MongoDB入门学习笔记之简介与安装配置

一、MongoDB简介

1、文档数据库

MongoDB是一款开源的文档型非关系数据库，具有高性能、高可靠性和自动扩展等特点。MongoDB中的每一条记录是一个文档，其数据存储结构为键/值对，类似JSON对象。每个字段的值可以包含其他文档、数组、文档数组。如：

使用文档的好处：

• 在许多编程语言中文档（即对象）对应于本地数据类型

• 内嵌的文档和数组减少对昂贵链接的需要

• 动态模式支持多态性

2、特点

高性能

提供高性能的数据持久化，尤其：

• 支持内嵌的数据模型减少数据库系统的I/O操作

• 索引支持更快的查询，包含内嵌对象

• 使用高效的二进制数据存储，包含大型对象（如视频等）
  

高可靠性

副本集是一组MongoDB服务器维护的相同数据集，它通过以下两方面提高可靠性：

• 故障恢复

• 数据冗余

自动扩展
MongoDB核心功能之一是提供水平扩展：

• 跨集群自动分区分配数据

• 副本集可以为低延迟高吞吐量的部署提供最终一致性的读取（并行处理）

• 自动碎片处理，支持云计算层次的扩展性

3、对比现有技术优势

• bson数据结构

• 多种数据类型

• 存储即缓存

• 更高的读写并发

• 内置replication， 故障切换更好

• 内置sharding， 无限制的水平扩展

• 可部署在PC服务器上

• 开放源代码

4、技术实现

• MongoDB采用多线程机制满足并发要求；

• MongoDB采用递归锁完成互斥访问；

• MongoDB采用内存文件映射的存储机制实现高速读并发；

• MongoDB采用异步写入+定时刷新方式实现高速写并发；

• MongoDB采用异步写入+定时刷新方式实现重放日志，以保证基本的持久化机制；

• MongoDB采用异步复制策略实现基本的数据可靠性；

• MongoDB可对数据库进行分片设置以实现自动化的水平分区

5、应用方案

MongoDB包括一个自动分片的的模块“mongos”，从而可以构建一个大的水平可扩展的数据库集群，可以动态地添加服务器，自动建立一个水平扩展的数据库集群系统，将数据库分表存储在sharding的各个节点上，如下是一个数据库集群的示意图

6、应用场景

• 对并发读写性能要求的系统

• 需要对数据水平分区的系统

• 需要海量缓存却苦于容量限制的系统

• 需要经常变更数据结构的系统

7、影响

系统性能影响

在数据存储上，Mongodb 将使得现有现有系统在性能上大幅提升， 系统平均响应时间、单位时间并发量、容量均会有显著提高。

资源影响

由于mongodb采用文件内存映射的方式进行存储访问， 因而对内存和硬盘的消耗相当严重， 尤其是内存再元消耗是传统内存资源使用的10-100倍以上。

应用方式影响

由传统的结构化查询SQL方式， 转变为半结构化的文档方式， 有一个思维转变的过程和学习曲线。

应用架构影响

应用mongodb， 将会使现有系统架构体系变动较大、。 在在缓存和数据访问策略上， 旧有的方式将会全盘抛弃， 以适应接入mongodb

二、在Windows上安装配置

1、下载

下载地址：https://www.mongodb.org/downloads

根据自己系统下载对应版本，64位版本的MongoDB无法在32位的windows系统下工作，64位win7下载这个：

msi安装程序包含所有的其他依赖软件并且会自动升级老版本的MongoDB

2、安装

双击msi

点击next

点勾，next

点击Custom选择自定义安装

Browse选择安装目录

安装到D:\MongoDB\，OK

Install安装

点击Finish完成，目录结构：

bin目录下可执行文件集：

3、运行MongoDB

MongoDB需要一个数据目录来存储数据，该目录默认为\data\db,改目录需要手动创建（安装目录对应盘符下）。当然也可以自己指定数据目录。先在MongoDB目录下手动创建data目录，然后在cmd命令行下进入bin目录运行：

1. mongod.exe --dbpath d:\MongoDB\data

注意，如果数据目录路径包含空格，应该将整个路径用双引号括起。

当看到waiting for connections消息时表示MongoDB启动成功

MongoDB默认使用27017端口，现在打开另一个cmd窗口连接到MongoDB，同样进入bin目录，运行mongo.exe

服务端命令行窗口监听到连接：

尝试往MongoDB中插入两条数据并删除数据（foo是collection名，如果不存在则创建）

4、配置MongoDB服务

为方便启动MongoDB，现将其配置成Windows服务

（1）以管理员身份运行cmd

必须以管理员身份才能创建MongoDB服务（创建目录不需要...）

运行—>输入cmd—>Ctrl + Shift + Enter

或者右键cmd.exe以管理员身份运行

（2）创建数据和日志目录

1. mkdir d:\MongoDB\data\db
2. mkdir d:\MongoDB\data\log

（3）创建配置文件

创建一个数据库配置文件mongod.cfg，将该配置文件放在MongoDB目录下，指定数据库数据和日志存储路径：

（4）安装MongoDB服务

第一种方法：

进入bin目录，运行mongod.exe,指定配置文件路径安装：

1. mongod.exe --config D:\MongoDB\mongod.cfg --install

此时已将MongoDB配置成系统服务，可以运行services.msc到系统服务中查看到

第二种方法：

运行以下命令：

1. sc.exe create MongoDB binPath= "D:\MongoDB\bin\mongod.exe --service --config=\"D:\MongoDB\mongod.cfg\"" DisplayName= "MongoDB" start= "auto"

注意,sc.exe命令要求等号与值之间需要一个空格

（5）开始MongoDB服务

1. net start MongoDB

（6）停止MongoDB服务

1. net stop MongoDB

（7）移除MongoDB服务

如果需要可以通过以下命令移除MongoDB服务

1. mongod.exe --remove

也可以用以下命令：

1. sc.exe delete MongoDB

OK！MongoDB安装配置介绍完毕，收工！