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mongodb介绍

2024-07-17 13:41:30 222人阅读

一介绍

MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库。由C++语言编写。旨在为WEB应用提供可护展的高性能数据存储解决方案。一个mongod服务可以有建立多个数据库，每个数据库可以有多张表，这里的表名叫collection，每个collection可以存放多个文档（document），每个文档都以BSON（binary json）的形式存放于硬盘中，因此可以存储比较复杂的数据类型。它是以单文档为单位存储的，你可以任意给一个或一批文档新增或删除字段，而不会对其它文档造成影响，这就是所谓的schema-free，这也是文档型数据库最主要的优点。跟一般的key-value数据库不一样的是，它的value中存储了结构信息，所以你又可以像关系型数据库那样对某些域进行读写、统计等操作。Mongo最大的特点是他支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。Mongo还可以解决海量数据的查询效率，根据官方文档，当数据量达到50GB以上数据时，Mongo数据库访问速度是MySQL10 倍以上。

　　它的特点是高性能、易部署、易使用，存储数据非常方便。主要功能特性有：
　　*面向集合存储，易存储对象类型的数据。
　　*模式自由。
　　*支持动态查询。
　　*支持完全索引，包含内部对象。
　　*支持查询。
　　*支持复制和故障恢复。
　　*使用高效的二进制数据存储，包括大型对象（如视频等）。
　　*自动处理碎片，以支持云计算层次的扩展性
　　*支持RUBY，PYTHON，JAVA，C++，PHP等多种语言。
　　*文件存储格式为BSON（一种JSON的扩展）
　　*可通过网络访问
　　所谓"面向集合"（Collenction-Oriented），意思是数据被分组存储在数据集中，被称为一个集合（Collenction)。每个集合在数据库中都有一个唯一的标识名，并且可以包含无限数目的文档。集合的概念类似关系型数据库（RDBMS）里的表（table），不同的是它不需要定义任何模式（schema)。
　　模式自由（schema-free)，意味着对于存储在mongodb数据库中的文件，我们不需要知道它的任何结构定义。如果需要的话，你完全可以把不同结构的文件存储在同一个数据库里。
　　存储在集合中的文档，被存储为键-值对的形式。键用于唯一标识一个文档，为字符串类型，而值则可以是各种复杂的文件类型。我们称这种存储形式为BSON（Binary Serialized dOcument Format）。
　　MongoDB服务端可运行在Linux、Windows或OS X平台，支持32位和64位应用，默认端口为27017。推荐运行在64位平台，因为MongoDB在32位模式运行时支持的最大文件尺寸为2GB。

二安装及使用

Linux/OS X下:

1 建立数据目录
mkdir -p /data/db
2 下载压缩包
curl -O http://downloads.mongodb.org/linux/mongodb-linux-i686-latest.tgz
3 解压缩文件
tar xzf mongodb-linux-i386-latest.tgz
4 启动服务
bin/mongod run &
5 使用自带客户端连接
/bin/mongo
6 测试

 db.foo.save( { a : 1 }) db.foo.findOne()

windows下：

1 建立数据目录c:\data\db
2 下载压缩包，解压文件
3 启动服务
bin\mongod.exe run
4 自带客户端
bin\mongon.exe

在LINUX和WINDOWS系统下的使用大同小异，不同的地方主要是默认的数据存储目录。LINUX类系统下存放在/data/db下，而WINDOWS

会存放在C:\data\db下。可以在启动时使用--dbpath参数指定存储目录并启动。如：bin\mongod.exe --dbpath d:\data\mongo

常用启动参数：
run 直接启动。例：./mongod run
--dbpath 指定特定存储目录启动，若目录不存在则创建。例：./mongod --dbpath /var/data/mongo
--port 指定端口启动。例：./mongod --port 12345

停止MONGO服务：
方法1：服务端停止，可使用Ctrl+C
方法2：在客户端停止，可先连接客户端
./mongo
并使用命令
db.shutdownerver()
然后退出客户端
exit

三索引

mongodb可以对某个字段建立索引，可以建立组合索引、唯一索引，也可以删除索引，建立索引就意味着增加空间开销。默认情况下每个表都会有一个唯一索引：_id，如果插入数据时没有指定_id，服务会自动生成一个_id，为了充分利用已有索引，减少空间开销，最好是自己指定一个unique的key为_id，通常用对象的ID比较合适，比如商品的ID。

四 shell操作数据库

1. 超级用户相关：

      1. #进入数据库adminuse admin         2. #增加或修改用户密码          db.addUser(‘name‘,‘pwd‘)         3. #查看用户列表          db.system.users.find()         4. #用户认证          db.auth(‘name‘,‘pwd‘)         5. #删除用户          db.removeUser(‘name‘)         6. #查看所有用户          show users         7. #查看所有数据库          show dbs         8. #查看所有的collection          show collections         9. #查看各collection的状态          db.printCollectionStats()        10. #查看主从复制状态          db.printReplicationInfo()        11. #修复数据库          db.repairDatabase()        12. #设置记录profiling，0=off 1=slow 2=all          db.setProfilingLevel(1)        13. #查看profiling          show profile        14. #拷贝数据库          db.copyDatabase(‘mail_addr‘,‘mail_addr_tmp‘)        15. #删除collection          db.mail_addr.drop()        16. #删除当前的数据库          db.dropDatabase()

2. 增删改

        1. #存储嵌套的对象db.foo.save({‘name‘:‘ysz‘,‘address‘:{‘city‘:‘beijing‘,‘post‘:100096},‘phone‘:[138,139]})          2. #存储数组对象db.user_addr.save({‘Uid‘:‘yushunzhi@sohu.com‘,‘Al‘:[‘test-1@sohu.com‘,‘test-2@sohu.com‘]})          3. #根据query条件修改，如果不存在则插入，允许修改多条记录            db.foo.update({‘yy‘:5},{‘$set‘:{‘xx‘:2}},upsert=true,multi=true)         4. #删除yy=5的记录            db.foo.remove({‘yy‘:5})         5. #删除所有的记录            db.foo.remove()

3. 索引

  1. #增加索引：1(ascending),-1(descending)         2. db.foo.ensureIndex({firstname: 1, lastname: 1}, {unique: true});         3. #索引子对象         4. db.user_addr.ensureIndex({‘Al.Em‘: 1})         5. #查看索引信息         6. db.foo.getIndexes()         7. db.foo.getIndexKeys()         8. #根据索引名删除索引         9. db.user_addr.dropIndex(‘Al.Em_1‘)

4. 查询

 1. #查找所有        2. db.foo.find()        3. #查找一条记录        4. db.foo.findOne()        5. #根据条件检索10条记录        6. db.foo.find({‘msg‘:‘Hello 1‘}).limit(10)        7. #sort排序        8. db.deliver_status.find({‘From‘:‘ixigua@sina.com‘}).sort({‘Dt‘,-1})         9. db.deliver_status.find().sort({‘Ct‘:-1}).limit(1)        10. #count操作        11. db.user_addr.count()        12. #distinct操作,查询指定列，去重复        13. db.foo.distinct(‘msg‘)        14. #">="操作        15. db.foo.find({"timestamp": {"$gte" : 2}})        16. #子对象的查找        17. db.foo.find({‘address.city‘:‘beijing‘})

5. 管理

 1. #查看collection数据的大小         2. db.deliver_status.dataSize()         3. #查看colleciont状态         4. db.deliver_status.stats()         5. #查询所有索引的大小         6. db.deliver_status.totalIndexSize()

6. advanced queries:高级查询

条件操作符 $gt : > $lt : < $gte: >= $lte: <= $ne : !=、<> $in : in $nin: not in $all: all $not: 反匹配(1.3.3及以上版本) 查询 name <> "bruce" and age >= 18 的数据 db.users.find({name: {$ne: "bruce"}, age: {$gte: 18}}); 查询 creation_date > ‘2010-01-01‘ and creation_date <= ‘2010-12-31‘ 的数据 db.users.find({creation_date:{$gt:new Date(2010,0,1), $lte:new Date(2010,11,31)}); 查询 age in (20,22,24,26) 的数据 db.users.find({age: {$in: [20,22,24,26]}}); 查询 age取模10等于0 的数据 db.users.find(‘this.age % 10 == 0‘); 或者 db.users.find({age : {$mod : [10, 0]}}); 匹配所有 db.users.find({favorite_number : {$all : [6, 8]}}); 可以查询出{name: ‘David‘, age: 26, favorite_number: [ 6, 8, 9 ] } 可以不查询出{name: ‘David‘, age: 26, favorite_number: [ 6, 7, 9 ] } 查询不匹配name=B*带头的记录 db.users.find({name: {$not: /^B.*/}}); 查询 age取模10不等于0 的数据 db.users.find({age : {$not: {$mod : [10, 0]}}}); #返回部分字段 选择返回age和_id字段(_id字段总是会被返回) db.users.find({}, {age:1}); db.users.find({}, {age:3}); db.users.find({}, {age:true}); db.users.find({ name : "bruce" }, {age:1}); 0为false, 非0为true 选择返回age、address和_id字段 db.users.find({ name : "bruce" }, {age:1, address:1}); 排除返回age、address和_id字段 db.users.find({}, {age:0, address:false}); db.users.find({ name : "bruce" }, {age:0, address:false}); 数组元素个数判断 对于{name: ‘David‘, age: 26, favorite_number: [ 6, 7, 9 ] }记录 匹配db.users.find({favorite_number: {$size: 3}}); 不匹配db.users.find({favorite_number: {$size: 2}}); $exists判断字段是否存在 查询所有存在name字段的记录 db.users.find({name: {$exists: true}}); 查询所有不存在phone字段的记录 db.users.find({phone: {$exists: false}}); $type判断字段类型 查询所有name字段是字符类型的 db.users.find({name: {$type: 2}}); 查询所有age字段是整型的 db.users.find({age: {$type: 16}}); 对于字符字段，可以使用正则表达式 查询以字母b或者B带头的所有记录 db.users.find({name: /^b.*/i}); $elemMatch(1.3.1及以上版本) 为数组的字段中匹配其中某个元素 Javascript查询和$where查询 查询 age > 18 的记录，以下查询都一样 db.users.find({age: {$gt: 18}}); db.users.find({$where: "this.age > 18"}); db.users.find("this.age > 18"); f = function() {return this.age > 18} db.users.find(f); 排序sort() 以年龄升序asc db.users.find().sort({age: 1}); 以年龄降序desc db.users.find().sort({age: -1}); 限制返回记录数量limit() 返回5条记录 db.users.find().limit(5); 返回3条记录并打印信息 db.users.find().limit(3).forEach(function(user) {print(‘my age is ‘ + user.age)}); 结果 my age is 18 my age is 19 my age is 20 限制返回记录的开始点skip() 从第3条记录开始，返回5条记录(limit 3, 5) db.users.find().skip(3).limit(5); 查询记录条数count() db.users.find().count(); db.users.find({age:18}).count(); 以下返回的不是5，而是user表中所有的记录数量 db.users.find().skip(10).limit(5).count(); 如果要返回限制之后的记录数量，要使用count(true)或者count(非0) db.users.find().skip(10).limit(5).count(true); 分组group() 假设test表只有以下一条数据 { domain: "www.mongodb.org" , invoked_at: {d:"2009-11-03", t:"17:14:05"} , response_time: 0.05 , http_action: "GET /display/DOCS/Aggregation" } 使用group统计test表11月份的数据count:count(*)、total_time:sum(response_time)、avg_time:total_time/count; db.test.group( { cond: {"invoked_at.d": {$gt: "2009-11", $lt: "2009-12"}} , key: {http_action: true} , initial: {count: 0, total_time:0} , reduce: function(doc, out){ out.count++; out.total_time+=doc.response_time } , finalize: function(out){ out.avg_time = out.total_time / out.count } } ); [ { "http_action" : "GET /display/DOCS/Aggregation", "count" : 1, "total_time" : 0.05, "avg_time" : 0.05 } ]

五 java应用示例

要使用Java操作MongoDB的话，要到官方网站下载一个驱动包，把包导入后，可以尝试来操作了（记得一定要开着服务器）

首先介绍一下比较常用的几个类

Mongo：连接服务器，执行一些数据库操作的选项，如新建立一个数据库等

DB：对应一个数据库，可以用来建立集合等操作

DBCollection：对应一个集合（类似表），可能是我们用得最多的，可以添加删除记录等

DBObjec：接口和BasicDBObject对象：表示一个具体的记录，BasicDBObject实现了DBObject，因为是key-value的数据结构，所以用起来其实和HashMap是基本一致的

DBCursor：用来遍历取得的数据，实现了Iterable和Iterator

接下来实际的操作一下，代码如下：

 package test;    import com.mongodb.*;   import java.net.UnknownHostException;  import java.util.Date;   import java.util.List;       public class Test {        public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {                Mongo m = new Mongo( "localhost" , 27017 );                 //获取数据库对象,如果没mydb数据库，自动创建一个               DB db = m.getDB("mydb");                //删除数据库对象                m.dropDatabase("test");                  //获取所有数据库名称列表               for (String s : m.getDatabaseNames()) {                       System.out.println(s);                }                            //增加一个用户,密码需转换成字符数据       //  db.addUser("admin", "123456".toCharArray());      //  System.out.println(db.authenticate("admin", "123456".toCharArray()));                  //验证数据库用户名密码               boolean auth = db.authenticate("admin", "123456".toCharArray());            System.out.println("-----------"+auth);                  //得到一个集合，可对这个集合进行CRUD操作              DBCollection coll = db.getCollection("adminCollection");        //         DBCollection coll = db.getCollection("userCollection");                           //统计adminCollection集合中文档数量               System.out.println("adminCollection object count-----"+coll.getCount());           //用到内部文档组装数据，然后用集合的insert方法插入                DBObject object = new BasicDBObject();                object.put("picName", "d:\\pic\\test\\1.jpg");            object.put("content","ssssssssss");               coll.insert(object);              for (int i = 0; i < 10; i++) {            //             coll.insert(new BasicDBObject().append("i", i));             }               //使用findOne()查找集合中第一个文档            DBObject myDoc = coll.findOne();              System.out.println("the first result----" + myDoc);           //查询,相当于字段--值的关系            DBObject dbObject = new BasicDBObject();            dbObject.put("picName", "d:\\pic\\test\\1.jpg");   //         dbObject.put("_id","c5605578414d384b5e4cc200");            DBCursor curs = coll.find(dbObject);            while (curs.hasNext()) {                    System.out.println("query result-------" + curs.next().get("_id").toString());          }              //删除集合中所有的数据            DBObject toRemoveObject = new BasicDBObject();            dbObject.put("i", 0);                coll.remove(toRemoveObject);               //删除集合中某个文档数据               DBObject toRemoveObject = new BasicDBObject();            toRemoveObject.put("i", 5);               DBObject ob = coll.findOne(toRemoveObject);             if (ob != null) {                        System.out.println("---to remove-------" + ob);                        coll.remove(ob);                }            //         coll.remove(new BasicDBObject().append("i", 1));                  //使用光标（cursor）来获取当前集合中全部文档               DBCursor cur = coll.find();               while (cur.hasNext()) {                System.out.println("------" + cur.next());            }                      //为当前集合相应属性创建索引,指定升序（1）或降序（-1）。             coll.createIndex(new BasicDBObject("user", 1));                 //获取索引列表                    List<DBObject> indexList = coll.getIndexInfo();                  for (DBObject o : indexList) {                      System.out.println("index ---------" + o);            }              //用DBObject存储JAVA对象                   DBCollection collection = db.getCollection("MemberCollection");               //创建Java中的对象                 Member member = new Member();                 member.put("userName", "admin");                 member.put("password", "admin");              member.put("logTime", new Date());                 member.setUserName("admin");               member.setPassword("admin");                member.setLogTime(new Date());               collection.insert(member);                  //把文档转换成DBObject接口类型，要将它实例化为你的对象                 DBCollection.setObjectClass();                  collection.setObjectClass(Member);                Member myTweet = (Member) collection.findOne();            }          }

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