mongodb浅析

设计特征：

MongoDB 的设计目标是高性能、可扩展、易部署、易使用，存储数据非常方便。其主要功能特性如下。

（1）面向集合存储，容易存储对象类型的数据。在MongoDB 中数据被分组存储在集合中，集合类似RDBMS 中的表，一个集合中可以存储无限多的文档。

（2）模式自由，采用无模式结构存储。在MongoDB 中集合中存储的数据是无模式的文档，采用无模式存储数据是集合区别于RDBMS 中的表的一个重要特征。

（3）支持完全索引，可以在任意属性上建立索引，包含内部对象。MongoDB的索引和RDBMS 的索引基本一样，可以在指定属性、内部对象上创建索引以提高查询的速度。除此之外，MongoDB 还提供创建基于地理空间的索引的能力。

（4）支持查询。MongoDB 支持丰富的查询操作，MongoDB 几乎支持SQL中的大部分查询。

（5）强大的聚合工具。MongoDB 除了提供丰富的查询功能外，还提供强大的聚合工具，如count、group 等，支持使用MapReduce 完成复杂的聚合任务。

（6）支持复制和数据恢复。MongoDB 支持主从复制机制，可以实现数据备份、故障恢复、读扩展等功能。而基于副本集的复制机制提供了自动故障恢复的功能，确保了集群数据不会丢失。

（7）使用高效的二进制数据存储，包括大型对象（如视频）。使用二进制格式存储，可以保存任何类型的数据对象。

（8）自动处理分片，以支持云计算层次的扩展。MongoDB 支持集群自动切分数据，对数据进行分片可以使集群存储更多的数据，实现更大的负载，也能保证存储的负载均衡。

（9）支持Perl、PHP、Java、C#、JavaScript、Ruby、C 和C++语言的驱动程序，MongoDB 提供了当前所有主流开发语言的数据库驱动包，开发人员使用任何一种主流开发语言都可以轻松编程，实现访问MongoDB 数据库。

（10）文件存储格式为BSON（JSON 的一种扩展）。BSON 是对二进制格式的JSON 的简称，BSON 支持文档和数组的嵌套。

（11）可以通过网络访问。可以通过网络远程访问MongoDB 数据库。

Centos7下安装mongoDB3.4：

tar zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.4.4.tgz
	mv mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.4.4 mongodb344

配置mongodb

cd mongodb344/

mkdir data

mkdir logs

vim /opt/mongodb344/mongodb.conf

port=27017

dbpath=/opt/mongodb344/data/

rest=true

logpath=/opt/mongodb344/logs/mongodb.log

pidfilepath=/opt/mongodb344/mongo.pid

fork=true

logappend=true

shardsvr=true

#auth=true

注释：

--logpath 日志文件路径

--master 指定为主机器

--slave 指定为从机器

--source 指定主机器的IP地址

--pologSize 指定日志文件大小不超过64M.因为resync是非常操作量大且耗时，最好通过设置一个足够大的oplogSize来避免resync(默认的 oplog大小是空闲磁盘大小的5%)。

--logappend 日志文件末尾添加

--port 启用端口号

--fork 在后台运行

--only 指定只复制哪一个数据库

--slavedelay 指从复制检测的时间间隔

--auth 是否需要验证权限登录(用户名和密码)

5、启动：

./bin/mongod --config /opt/mongodb344/mongodb.conf

6、设置开机自动启动mongodb
vi /etc/rc.d/rc.local
/opt/mongodb344/bin/mongod --config /opt/mongodb344/mongodb.conf

MongoDB和mysql 操作指令对比

作用	MySQL	MongoDB

服务器守护进程	mysqld	mongod
客户端工具	mysql	mongo
逻辑备份工具	mysqldump	mongodump
逻辑还原工具	mysql	mongorestore
数据导出工具	mysqldump	mongoexport
数据导入工具	source	mongoimport

新建用户并授权	grant all on . to username@'localhost' identified by 'passwd';	db.addUser("user","psw") db.auth("user","psw")
显示库列表	show databases;	show dbs
进去库	use dbname;	use dbname
显示表列表	show tables;	show collections
查询主从状态	show slave status;	rs.status
创建库	create database name;	无需单独创建，直接use进去
创建表	create table tname(id int);	无需单独创建，直接插入数据
删除表	drop table tname;	db.tname.drop()
删除库	drop database dbname;	首先进去该库，db.dropDatabase()

插入记录	insert into tname(id) value(2);	db.tname.insert({id:2})
删除记录	delete from tname where id=2;	db.tname.remove({id:2})
修改/更新记录	update tname set id=3 where id=2;	db.tname.update({id:2}, {$set:{id:3}},false,true)

查询所有记录	select * from tname;	db.tname.find()
查询所有列	select id from tname;	db.tname.find({},{id:1})
条件查询	select * from tname where id=2;	db.tname.find({id:2})
条件查询	select * from tname where id < 2;	db.tname.find({id:{$lt:2}})
条件查询	select * from tname where id >=2;	db.tname.find({id:{$gte:2}})
条件查询	select * from tname where id=2 and name='steve';	db.tname.find({id:2, name:'steve'})
条件查询	select * from tname where id=2 or name='steve';	db.tname.find($or:[{id:2}, {name:'steve'}])
条件查询	select * from tname limit 1;	db.tname.findOne()

模糊查询	select * from tname where name like "%ste%";	db.tname.find({name:/ste/})
模糊查询	select * from tname where name like "ste%";	db.tname.find({name:/^ste/})

获取表记录数	select count(id) from tname;	db.tname.count()
获取有条件的记录数	select count(id) from tname where id=2;	db.tname.find({id:2}).count()
查询时去掉重复值	select distinct(last_name) from tname;	db.tname.distinct('last_name')

正排序查询	select *from tname order by id;	db.tname.find().sort({id:1})
逆排序查询	select *from tname order by id desc;	db.tname.find().sort({id:-1})

取存储路径	explain select * from tname where id=3;	db.tname.find({id=3}).explain()

1. 存储类型

mongodb文档类似于json，但不是完全的json。

json只有六种类型：null， bool，数字，字符串，数组，对象。

但是mongo的文档在json的基础上还扩展了几种类型，比如，日期类型，整数，浮点数。

mongodb真正存储在磁盘上是使用bson（binary json）。

2. 常用数据类型

null：表示不存在或空值。

bool ： true 和 false。

string：字符串，用引号包含。

3. 数字

json中只有数字类型。

而mongodb中有三种：

32位整数

64位整数

64为浮点数

数字默认是按照浮点数存储的。

4. 日期

日期类型存储从标准纪元开始的毫秒数。

[plain] view plain copy

{"x" : new Date()}

5. 数组

可以存储数组

[plain] view plain copy

{"x" : ["a", "b", "c"]}

6. 内嵌文档

把一个文档作为另一个文档的一个值。

[plain] view plain copy

{“x” : {"foo" : "bar"}}

7. _id

mongdb文档必须有个“_id”key，默认是个ObjectId对象。

ObjectId使用12个字节存储空间，每个字节两位16进制数字，是24位字符串。

分配如下图所示

前四个字节为时间戳。由于在前面，使Objectid大概按照时间戳排序。将其作为索引提高效率。

pid为进程标识符，

计数器为每秒的计数器。每秒可以生成（16*16 = 256）的三次方。

_id可以程序来生成，不用系统自动，这就需要保证每个id不能重复。

8. 其他

文档中还可以包含正则表达式， javascript代码，二进制数据。

查看全部数据表

> use ChatRoom
switched to db ChatRoom
> show collections
Account
Chat
system.indexes
system.users

创建数据表

> db.createCollection("Account")
{"ok":1}

> db.createCollection("Test",{capped:true, size:10000}) { "ok" : 1 }

{"ok":1}

-- 说明

capped:true，表示该集合的结构不能被修改；

size:在建表之初就指定一定的空间大小，接下来的插入操作会不断地按顺序APPEND数据在这个预分配好空间的文件中，如果已经超出空间大小，则回到文件头覆盖原来的数据继续插入。这种结构保证了插入和查询的高效性，它不允许删除单个记录，更新的也有限制：不能超过原有记录的大小。这种表效率很高，它适用于一些暂时保存数据的场合，比如网站中登录用户的session信息，又比如一些程序的监控日志，都是属于过了一定的时间就可以被覆盖的数据。

修改数据表名

> db.Account.renameCollection("Account1")
{ "ok" : 1 }

数据表帮助主题help

> db.Account.help()
DBCollection help
        db.Account.find().help() - show DBCursor help
        db.Account.count()
        db.Account.dataSize()
        db.Account.distinct( key ) - eg. db.Account.distinct( 'x' )
        db.Account.drop() drop the collection
        db.Account.dropIndex(name)
        db.Account.dropIndexes()
        db.Account.ensureIndex(keypattern[,options]) - options is an object with these possible fields: name, unique, dropDups
        db.Account.reIndex()
        db.Account.find([query],[fields]) - query is an optional query filter. fields is optional set of fields to return.
                                                      e.g. db.Account.find( {x:77} , {name:1, x:1} )
        db.Account.find(...).count()
        db.Account.find(...).limit(n)
        db.Account.find(...).skip(n)
        db.Account.find(...).sort(...)
        db.Account.findOne([query])
        db.Account.findAndModify( { update : ... , remove : bool [, query: {}, sort: {}, 'new': false] } )
        db.Account.getDB() get DB object associated with collection
        db.Account.getIndexes()
        db.Account.group( { key : ..., initial: ..., reduce : ...[, cond: ...] } )
        db.Account.mapReduce( mapFunction , reduceFunction , <optional params> )
        db.Account.remove(query)
        db.Account.renameCollection( newName , <dropTarget> ) renames the collection.
        db.Account.runCommand( name , <options> ) runs a db command with the given name where the first param is the collection name
        db.Account.save(obj)
        db.Account.stats()
        db.Account.storageSize() - includes free space allocated to this collection
        db.Account.totalIndexSize() - size in bytes of all the indexes
        db.Account.totalSize() - storage allocated for all data and indexes
        db.Account.update(query, object[, upsert_bool, multi_bool])
        db.Account.validate() - SLOW
        db.Account.getShardVersion() - only for use with sharding

查看全部表记录

> db.Account.find()
{ "_id" : ObjectId("4df08553188e444d001a763a"), "AccountID" : 1, "UserName" : "libing", "Password" : "1", "Age" : 26, "Email" : "libing@126.com", "RegisterDate" : "2011-06-09 16:31:25" }
{ "_id" : ObjectId("4df08586188e444d001a763b"), "AccountID" : 2, "UserName" : "lb", "Password" : "1", "Age" : 25, "Email" : "libing@163.com", "RegisterDate" : "2011-06-09 16:36:95" }

--SELECT * FROM Account

说明：

默认每页显示20条记录，当显示不下的情况下，可以用it迭代命令查询下一页数据。
可以通过DBQuery.shellBatchSize设置每页显示数据的大小。如：DBQuery.shellBatchSize = 5，这样每页就显示5条记录了。

> db.Test.find()
{ "_id" : ObjectId("4df6d55407444568af61cfea"), "TestID" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d55907444568af61cfeb"), "TestID" : 2 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d55b07444568af61cfec"), "TestID" : 3 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d55e07444568af61cfed"), "TestID" : 4 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d56207444568af61cfee"), "TestID" : 5 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d56507444568af61cfef"), "TestID" : 6 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d56807444568af61cff0"), "TestID" : 7 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d56b07444568af61cff1"), "TestID" : 8 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d56e07444568af61cff2"), "TestID" : 9 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d57a07444568af61cff3"), "TestID" : 10 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d57d07444568af61cff4"), "TestID" : 11 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d58007444568af61cff5"), "TestID" : 12 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d58307444568af61cff6"), "TestID" : 13 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d58e07444568af61cff7"), "TestID" : 14 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d59207444568af61cff8"), "TestID" : 15 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d59607444568af61cff9"), "TestID" : 16 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d59c07444568af61cffa"), "TestID" : 17 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d5a307444568af61cffb"), "TestID" : 18 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d5a607444568af61cffc"), "TestID" : 19 }
> DBQuery.shellBatchSize
20
> DBQuery.shellBatchSize = 5
5
> db.Test.find()
{ "_id" : ObjectId("4df6d55407444568af61cfea"), "TestID" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d55907444568af61cfeb"), "TestID" : 2 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d55b07444568af61cfec"), "TestID" : 3 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d55e07444568af61cfed"), "TestID" : 4 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d56207444568af61cfee"), "TestID" : 5 }
has more
> it
{ "_id" : ObjectId("4df6d56507444568af61cfef"), "TestID" : 6 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d56807444568af61cff0"), "TestID" : 7 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d56b07444568af61cff1"), "TestID" : 8 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d56e07444568af61cff2"), "TestID" : 9 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d57a07444568af61cff3"), "TestID" : 10 }
has more
> it
{ "_id" : ObjectId("4df6d57d07444568af61cff4"), "TestID" : 11 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d58007444568af61cff5"), "TestID" : 12 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d58307444568af61cff6"), "TestID" : 13 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d58e07444568af61cff7"), "TestID" : 14 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d59207444568af61cff8"), "TestID" : 15 }
has more
> it
{ "_id" : ObjectId("4df6d59607444568af61cff9"), "TestID" : 16 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d59c07444568af61cffa"), "TestID" : 17 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d5a307444568af61cffb"), "TestID" : 18 }
{ "_id" : ObjectId("4df6d5a607444568af61cffc"), "TestID" : 19 }
> it
no cursor

查询一条记录

> db.Account.findOne()
{
        "_id" : ObjectId("4ded95c3b7780a774a099b7c"),
        "UserName" : "libing",
        "Password" : "1",
        "Email" : "libing@126.cn",
        "RegisterDate" : "2011-06-07 11:06:25"
}

--SELECT TOP 1 * FROM Account

查询聚集中字段的不同记录

> db.Account.distinct("UserName")

--SELECT DISTINCT("UserName") FROM Account

查询聚集中UserName包含“keyword”关键字的记录

db.Account.find({"UserName":/keyword/})

--SELECT * FROM Account WHERE UserName LIKE '%keyword%'

查询聚集中UserName以"keyword" 开头的记录

> db.Account.find({"UserName":/^keyword/})

--SELECT * FROM Account WHERE UserName LIKE 'keyword%'

查询聚集中UserName以“keyword”结尾的记录

> db.Account.find({"UserName":/keyword$/})

--SELECT * FROM Account WHERE UserName LIKE '%keyword'

查询聚集中指定列

> db.Account.find({},{"UserName":1,"Email":1}) --1:true

--SELECT UserName,Email FROM Account

查询聚集中排除指定列

> db.Account.find({},{"UserName":0}) --0:false

查询聚集中指定列，且Age > 20

> db.Account.find({"Age":{"$gt":20}},{"UserName":1,"Email":1})

--SELECT UserName,Email FROM Account WHERE Age > 20

聚集中字段排序

> db.Account.find().sort({"UserName":1}) -- 升序
> db.Account.find().sort({"UserName":-1}) --降序

--SELECT * FROM Account ORDER BY UserName ASC

--SELECT * FROM Account ORDER BY UserName DESC

统计聚集中记录条数

> db.Account.find().count()

--SELECT COUNT(*) FROM Account

统计聚集中符合条件的记录条数

> db.Account.find({"Age":{"$gt":20}}).count()

-- SELECT COUNT(*) FROM Account WHERE Age > 20

统计聚集中字段符合条件的记录条数

> db.Account.find({"UserName":{"$exists":true}}).count()

--SELECT COUNT(UserName) FROM Account

查询聚集中前5条记录

> db.Account.find().limit(5)

--SELECT TOP 5 * FROM Account

查询聚集中第10条以后的记录

> db.Account.find().skip(10)

--SELECT * FROM Account WHERE AccountID NOT IN (SELECT TOP 10 AccountID FROM Account)

查询聚集中第10条记录以后的5条记录

> db.Account.find().skip(10).limit(5)

--SELECT TOP 5 * FROM Account WHERE AccountID NOT IN (SELECT TOP 10 AccountID FROM Account)

or查询

> db.Account.find({"$or":[{"UserName":/keyword/},{"Email":/keyword/}]},{"UserName":true,"Email":true})

--SELECT UserName,Email FROM Account WHERE UserName LIKE '%keyword%' OR Email LIKE '%keyword%'

添加新记录

> db.Account.insert({AccountID:2,UserName:"lb",Password:"1",Age:25,Email:"libing@163.com",RegisterDate:"2011-06-09 16:36:95"})

修改记录

> db.Account.update({"AccountID":1},{"$set":{"Age":27,"Email":"libingql@163.com"}})
> db.Account.find({"AccountID":1})
{ "AccountID" : 1, "Age" : 27, "Email" : "libingql@163.com", "Password" : "1", "RegisterDate" : "2011-06-09 16:31:25", "UserName" : "libing", "_id" : ObjectId("4df08553188e444d001a763a") }

> db.Account.update({"AccountID":1},{"$inc":{"Age":1}})
> db.Account.find({"AccountID":1})
{ "AccountID" : 1, "Age" : 28, "Email" : "libingql@163.com", "Password" : "1", "RegisterDate" : "2011-06-09 16:31:25", "UserName" : "libing", "_id" : ObjectId("4df08553188e444d001a763a") }

删除记录

> db.Account.remove({"AccountID":1}) --DELETE FROM Account WHERE AccountID = 1

> db.Account.remove({"UserName":"libing"}) --DELETE FROM Account WHERE UserName = 'libing'

> db.Account.remove({"Age":{$lt:20}}) --DELETE FROM Account WHERE Age < 20
> db.Account.remove({"Age":{$lte:20}}) --DELETE FROM Account WHERE Age <= 20
> db.Account.remove({"Age":{$gt:20}}) --DELETE FROM Account WHERE Age > 20
> db.Account.remove({"Age":{$gte:20}}) --DELETE FROM Account WHERE Age >= 20
> db.Account.remove({"Age":{$ne:20}}) --DELETE FROM Account WHERE Age != 20

> db.Account.remove() --全部删除
> db.Account.remove({}) --全部删除

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mongodb浅析

1. 存储类型

2. 常用数据类型

3. 数字

4. 日期

5. 数组

6. 内嵌文档

7. _id

8. 其他

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