如下命令启动 MongoDB 服务，并进入命令行交互客户端：

$ sudo service mongodb start
$ mongo

我们可以使用 show dbs 命令查看现有数据库：

> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
>

在 MySQL 中，我们使用 CREATE DATABASE xxx 命令创建数据库，使用 CREATE TABLE xxx 创建数据表。在使用数据库或数据表之前，必须要创建它们。
在 MongoDB 中，可以直接插入数据，无需预先创建各种约束。而且 MongoDB 单纯创建数据库的操作其实是不存在的，我们可以使用 use 数据库名 切换到某个数据库，如果该数据库不存在的话，在创建集合时会自动创建此数据库。
MongoDB 默认已经存在三个数据库，现在要在 shiyanlou 数据库中的 test1 集合中存储一条数据：

{ "name": "Kobe", "age": 29, "addr": ["Los", "Tor"] }

具体操作如下：

> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
> use shiyanlou
switched to db shiyanlou
> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
> db.test1.insertOne(
... {name: 'Kobe', age: 39, addr: ['Los', 'Tor']}
... )
{
        "acknowledged" : true,
        "insertedId" : ObjectId("5e48ccb33e3378fbcbcc7f98")
}
> show dbs
admin      0.000GB
config     0.000GB
local      0.000GB
shiyanlou  0.000GB
>

如上所示，执行 use shiyanlou 命令后再次查看数据库列表，其中并未新建数据库。
下一个命令 db.test1.insertOne ，其中 db 指的是 shiyanlou 这个数据库，虽然它未被创建。test1 指的是集合的名字，这个名字是可以自定义的，db.test1 就是指 shiyanlou 数据库中的 test1 集合。insertOne 函数用于向集合中添加文档，所谓文档，就是一条数据。顾名思义，insertOne 只能向集合中添加一条数据。
大家对 JSON 数据一定不陌生，MongoDB 中一切数据都是 JSON 的格式，也就是 Key-Value 键值对。insertOne 的参数就是这样的键值对，键值对在 Python 编程语言中对应 dict 类型的数据，在 Java 编程语言中对应 Map 类型的数据。在这些编程语言中，一个键值对对象中不允许出现相同的 Key ，MongoDB 中亦是如此，不过即使有相同的 Key 也不会报错，而是覆盖。
插入数据后，再次执行 show dbs 命令查看数据库列表，发现最后一行就是新增的 shiyanlou 数据库。也就是说使用 use 命令并不能创建数据库，只有插入数据的时候才会创建数据库和集合。

创建集合

数据库中的集合又叫做 “文档集合”，因为它是用来存放文档（也就是一条数据）的。查看当前所使用的数据库中集合的命令为 show collections ：

> show collections
test1
>

与创建数据库不同，除了在添加第一条数据的时候顺便创建集合，还可以使用 db.createCollection 函数创建集合，集合的名字作为参数：

> db.createCollection('test2')
{ "ok" : 1 }
> show collections
test1
test2
>

注意在 MongoDB 中变量的命名遵循小驼峰命名法，即多个单词组成的变量，第一个单词全小写，后面的单词首字母大写，例如 createCollection 。
创建集合的函数如下：

db.createCollection(name, options)

其中第 1 个参数为集合名字，第二个参数为 {xxx: xxx} 键值对，用于对集合增加一些限制项：

db.createCollection( ,
   {
     capped: ,
     autoIndexId: ,
     size: ,
     max: ,
     storageEngine: ,
     validator: ,
     validationLevel: ,
     validationAction: ,
     indexOptionDefaults: ,
     viewOn: ,              // Added in MongoDB 3.4
     pipeline: ,          // Added in MongoDB 3.4
     collation: ,         // Added in MongoDB 3.4
     writeConcern: 
   }
)

有兴趣的话大家可以到官方文档中查询各项的作用：点此处查看官方文档 。

插入数据

查询文档集合中的数据使用 find 函数：

> db.test1.find()
{ "_id" : ObjectId("5e48d57a3e3378fbcbcc7f9b"), "name" : "Kobe", "age" : 39, "addr" : [ "Los", "Tor" ] }
>

如上所示，查询结果为一条文档，其中的 name 、age 、addr 这些 Key 我们很清楚，就是插入的数据，但是出现了一个特别的字段 _id ，它可以看作是一条数据的唯一身份编号，这是数据库提供的功能，每一条文档都会有这个数据，其数据类型为 ObjectId 。
前面的操作已经向 shiyanlou 数据库的 test1 集合中插入一条数据，使用的是集合的 insertOne 函数。显然应该有对应的插入多条数据的函数 insertMany ，我们来尝试这样操作：

> db.test1.find()
{ "_id" : ObjectId("5e48d57a3e3378fbcbcc7f9b"), "name" : "Kobe", "age" : 39, "addr" : [ "Los", "Tor" ] }
> db.test1.insertMany(
...   [
...     {name: 'Nash', age: 43, addr: ['Pho', 'Los']},
...     {name: 'Jame', age: 33, addr: ['Mia', 'Cle']}
...   ]
... )
{
        "acknowledged" : true,
        "insertedIds" : [
                ObjectId("5e48d5b93e3378fbcbcc7f9c"),
                ObjectId("5e48d5b93e3378fbcbcc7f9d")
        ]
}
> db.test1.find()
{ "_id" : ObjectId("5e48d57a3e3378fbcbcc7f9b"), "name" : "Kobe", "age" : 39, "addr" : [ "Los", "Tor" ] }
{ "_id" : ObjectId("5e48d5b93e3378fbcbcc7f9c"), "name" : "Nash", "age" : 43, "addr" : [ "Pho", "Los" ] }
{ "_id" : ObjectId("5e48d5b93e3378fbcbcc7f9d"), "name" : "Jame", "age" : 33, "addr" : [ "Mia", "Cle" ] }
>

使用 insertOne 插入一条数据时，参数为 {xxx} ；使用 insertMany 插入多条数据时，记得要用中括号将多个 {xxx} 括起来。中括号就是列表的符号，大括号就是字典的符号。
操作截图如下：

image.png

在插入数据时，键值对的 Key 通常不需要加引号，就像上面的操作一样。有些时候需要加引号，例如 Key 存在空格时：

> db.test1.insert(
... {'n a m e': 'Wade', age: 22}
... )
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.test1.find()
{ "_id" : ObjectId("5e48d57a3e3378fbcbcc7f9b"), "name" : "Kobe", "age" : 39, "addr" : [ "Los", "Tor" ] }
{ "_id" : ObjectId("5e48d5b93e3378fbcbcc7f9c"), "name" : "Nash", "age" : 43, "addr" : [ "Pho", "Los" ] }
{ "_id" : ObjectId("5e48d5b93e3378fbcbcc7f9d"), "name" : "Jame", "age" : 33, "addr" : [ "Mia", "Cle" ] }
{ "_id" : ObjectId("5e48d82c3e3378fbcbcc7f9e"), "n a m e" : "Wade", "age" : 22 }
>

如上所示，这次又使用了一个新函数 insert 来插入数据。这个函数才是最常用的插入数据的函数，它不限数量，可以插入一条数据，也可以插入多条数据。当然啦，插入多条数据时也要用中括号将数据括起来。

删除集合和数据库

删除集合的操作十分简单，就是调用集合的 drop 函数：

> show collections
test1
test2
> db.test1.drop()
true
> show collections
test2
>

删除数据库也是很简单，如果数据库里没有集合，这个数据库自然就被删除了。现在删除 test2 集合：

> show collections
test2
> show dbs
admin      0.000GB
config     0.000GB
local      0.000GB
shiyanlou  0.000GB
> db.test2.drop()
true
> show collections
> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
>

当 shiyanlou 数据库中没有集合，那么这个数据库便不再存在了。当然啦，此时的 db 仍指向 shiyanlou 这个不存在的数据库：

> db
shiyanlou
>

如果要直接删除数据库呢？也是可以的，使用 db.dropDatabase() 函数：

> db.createCollection('test1')
{ "ok" : 1 }
> db.createCollection('test2')
{ "ok" : 1 }
> show collections
test1
test2
> show dbs
admin      0.000GB
config     0.000GB
local      0.000GB
shiyanlou  0.000GB
> db.dropDatabase()
{ "dropped" : "shiyanlou", "ok" : 1 }
> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
>