mongodb入门-阿里云开发者社区

1 链接

2 安装

方便的可以使用brew, yum安装。

源码安装

进入 https://www.mongodb.com/download-center?jmp=homepage#community 选择相应平台
这里选择 https://fastdl.mongodb.org/osx/mongodb-osx-ssl-x86_64-3.4.5.tgz

wget https://fastdl.mongodb.org/osx/mongodb-osx-ssl-x86_64-3.4.5.tgz
tar -zxvf mongodb-osx-ssl-x86_64-3.4.5.tgz
// 创建一个文件夹用于存放数据库，默认位置在/data/db
mkdir ~/data/
mkdir ~/data/db
/Users/alex/Software/code/mongodb-osx-x86_64-3.4.5/bin
// 普通方式运行
./mongod
// 以守护进程方式运行
./mongod --fork --dbpath /Users/alexdata/db  --logpath /var/log/mongodb.log

3 图形客户端

推荐 Robomongo，支持Windows, Mac, Linux
下载地址 https://robomongo.org/download

4 操作命令

可以使用使用Robomongo，连接本地数据库后，local - 右键 open shell
你也可以在mongodb安装目录下bin中，执行 ./mongo，在终端中执行命令
显示当前所有的数据库
```
show dbs
```
切换到指定的数据库，如果数据库不存在，则会创建。
```
use test
```
再次执行show dbs，并未发现test数据库，需要插入一条数据才行
```
db.test.insert({"Alex": "Good boy"})
```
删除当前数据库
```
db.dropDatabase()
```

创建数据库并插入一些数据

use test
db.test.insert({"Alex": "Good boy"})
db.test.insert({"Wang": "Good girl"})

插入文档, 文档的数据结构和JSON基本一样
```
db.doc.insert({
    title: 'test title',
    description: 'test description',
    by: 'test by'

})
```
doc是集合名，如果该集合不在数据库中，会自动创建
```
show tables
```
这个时候会输出 test, doc两个集合
查看已插入的内容
```
db.doc.find()
```

将数据定义为一个变量，再插入

school = ({'name': '海洋大学', 'address': '太平洋底'})
db.doc.insert(school)

更新操作

db.collection.update(
   <query>,     # 查询条件，类似于sql中的where
   <update>,    # 更新的字段，和一些操作符
   {
     upsert: <boolean>,  # 如果对象不存在，true 插入， false 不插入，默认 false
     multi: <boolean>,   # 默认false, 只更新查找到的第一条数据
     writeConcern: <document>
   }
)

db.doc.update({'name':'海洋大学'},{$set:{'address':'太平洋底128号'}})

替换操作

db.doc.save({"_id": ObjectId("59561d8e00e2b59581d0c158"), "desc": "非著名海洋学院"})

删除文档

db.collection.remove(
   <query>,                     # 可选，删除条件
   {
     justOne: <boolean>,        # 可选，true或者1，则只删除一个文档
     writeConcern: <document>   # 可选，可抛出异常的级别
   }
)

-- 移除了 title为test title的所有记录
db.doc.remove({'title': 'test title'})
--  删除所有数据
db.doc.remove({})

查询文档

db.collection.find(
    query,                      # 可选，查询条件
    projection                  # 可选，指定显示字段，0 不显示， 1 显示
)

-- 查找出title为test title的记录，且不显示title
db.test.find({'title': 'test title'}, {'title': 0})
-- 尾部加上pretty可以格式化输出，看的更舒服
db.test.find({'title': 'test title'}, {'title': 0}).pretty()

查询文旦给还有一个findOne，只返回一条数据

查询条件

操作	格式	范例	备注
等于	{key: value}	db.doc.find({‘title’: ‘test title’})
小于	{key: {$lt: value}}	db.doc.find({‘id’: {$lt: 30}})	less than
小于等于	{key: {$lte: value}}	db.doc.find({‘id’: {$lte: 30}})	less than equal
大于	{key: {$gt: value}}	db.doc.find({‘id’: {$gt: 30}})	greater than
大于等于	{key: {$gte: value}}	db.doc.find({‘id’: {$gte: 30}})	greater than equal
不等于	{key: {$ne: value}}	db.doc.find({‘id’: {$ne: 30}})	not equal

查询的AND条件

-- 传入多个key:value键值对，用逗号隔开
db.collection.find({key1:value1, key2:value2, ...})

查询的OR条件

-- 使用了关键字 $or
db.collection.find( { 
    $or: [ {key1: value1}, {key2:value2}]
})

查找示例

-- 查找title = 'test title' AND (id < 30 OR auth = 'Alex' )
db.test.find({'title': 'test title', \$or: [{'id': {\$lt: 30}}, {'auth': 'Alex'}]})

$type操作符
mongodb可以使用的类型如下

类型	数字	备注
Double	1
String	2
Object	3
Array	4
Binary data	5
Undefined	6	已废弃
Object id	7
Boolean	8
Date	9
Null	10
Regular Expression	11
JavaScript	13
Symbol	14
JavaScript (with scope)	15
32-bit integer	16
Timestamp	17
64-bit integer	18
Min key	255	Query with -1.
Max key	127

-- 查找title为String的所有数据, 依据上表，2表示String
db.test.find({'title': {$type: 2}})

limit

-- 在搜索结果可以指定读取数量，即在尾部加上limit
db.test.find({'title': {$type: 2}}).limit(10)

skip

-- 还可以跳过指定数量的数据
db.test.find({'title': {$type: 2}}).limit(10).skip(100)

排序

-- 按照指定的key排序，1升序，-1降序
db.collection.find().sort({KEY:1})

db.test.find({'title': {$type: 2}}).limit(10).sort({'title': -1})

索引
- 查看当前索引
```
db.test.getIndexes()
```
- mongodb使用ensureIndex来创建索引
```
-- 1按升序创建索引，-1按降序创建索引，可以拥有多个字段创建索引
db.collection.ensureIndex({key1:1, key2: -1})
-- 创建以title为索引
db.test.ensureIndex({'title': 1}, {'background': true})
```
  创建索引时，还可以附带一些参数
  - background: 创建索引会阻塞其它操作，设为true，则可以后台方式创建, 默认false
  - unique: 建立的索引是否唯一, 默认false
  - name: 指定索引名称，默认会以字段名 + 排序顺序生成，比如title_1
  - dropDups: 在创建唯一索引时是否删除重复记录，指定true时会创建唯一索引，默认false
  - …
- 删除索引
```
-- 删除集合的所有索引
db.test.dropIndexes()
-- 删除指定的索引
db.test.dropIndex({'title': 1})
```
- 索引限制
  - 集合中索引不能超过64个。
  - 索引名的长度不能超过128个字符。
  - 一个符合索引最多可以有31个字段。
  - 如果索引的大小大于内存的限制，mongodb会删除一些索引，这将导致性能下降。

性能分析
mongodb提供了一个关键字 explain来分析性能。mysql也使用这个名称

-- mysql
EXPLAIN SELECT * FROM account WHERE id = 1000002;
-- mongodb
db.test.find({'title': 'test title'}).explain()

创建title为索引后，执行find命令，并用explain查看，输出:

{
    "queryPlanner" : {
        "plannerVersion" : 1,
        "namespace" : "test.test",
        "indexFilterSet" : false,
        "parsedQuery" : {
            "title" : {
                "\$eq" : "test title"
            }
        },
        "winningPlan" : {
            "stage" : "FETCH",
            "inputStage" : {
                "stage" : "IXSCAN",
                "keyPattern" : {
                    "title" : 1
                },
                "indexName" : "title_1",    -- 使用了索引
                "isMultiKey" : false,
                "multiKeyPaths" : {
                    "title" : [ ]
                },
                "isUnique" : false,
                "isSparse" : false,
                "isPartial" : false,
                "indexVersion" : 2,
                "direction" : "forward",
                "indexBounds" : {
                    "title" : [
                        "[\"test title\", \"test title\"]"
                    ]
                }
            }
        },
        "rejectedPlans" : [ ]
    },
    "serverInfo" : {
        "host" : "alex.local",
        "port" : 27017,
        "version" : "3.4.5",
        "gitVersion" : "520b8f3092c48d934f0cd78ab5f40fe594f96863"
    },
    "ok" : 1
}

queryPlanner: 包含查询优化器选择的查询计划的信息
- namespace: 所查询的集合，相当于表
- indexFilterSet: 该查询是否有索引计划 (什么是索引计划?，请点这里)
- parsedQuery: 查询条件
winningPlan: 被查询优化器选择的查询计划详情
- stage: 见下文
- inputStage/inputStages: 描述stage
stage
- COLLSCAN ：全表扫描
- IXSCAN：索引扫描
- FETCH:：根据索引去检索指定document
- SHARD_MERGE：各个分片返回数据进行merge
- SORT：表明在内存中进行了排序（与前期版本的scanAndOrder:true一致）
- SORT_MERGE：表明在内存中进行了排序后再合并
- LIMIT：使用limit限制返回数
- SKIP：使用skip进行跳过
- IDHACK：针对_id进行查询
- SHARDING_FILTER：通过mongos对分片数据进行查询
- COUNT：利用db.coll.count()之类进行count运算
- COUNTSCAN：count不使用用Index进行count时的stage返回
- COUNT_SCAN：count使用了Index进行count时的stage返回
- SUBPLA：未使用到索引的$or查询的stage返回
- TEXT：使用全文索引进行查询时候的stage返回

聚合
```
-- 有一系列类似如下的数据 （数据杜撰的）
{  
    "_id": "10280",
    "city": "NEW YORK",     //城市  
    "state": "NY",          //城市缩写  
    "pop": 5574,            //人口  
    "loc": [                //经纬度  
        -74.016323,  
        40.710537  
    ]  
}
{
    "_id" : ObjectId("595a18ceed95ebc77707eb70"),
    "city" : "BEI JING",
    "state" : "BJ",
    "pop" : 9851,
    "loc" : [
        -74.016323,
        40.710537
    ]
}

-- 查找人口超过 6000(万)的城市
> db.city.aggregate([
    {$group: {_id: "$state", totalPop: {$sum: "$pop"}}}, 
{$match: {totalPop: {$gte: 6000}}}
])
-- 输出结果
{ "_id" : "BJ", "totalPop" : 9851 }
```
- 命令按照书写顺序在管道中执行
  - $project：修改输入文档的结构。可以用来重命名、增加或删除域，也可以用于创建计算结果以及嵌套文档。
  - $match：用于过滤数据，只输出符合条件的文档。$match使用MongoDB的标准查询操作。
  - $limit：用来限制MongoDB聚合管道返回的文档数。
  - $skip：在聚合管道中跳过指定数量的文档，并返回余下的文档。。
  - $group：将集合中的文档分组，可用于统计结果。
  - $sort：将输入文档排序后输出。
  - …
- 一些聚合表达式
  - $sum：计算总和
  - $avg：计算平均值
  - $min：获取集合中所有文档对应值得最小值
  - $max：获取集合中所有文档对应值得最大值
  - $push：在结果文档中插入值到一个数组中
  - $addToSet：在结果文档中插入值到一个数组中，但不创建副本
  - $first：根据资源文档的排序获取第一个文档数据
  - $last：根据资源文档的排序获取最后一个文档数据
复制
- 复制是将数据同步在多个服务器的过程。至少需要两个节点。
- 常见一主一从，一主多从。
- 可以保障数据的安全性，分布式读取数据。
分片
- 在Mongodb里面存在另一种集群，就是分片技术,可以满足MongoDB数据量大量增长的需求。

数据备份

-- 在bin目录下输入命令，备份 city
./mongodump -h127.0.0.1 -d city -o /Users/alex/TMP

数据恢复

-- 删除city中的数据
db.city.remove({})
db.city.find({}).pretty()

-- 恢复数据
./mongorestore -h127.0.0.1:27017 -d city -path /Users/alex/TMP/city
db.city.find({}).pretty()

ObjectId
- ObjectId是一个12字节的BSON类型数据。
- 前4个字节表示时间戳。
- 接下来3个字节是机器标志码。
- 紧接着两个字节由PID组成。
- 最后3个字节是随机数。

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