01：MongoDB基础

1.1 MongoDB简介

　　1、特点

　　　　　　1. MongoDB的提供了一个面向文档存储，操作起来比较简单和容易。

　　　　　　2. 你可以在MongoDB记录中设置任何属性的索引 (如：FirstName="Ning",Address="Beijing")来实现更快的排序。

　　　　　　3. 你可以通过本地或者网络创建数据镜像，这使得MongoDB有更强的扩展性。

　　　　　　4. 如果负载的增加（需要更多的存储空间和更强的处理能力） ，它可以分布在计算机网络中的其他节点上这就是所谓的分片。

　　　　　　5. Mongo支持丰富的查询表达式。查询指令使用JSON形式的标记，可轻易查询文档中内嵌的对象及数组。

　　　　　　6. MongoDb 使用update()命令可以实现替换完成的文档（数据）或者一些指定的数据字段 。

　　　　　　7. Mongodb中的Map/reduce主要是用来对数据进行批量处理和聚合操作。

　　　　　　8. Map和Reduce。Map函数调用emit(key,value)遍历集合中所有的记录，将key与value传给Reduce函数进行处理。

　　　　　　9. Map函数和Reduce函数是使用Javascript编写的，并可以通过db.runCommand或mapreduce命令来执行MapReduce操作。

　　　　　　10. GridFS是MongoDB中的一个内置功能，可以用于存放大量小文件。

　　　　　　11. MongoDB允许在服务端执行脚本，可以用Javascript编写某个函数，直接在服务端执行，也可以把函数的定义存储在服务端，下次直接调用即可。

　　　　　　12. MongoDB支持各种编程语言:RUBY，PYTHON，JAVA，C++，PHP，C#等多种语言。

　　2、MongoDB简介

　　　　　　1. MongoDB是一个文档型的NoSQL数据库，文档型---> BSON文档（json的二进制）
　　　　　　2. 保存数据：key-value
　　　　　　3. 一般不支持事务

　　3、MongoDB使用场景

　　　　1）更高的写入负载

　　　　　　　　默认情况下，MongoDB更侧重高数据写入性能，而非事务安全，MongoDB很适合业务系统中有大量“低价值”数据的场景。

　　　　　　　　但是应当避免在高事务安全性的系统中使用MongoDB，除非能从架构设计上保证事务安全。

　　　　2）高可用性

　　　　　　　　MongoDB的复副集(Master-Slave)配置非常简洁方便，此外，MongoDB可以快速响应的处理单节点故障，自动、安全的完成故障转移。

　　　　　　　　这些特性使得MongoDB能在一个相对不稳定（如云主机）的环境中，保持高可用性。

　　　　3）表结构不明确，且数据在不断变大

　　4、MongoDB应用举例

　　　　　　1. 比如豆瓣影评中有1000部电影，每部电影有1000个影评，每个影评有1000个评论，那么查询笛卡尔积是1000*1000*1000

　　　　　　2. 而使用MongoDB只需要存储1000条数据即可完成上述数据查询

　　　　　　

1.2 MongoDB安装与配置

　　1、上传解压安装MongoDB

　　　　　　mkdir tools # 存放安装包
　　　　　　mkdir training # 存放安装目录

　　　　　　tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-enterprise-rhel70-3.4.10.tgz -C ~/training/

　　　　　　vi ~/.bash_profile

MONGODB_HOME=/root/training/mongodb-linux-x86_64-enterprise-rhel70-3.4.10
export MONGODB_HOME

PATH=$MONGODB_HOME/bin:$PATH
export PATH

.bash_profile

　　　　　　source ~/.bash_profile                # 生效环境变量, 使在任何位置都可以使用MongoDB命令

　　　　　　安装MongoDB依赖rpm包

　　　　　　yum install -y net-snmp*             # 安装net-snmp : 
　　　　　　yum install -y cyrus*                   # 安装cyrus :

　　　　　　启动MongoDB

　　　　　　mkdir -p /data/db

　　　　　　mongod --dbpath /data/db          # 指定MongoDB数据库文件存储路径（从3.2版本后，MongoDB的默认的数据引擎：wiredTiger）

　　　　　　mongod --dbpath /data/db1 --storageEngine=mmapv1         # 早期：内存映射，可以指定参数  --storageEngine=mmapv1

　　　　　　使用MongoDB Web的控制台：需要在启动MongoDB的时候，指定参数: --httpinterface

　　　　　　mongod --dbpath /data/db1 --storageEngine=mmapv1 --httpinterface

　　2、测试MongoDB shell

　　　　　　mongo                     # 进入mongo shell环境

　　　　　　show dbs                 # 查看所有db

　　　　　　use mydemo            # 使用我们的数据库（如果没有这个数据库会自动创建）

　　　　　　db.test1.insert({id:1,"name":"Tom"})                  # 在test1表中插入一条数据（如果没有这个表会自动创建）

1.3 MongoDB的体系结构

　　1、一个MongoDB Server：实例和多个数据库（1：N）

　　　　　　

　　2、逻辑存储结构

　　　　　　数据库（database）、表（集合Collection）、记录（文档Document）

　　3、物理存储结构

　　　　1）--dbpath /data/db 指定数据库文件存储的位置

　　　　2）MongoDB的物理存储的文件
　　　　　　（*）命名空间文件： 后缀： .ns 大小 16M
　　　　　　（*）数据文件： 后缀：0,1,2,3****
　　　　　　　　大小： 0 ---> 16M
　　　　　　　　　　　 1 ---> 32M
　　　　　　　　　　 　2 ---> 64M
　　　　　　（*）日志文件：存储的位置可能不一样
　　　　　　　　（1）直接存储在操作系统
　　　　　　　　　　　　系统日志文件： 记录的是系统的启动信息、告警信息等等
　　　　　　　　　　　　journal日志文件：重做日志，即：redo日志，用于恢复
　　　　　　　　（2）存储在集合中（Collection）中
　　　　　　　　　　　　oplog： 复制操作的日志（只在：主从复制的功能）
　　　　　　　　　　　　慢查询的日志（需要单独配置）：一般在生产系统中：大于200毫秒的日志

　　　　注意：从3.2版本后，MongoDB的默认的数据引擎：wiredTiger
　　　　早期：内存映射，可以指定参数 --storageEngine=mmapv1
　　　　新版本：数据文件大小从：64M开始

1.4 使用mongo shell

　　1、启动mongo shell
　　　　　　mongo                 # 直接输入mongo即可进入mongo shell环境

　　　　　　mongo -u *** -p *** -host *** -port ***

　　　　　　参数:

　　　　　　　　--username 用户名
　　　　　　　　--password 密码
　　　　　　　　--host
　　　　　　　　--port

　　2、可以在mongo Shell使用外部的编辑器：vi

　　　　　　[root@linux-node2 db]#   export EDITOR=vi                        # 定义环境变量 后需要重新进入mongo shell环境中 
　　　　　　[root@linux-node2 db]#   mongo　　　　　

　　　　　　MongoDB Enterprise >   function myFunction(){}
　　　　　　MongoDB Enterprise >   edit myFunction     # 修改myFunction函数

　　　　　　function myFunction(){print("hello word")}
　　　　　　MongoDB Enterprise >   myFunction()          # 运行myFunction() 函数
　　　　　　hello word

　　3、使用启动配置文件

　　　　　　vim ~/.mongorc.js

host=db.serverStatus().host;
cmdCount=1;
prompt=function(){
return db+"@"+host+" "+(cmdCount++) +">";
}

''' 此时的mongo shell就会显示 数据库名（test）主机名（linux-node2.example.com）   条数
test@linux-node2.example.com 1>
'''

　　4、mongo shell的基本操作

　　　　　　show dbs                       # 查看所有数据库

　　　　　　use mydemo1                # 使用数据库（如果没有当前数据库会自动创建）

　　　　　　show tables                    # 查看当前数据库所有表

　　　　　　show collections             # 查看当前集合

1.5 MongoDB数据类型

　　  注：mongo shell数据类型：字符串、整型、布尔值、浮点数、时间 ******

　　1、日期类型：date

　　　　　　使用不同方式来创建一个date
　　　　　　(*) Date():表示当前时间，插入的是一个字符串类型
　　　　　　(*) new Date():插入的是isodate类型，表示的是格林威治标准时间
　　　　　　(*) ISODate(): 类似new Date()

　　2、ObjectId:

　　　　　　当插入数据的时候，自动生成一个字段: _id ---> 相当于主键
　　　　　　ObjectId是一个12字节的BSON类型的字符串

　　3、表示数字的时候，注意的问题
　　　　　　NumberInt: 表示32位整数
　　　　　　NumberDecimal:支持34位小数
　　　　　　Double：如果没有指定数字类型默认是double

　　4、测试

db.test2.insertOne({ "_id" : 1, "val" : NumberDecimal( "9.99" ), "description" : "Decimal" })
db.test2.insertOne({ "_id" : 2, "val" : 9.99, "description" : "Double" })
db.test2.insertOne({ "_id" : 3, "val" : 10, "description" : "Double" })
db.test2.insertOne({ "_id" : 4, "val" : NumberLong(10), "description" : "Long" })
db.test2.insertOne({ "_id" : 5, "val" : NumberDecimal( "10.0" ), "description" : "Decimal" })

创建表中测试数据

1、查询表中所有数据
db.test2.find()

2、数字不指定数据类型时默认是double类型，所以只能查到一条
db.test2.find({"val":9.99})
{ "_id" : 2, "val" : 9.99, "description" : "Double" }

3、类型为NumberDecimal，值为9.99的数据
db.test2.find({"val":NumberDecimal("9.99")})
{ "_id" : 1, "val" : NumberDecimal("9.99"), "description" : "Decimal" }

4、对于整数10的匹配，将匹配所有的数据类型是10
db.test2.find({"val":10})
{ "_id" : 3, "val" : 10, "description" : "Double" }
{ "_id" : 4, "val" : NumberLong(10), "description" : "Long" }
{ "_id" : 5, "val" : NumberDecimal("10.0"), "description" : "Decimal" }

5、db.test2.find({"val":NumberDecimal("10")})
{ "_id" : 3, "val" : 10, "description" : "Double" }
{ "_id" : 4, "val" : NumberLong(10), "description" : "Long" }
{ "_id" : 5, "val" : NumberDecimal("10.0"), "description" : "Decimal" }

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