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【MongoDB】01、MongoDB基础
一、MongoDB概述
1、MogoDB简介
什么是MongoDB ?
MongoDB 是由C++语言编写的，是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统。
在高负载的情况下，添加更多的节点，可以保证服务器性能。
MongoDB 旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。
MongoDB 将数据存储为一个文档，数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档类似于 JSON 对象。字段值可以包含其他文档，数组及文档数组。
一个文档相当于mysql数据库中的一行数据
2007年10月，MongoDB由10gen团队所发展。2009年2月首度推出。
2012年05月23日，MongoDB2.1 开发分支发布了! 该版本采用全新架构，包含诸多增强。
最新稳定版：3.4.2
2、MongoDB特点
主要特点
MongoDB的提供了一个面向文档存储，操作起来比较简单和容易。
你可以在MongoDB记录中设置任何属性的索引 (如：FirstName="Sameer",Address="8 Gandhi Road")来实现更快的排序。
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。
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。（自动分片）
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。
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 。
Mongodb中的Map/reduce主要是用来对数据进行批量处理和聚合操作。
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。
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。
GridFS是MongoDB中的一个内置功能，可以用于存放大量小文件。内置分布式文件系统
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。
MongoDB支持各种编程语言:RUBY，PYTHON，JAVA，C++，PHP，C#等多种语言。
MongoDB安装简单。
二、概念解析
不管我们学习什么数据库都应该学习其中的基础概念，在mongodb中基本的概念是文档、集合、数据库，下面我们挨个介绍。下表将帮助您更容易理解Mongo中的一些概念：
| SQL术语/概念 | MongoDB术语/概念 | 解释/说明 |
|---|---|---|
| database | database | 数据库 |
| table | collection | 数据库表/集合 |
| row | document | 数据记录行/文档 |
| column | field | 数据字段/域 |
| index | index | 索引 |
| table joins | 表连接,MongoDB不支持 | |
| primary key | primary key | 主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键 |
通过下图实例，我们也可以更直观的的了解Mongo中的一些概念：
数据库
一个mongodb中可以建立多个数据库。
MongoDB的单个实例可以容纳多个独立的数据库，每一个都有自己的集合和权限，不同的数据库也放置在不同的文件中。
"show dbs" 命令可以显示所有数据的列表。
执行 "db" 命令可以显示当前数据库对象或集合。
运行"use db_name"命令，可以使用一个指定的数据库。
数据库也通过名字来标识。数据库名可以是满足以下条件的任意UTF-8字符串。
不能是空字符串（"")。
不得含有‘ ‘（空格)、.、$、/、\和\0 (空宇符)。
应全部小写。
最多64字节。
文档
文档是一个键值(key-value)对(即BSON)。MongoDB 的文档不需要设置相同的字段，并且相同的字段不需要相同的数据类型，这与关系型数据库有很大的区别，也是 MongoDB 非常突出的特点。
一个简单的文档例子如下：
{"site":"www.runoob.com", "name":"菜鸟教程"}需要注意的是：
文档中的键/值对是有序的。
文档中的值不仅可以是在双引号里面的字符串，还可以是其他几种数据类型（甚至可以是整个嵌入的文档)。
MongoDB区分类型和大小写。
MongoDB的文档不能有重复的键。
文档的键是字符串。除了少数例外情况，键可以使用任意UTF-8字符。
文档键命名规范：
键不能含有\0 (空字符)。这个字符用来表示键的结尾。
.和$有特别的意义，只有在特定环境下才能使用。
以下划线"_"开头的键是保留的(不是严格要求的)。
是严格要求的)。
集合
集合就是 MongoDB 文档组，类似于 RDBMS （关系数据库管理系统：Relational Database Management System)中的表格。
集合存在于数据库中，集合没有固定的结构，这意味着你在对集合可以插入不同格式和类型的数据，但通常情况下我们插入集合的数据都会有一定的关联性。
比如，我们可以将以下不同数据结构的文档插入到集合中：
{"site":"
{"site":"
{"site":"www.runoob.com","name":"菜鸟教程","num":5}当第一个文档插入时，集合就会被创建。
合法的集合名
集合名不能是空字符串""。
集合名不能含有\0字符（空字符)，这个字符表示集合名的结尾。
集合名不能以"system."开头，这是为系统集合保留的前缀。
用户创建的集合名字不能含有保留字符。有些驱动程序的确支持在集合名里面包含，这是因为某些系统生成的集合中包含该字符。除非你要访问这种系统创建的集合，否则千万不要在名字里出现$。
如下实例：
db.col.findOne()
capped collections
Capped collections 就是固定大小的collection。
它有很高的性能以及队列过期的特性(过期按照插入的顺序). 有点和 "RRD" 概念类似。
Capped collections是高性能自动的维护对象的插入顺序。它非常适合类似记录日志的功能 和标准的collection不同，你必须要显式的创建一个capped collection， 指定一个collection的大小，单位是字节。collection的数据存储空间值提前分配的。
要注意的是指定的存储大小包含了数据库的头信息。
db.createCollection("mycoll", {capped:true, size:100000})在capped collection中，你能添加新的对象。
能进行更新，然而，对象不会增加存储空间。如果增加，更新就会失败 。
数据库不允许进行删除。使用drop()方法删除collection所有的行。
注意: 删除之后，你必须显式的重新创建这个collection。
在32bit机器中，capped collection最大存储为1e9( 1X109)个字节。
集合
元数据
数据库的信息是存储在集合中。它们使用了系统的命名空间：
dbname.system.*
在MongoDB数据库中名字空间 <dbname>.system.* 是包含多种系统信息的特殊集合(Collection)，如下:
| 集合命名空间 | 描述 |
|---|---|
| dbname.system.namespaces | 列出所有名字空间。 |
| dbname.system.indexes | 列出所有索引。 |
| dbname.system.profile | 包含数据库概要(profile)信息。 |
| dbname.system.users | 列出所有可访问数据库的用户。 |
| dbname.local.sources | 包含复制对端（slave）的服务器信息和状态。 |
对于修改系统集合中的对象有如下限制。
在{{system.indexes}}插入数据，可以创建索引。但除此之外该表信息是不可变的(特殊的drop index命令将自动更新相关信息)。
{{system.users}}是可修改的。 {{system.profile}}是可删除的。
MongoDB 数据类型
下表为MongoDB中常用的几种数据类型。
| 数据类型 | 描述 |
|---|---|
| String | 字符串。存储数据常用的数据类型。在 MongoDB 中，UTF-8 编码的字符串才是合法的。 |
| Integer | 整型数值。用于存储数值。根据你所采用的服务器，可分为 32 位或 64 位。 |
| Boolean | 布尔值。用于存储布尔值（真/假）。 |
| Double | 双精度浮点值。用于存储浮点值。 |
| Min/Max keys | 将一个值与 BSON（二进制的 JSON）元素的最低值和最高值相对比。 |
| Arrays | 用于将数组或列表或多个值存储为一个键。 |
| Timestamp | 时间戳。记录文档修改或添加的具体时间。 |
| Object | 用于内嵌文档。 |
| Null | 用于创建空值。 |
| Symbol | 符号。该数据类型基本上等同于字符串类型，但不同的是，它一般用于采用特殊符号类型的语言。 |
| Date | 日期时间。用 UNIX 时间格式来存储当前日期或时间。你可以指定自己的日期时间：创建 Date 对象，传入年月日信息。 |
| Object ID | 对象 ID。用于创建文档的 ID。 |
| Binary Data | 二进制数据。用于存储二进制数据。 |
| Code | 代码类型。用于在文档中存储 JavaScript 代码。 |
| Regular expression | 正则表达式类型。用于存储正则表达式。 |
二、MongoDB安装
MongoDB官网上提供了各种版本的MongoDB安装包有rpm包，通用二进制包，源码包
1、yum安装
epel源中有2.4.14版本的MongoDB，就直接yum安装了
[root@Node7 ~]# yum list|grep "^mongodb" mongodb.x86_64 2.4.14-4.el6 epel mongodb-server.x86_64 2.4.14-4.el6 epel [root@Node7 ~]# yum install mongodb-server mongodb [root@Node7 ~]# rpm -ql mongodb-server /etc/logrotate.d/mongodb /etc/mongodb.conf /etc/rc.d/init.d/mongod /etc/sysconfig/mongod /usr/bin/mongod /usr/bin/mongos /usr/share/man/man1/mongod.1.gz /usr/share/man/man1/mongos.1.gz /var/lib/mongodb /var/log/mongodb /var/run/mongodb [root@Node7 ~]# rpm -ql mongodb /usr/bin/bsondump /usr/bin/mongo /usr/bin/mongodump /usr/bin/mongoexport /usr/bin/mongofiles /usr/bin/mongoimport /usr/bin/mongooplog /usr/bin/mongoperf /usr/bin/mongorestore /usr/bin/mongosniff /usr/bin/mongostat /usr/bin/mongotop /usr/share/man/man1/bsondump.1.gz
2、启动mongod
[root@Node7 ~]# service mongod reload
mongodb默认不启用认证功能：
3、客户端mongo的使用
mongo的用法：
[root@Node7 ~]# mongo --help MongoDB shell version: 2.4.14 usage: mongo [options] [db address] [file names (ending in .js)] db address can be: foo foo database on local machine 192.169.0.5/foo foo database on 192.168.0.5 machine 192.169.0.5:9999/foo foo database on 192.168.0.5 machine on port 9999 options: --shell run the shell after executing files --nodb don‘t connect to mongod on startup - no ‘db address‘ arg expected --norc will not run the ".mongorc.js" file on start up --quiet be less chatty --port arg port to connect to --host arg server to connect to --eval arg evaluate javascript -u [ --username ] arg username for authentication -p [ --password ] arg password for authentication --authenticationDatabase arg user source (defaults to dbname) --authenticationMechanism arg (=MONGODB-CR) authentication mechanism -h [ --help ] show this usage information --version show version information --verbose increase verbosity --ipv6 enable IPv6 support (disabled by default) --ssl use SSL for all connections --sslCAFile arg Certificate Authority for SSL --sslPEMKeyFile arg PEM certificate/key file for SSL --sslPEMKeyPassword arg password for key in PEM file for SSL
实例：
[root@Node7 ~]# mongo --host 192.168.10.7
MongoDB shell version: 2.4.14
connecting to: 192.168.10.7:27017/test # 默认连入了test数据库
> help
db.help() help on db methods # 数据库相关的命令
db.mycoll.help() help on collection methods # 和表相关的命令
sh.help() sharding helpers
rs.help() replica set helpers
help admin administrative help
help connect connecting to a db help
help keys key shortcuts
help misc misc things to know
help mr mapreduce
show dbs show database names # 显示已存在的数据库
show collections show collections in current database
# 显示已存在的表
show users show users in current database
show profile show most recent system.profile entries with time >= 1ms # 性能探测工具
show logs show the accessible logger names
show log [name] prints out the last segment of log in memory, ‘global‘ is default
use <db_name> set current database
db.foo.find() list objects in collection foo
db.foo.find( { a : 1 } ) list objects in foo where a == 1
it result of the last line evaluated; use to further iterate
DBQuery.shellBatchSize = x set default number of items to display on shell
exit quit the mongo shell
> use mydb # mongodb比较诡异，数据库无须创建就可以先使用
switched to db mydb
> show dbs; # 并没有mydb库，当use某库后，在里面创建了表就会自动创建库
admin (empty)
local 0.078125GB
test (empty)常用命令：
help
db.help()
db.stats()：数据库状态
db.serverStatus()：mongodb数据库服务器状态
show dbs、show collections
db.getCollectionNames()：显示当前数据所有集合的名称列表
三、CRUD快速入门
CRUD是指在做计算处理时的增加(Create)、读取查询(Retrieve)、更新(Update)和删除(Delete)几个单词的首字母简写。主要被用在描述软件系统中数据库或者持久层的基本操作功能。
1、DDL
2、DML
【MongoDB】01、MongoDB基础