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MongoDB基础

时间:2017-11-26 18:48:25      阅读:174      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:mongodb   nosql   文档   

一、概述

1.1 MongoDB概念

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。在nosql数据库里,大部分的查询都是键值对(key、value)的方式。MongoDB是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品,是非关系数据库当中最像关系数据库的。其特征NoSQL、文档存储、Json数据模型、支持事务。

1.2 NoSQL概念

NoSQL,指的是非关系型的数据库。NoSQL有时也称作Not Only SQL的缩写,是对不同于传统的关系型数据库的数据库管理系统的统称。

NoSQL用于超大规模数据的存储。(例如谷歌或Facebook每天为他们的用户收集万亿比特的数据)。这些类型的数据存储不需要固定的模式,无需多余操作就可以横向扩展。

1.3 NoSQL的特征

高扩展性:Nosql去掉了关系数据库的关系型特性,易于横向扩展。

高性能:Nosql通过简单的key-value方式获取数据,非常快速。还有NoSQL的Cache是记录级的,是一种细粒度的Cache,所以NoSQL在这个层面上来说就要性能高很多。

灵活的数据模型:相对于关系数据库里,增删字段的繁琐,NoSQL无需事先为要存储的数据建立字段,随时可以存储自定义的数据格式。

高可用:NoSQL在不太影响性能的情况,就可以方便的实现高可用的架构。比如mongodb通过mongos、config server replica set,shard就可以快速配置出高可用配置。

1.4 NoSQL分类

类型部分代表特点 
列存储

Hbase

Cassandra

Hypertable

顾名思义,是按列存储数据的。最大的特点是方便存储结构化和半结构化数据,方便做数据压缩,对针对某一列或者某几列的查询有非常大的IO优势。

文档存储

MongoDB

CouchDB

文档存储一般用类似json的格式存储,存储的内容是文档型的。这样也就有有机会对某些字段建立索引,实现关系数据库的某些功能。

key-value存储

Tokyo Cabinet / Tyrant

Berkeley DB

MemcacheDB

Redis

可以通过key快速查询到其value。一般来说,存储不管value的格式,照单全收。(Redis包含了其他功能)

图存储

Neo4J

FlockDB

图形关系的最佳存储。使用传统关系数据库来解决的话性能低下,而且设计使用不方便。

对象存储

db4o

Versant

通过类似面向对象语言的语法操作数据库,通过对象的方式存取数据。

xml数据库

Berkeley DB XML

BaseX

高效的存储XML数据,并支持XML的内部查询语法,比如XQuery,Xpath。

1.5 MongoDB概念解析

在mongodb中基本的概念是文档、集合、数据库,对应与关系型数据库如下表:

SQL术语/概念MongoDB术语/概念解释/说明
databasedatabase数据库
tablecollection数据库表/集合
rowdocument数据记录行/文档
columnfield数据字段/域
indexindex索引
table joins
表连接,MongoDB不支持
primary keyprimary key主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键

数据库:一个MongoDB 实例可以承载多个数据库。它们之间可以看作相互独立,每个数据库都有独立的权限控制。在磁盘上,不同的数据库存放在不同的文件中。MongoDB 中存在以下系统数据库。

  • Admin 数据库:一个权限数据库,如果创建用户的时候将该用户添加到admin 数据库中,那么该用户就自动继承了所有数据库的权限。

  • Local 数据库:这个数据库永远不会被负责,可以用来存储本地单台服务器的任意集合。

  • Config 数据库:当MongoDB 使用分片模式时,config 数据库在内部使用,用于保存分片的信息。

集合:集合就是一组文档,类似于关系数据库中的表。集合是无模式的,集合中的文档可以是各式各样的。在MongoDB中集合用collections表示,每个

collection用一个名字标识,需要注意以下几点:

  • 名字不允许是空字符串""

  • 名字不能包含\0字符,因为它表示名字的结束

  • 不能创建以system.开头的

文档:文档是 MongoDB 中数据的基本单位,类似于关系数据库中的行(但是比行复杂)。多个键及其关联的值有序地放在一起就构成了文档。

  • 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。

二、安装部署

2.1 配置yum安装

配置mongodb的yum源进行安装

cat >/etc/yum.repos.d/mongodb.repo<<EOF
[mongodb]
name=MongoDB Repository
baseurl= 
gpgcheck=0
enabled=1
EOF

yum clean all && yum makecache
yum install -y mongo-10gen mongo-10gen-server

2.2 下载安装包安装

cd /usr/local/
wget -c https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel62-3.4.10.tgz            #下载软件包
tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel62-3.4.10.tgz
ln -sv mongodb-linux-x86_64-rhel62-3.4.10 mongodb
mkdir /usr/local/mongodb/{conf,mongoData,mongoLog}                           #创建数据,日志,配置文件目录
touch /usr/local/mongodb/mongoLog/mongodb.log                              #创建日志文件
echo "PATH=$PAHT:/usr/local/mongodb/bin">/etc/profile.d/mongodb.sh                        
source etc/profile.d/mongodb.sh                                     #配置环境变量

命令行启动:

mongod --httpinterface --dbpath /usr/local/mongodb/mongoData --logpath /usr/local/mongodb/mongoLog/mongodb.log --fork

将启动的各项参数写入配置文件启动

cat>/usr/local/mongodb/conf/mongodb.conf<<EOF
dbpath=/usr/local/mongodb/mongoData                    #数据存储目录
logpath=/usr/local/mongodb/mongoLog/mongodb.log                    #日志文件
logappend=true                                      # 使用追加的方式写日志
journal=true                    
quiet=true        
port=27017                                        #端口
maxConns=20000                                      #最大连接数
httpinterface=true                                    #开启web界面端口为:28017      
fork=true                                        #以守护进程的方式运行MongoDB
EOF

mongod -f /usr/local/mongodb/conf/mongodb.conf                          #指定配置文件启动

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c

2.3 mongod配置参数详解

--quiet# 安静输出
--port arg# 指定服务端口号,默认端口27017
--bind_ip arg# 绑定服务IP,若绑定127.0.0.1,则只能本机访问,不指定默认本地所有IP
--logpath arg# 指定MongoDB日志文件,注意是指定文件不是目录
--logappend# 使用追加的方式写日志
--pidfilepath arg# PID File 的完整路径,如果没有设置,则没有PID文件
--keyFile arg# 集群的私钥的完整路径,只对于Replica Set 架构有效
--unixSocketPrefix arg# UNIX域套接字替代目录,(默认为 /tmp)
--fork# 以守护进程的方式运行MongoDB,创建服务器进程
--auth# 启用验证
--cpu# 定期显示CPU的CPU利用率和iowait
--dbpath arg# 指定数据库路径
--diaglog arg# diaglog选项 0=off 1=W 2=R 3=both 7=W+some reads
--directoryperdb# 设置每个数据库将被保存在一个单独的目录
--journal# 启用日志选项,MongoDB的数据操作将会写入到journal文件夹的文件里
--journalOptions arg# 启用日志诊断选项
--ipv6# 启用IPv6选项
--jsonp# 允许JSONP形式通过HTTP访问(有安全影响)
--maxConns arg# 最大同时连接数 默认2000
--noauth# 不启用验证
--nohttpinterface# 关闭http接口,默认关闭27018端口访问
--noprealloc# 禁用数据文件预分配(往往影响性能)
--noscripting# 禁用脚本引擎
--notablescan# 不允许表扫描
--nounixsocket# 禁用Unix套接字监听
--nssize arg (=16)# 设置信数据库.ns文件大小(MB)
--objcheck# 在收到客户数据,检查的有效性,
--profile arg# 档案参数 0=off 1=slow, 2=all
--quota# 限制每个数据库的文件数,设置默认为8
--quotaFiles arg# number of files allower per db, requires --quota
--rest# 开启简单的rest API
--repair# 修复所有数据库run repair on all dbs
--repairpath arg# 修复库生成的文件的目录,默认为目录名称dbpath
--slowms arg (=100)# value of slow for profile and console log
--smallfiles# 使用较小的默认文件
--syncdelay arg (=60)# 数据写入磁盘的时间秒数(0=never,不推荐)
--sysinfo# 打印一些诊断系统信息
--upgrade# 如果需要升级数据库

 * Replicaton 参数

--fastsync# 从一个dbpath里启用从库复制服务,该dbpath的数据库是主库的快照,可用于快速启用同步
--autoresync# 如果从库与主库同步数据差得多,自动重新同步,
--oplogSize arg# 设置oplog的大小(MB)

 * 主/从参数

--master# 主库模式
--slave# 从库模式
--source arg# 从库 端口号
--only arg# 指定单一的数据库复制
--slavedelay arg# 设置从库同步主库的延迟时间

 * Replica set(副本集)选项:

--replSet arg# 设置副本集名称

 * Sharding(分片)选项

--configsvr# 声明这是一个集群的config服务,默认端口27019,默认目录/data/configdb
--shardsvr# 声明这是一个集群的分片,默认端口27018
--noMoveParanoia# 关闭偏执为moveChunk数据保存

三、基础操作

3.1 数据库操作

a.创建数据库

MongoDB 创建数据库的语法格式如下:

use DATABASE_NAME            #如果数据库不存在,则创建数据库,否则切换到指定数据库。
use dbtest;
> db
dbtest

> show dbs;        #查看数据库
admin   0.000GB
dbtest  0.000GB
local   0.000GB

b.删除数据库

MongoDB 删除数据库的语法格式如下:

db.dropDatabase()
> use dbtest;
switched to db dbtest
> db.dropDatabase()
{ "dropped" : "dbtest", "ok" : 1 }
> show dbs;
admin  0.000GB
local  0.000GB

3.2 集合操作

a.创建集合

db.createCollection(name,options)
db.createCollection("user",autoindexID=true)
  • capped:类型为 Boolean,如果为 true 则创建一个固定大小的集合,当其条目达到最大时可以自动覆盖以前的条目。在设置其为 true 时也要指定参数大小;

  • autoIndexID:类型为 Boolean,默认为 false,如果设置为 true,则会在 _id field.s 上自动创建索引;

  • size:如果 capped 为 true 需要指定,指定参数的最大值,单位为 byte;

  • max:指定最大的文档数。 在 Mongodb 中也可以不用创建集合,因为在创建文档的时候也会自动的创建集合。

> db.createCollection("user",autoindexID=true)        #创建集合user
{ "ok" : 1 }
> show collections;                                    #查看集合
user

b.删除集合

db.collection.drop()
> show collections;
user
> db.user.drop()
true
> show collections

3.3 文档操作

a.插入文档

MongoDB 使用 insert() 或 save() 方法向集合中插入文档

db.COLLECTION_NAME.insert(document)
> db.user.insert({name:"kaliarch",age:30})            #insert 插入文档
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.user.insert({name:"xuel",age:31})        
WriteResult({ "nInserted" : 1 })        
> db.user.save({name:"anchnet",age:34})                #save插入文档
WriteResult({ "nInserted" : 1 })        
> db.user.find()                                        #查看文档
{ "_id" : ObjectId("5a1a8704ceffdd1c65f633ee"), "name" : "kaliarch", "age" : 30 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a870cceffdd1c65f633ef"), "name" : "xuel", "age" : 31 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a8729ceffdd1c65f633f0"), "name" : "anchnet", "age" : 34 }
  • db.collection.insertOne():向指定集合中插入一条文档数据

  • db.collection.insertMany():向指定集合中插入多条文档数据

b.更新文档

MongoDB 使用 update() 和 save() 方法来更新集合中的文档

--------------------------------------update方式-----------------------------------------

update()方式
db.collection.update(
   <query>,
   <update>,
   {
     upsert: <boolean>,
     multi: <boolean>,
     writeConcern: <document>
   })

参数说明:

  • query : update的查询条件,类似sql update查询内where后面的。

  • update : update的对象和一些更新的操作符(如$,$inc...)等,也可以理解为sql update查询内set后面的

  • upsert  : 可选,这个参数的意思是,如果不存在update的记录,是否插入objNew,true为插入,默认是false,不插入。

  • multi  : 可选,mongodb 默认是false,只更新找到的第一条记录,如果这个参数为true,就把按条件查出来多条记录全部更新。

  • writeConcern  :可选,抛出异常的级别。

> db.user.find()
{ "_id" : ObjectId("5a1a8704ceffdd1c65f633ee"), "name" : "kaliarch", "age" : 30 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a870cceffdd1c65f633ef"), "name" : "xuel", "age" : 31 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a8729ceffdd1c65f633f0"), "name" : "anchnet", "age" : 34 }
> db.user.update({"name":"xuel"},{$set:{"name":"udxuel"}})                                    #更新name
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
> db.user.find()
{ "_id" : ObjectId("5a1a8704ceffdd1c65f633ee"), "name" : "kaliarch", "age" : 30 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a870cceffdd1c65f633ef"), "name" : "udxuel", "age" : 31 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a8729ceffdd1c65f633f0"), "name" : "anchnet", "age" : 34 }

-----------------------------------------save方式--------------------------------------

save()方式
db.collection.save(
   <document>,
   {
     writeConcern: <document>
   })

参数说明:

  • document : 文档数据。

  • writeConcern  :可选,抛出异常的级别。

> db.user.find()
{ "_id" : ObjectId("5a1a8704ceffdd1c65f633ee"), "name" : "kaliarch", "age" : 30 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a870cceffdd1c65f633ef"), "name" : "udxuel", "age" : 31 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a8729ceffdd1c65f633f0"), "name" : "anchnet", "age" : 34 }
> db.user.save({ "_id" : ObjectId("5a1a870cceffdd1c65f633ef"), "name" : "xuel", "age" : 31 })            #更新name
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
> db.user.find()
{ "_id" : ObjectId("5a1a8704ceffdd1c65f633ee"), "name" : "kaliarch", "age" : 30 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a870cceffdd1c65f633ef"), "name" : "xuel", "age" : 31 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a8729ceffdd1c65f633f0"), "name" : "anchnet", "age" : 34 }

c.删除文档

remove() 方法的基本语法格式如下

db.collection.remove(
   <query>,
   {
     justOne: <boolean>,
     writeConcern: <document>
   })

参数说明:

  • query :(可选)删除的文档的条件。

  • justOne : (可选)如果设为 true 或 1,则只删除一个文档。

  • writeConcern  :(可选)抛出异常的级别。


> db.user.find()
{ "_id" : ObjectId("5a1a8704ceffdd1c65f633ee"), "name" : "kaliarch", "age" : 30 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a870cceffdd1c65f633ef"), "name" : "xuel", "age" : 31 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a8729ceffdd1c65f633f0"), "name" : "anchnet", "age" : 34 }
> db.user.remove({"name":"xuel","age":31})                            #删除文档
WriteResult({ "nRemoved" : 1 })
> db.user.find()
{ "_id" : ObjectId("5a1a8704ceffdd1c65f633ee"), "name" : "kaliarch", "age" : 30 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a8729ceffdd1c65f633f0"), "name" : "anchnet", "age" : 34 }

d.查看文档

db.collection.find(query, projection)
  • query :可选,使用查询操作符指定查询条件

  • projection :可选,使用投影操作符指定返回的键。查询时返回文档中所有键值, 只需省略该参数即可(默认省略)。

可以使用 pretty() 方法,语法格式如下:

> db.user.find()
{ "_id" : ObjectId("5a1a8704ceffdd1c65f633ee"), "name" : "kaliarch", "age" : 30 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a8729ceffdd1c65f633f0"), "name" : "anchnet", "age" : 34 }
> db.user.find().pretty()
{
    "_id" : ObjectId("5a1a8704ceffdd1c65f633ee"),
    "name" : "kaliarch",
    "age" : 30
}
{
    "_id" : ObjectId("5a1a8729ceffdd1c65f633f0"),
    "name" : "anchnet",
    "age" : 34
}

3.3 条件操作符

条件操作符用于比较两个表达式并从mongoDB集合中获取数据

  • (>) 大于 - $gt

  • (<) 小于 - $lt

  • (>=) 大于等于 - $gte

  • (<= ) 小于等于 - $lte

  • (=)等于- $eq

  • (!=)不等于-$ne

> db.user.find()
{ "_id" : ObjectId("5a1a8704ceffdd1c65f633ee"), "name" : "kaliarch", "age" : 30 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a8729ceffdd1c65f633f0"), "name" : "anchnet", "age" : 34 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a8ddeceffdd1c65f633f1"), "name" : "test", "age" : 50 }
> db.user.find({"age":{$gt:33}})                             #查询age大于33的文档
{ "_id" : ObjectId("5a1a8729ceffdd1c65f633f0"), "name" : "anchnet", "age" : 34 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a8ddeceffdd1c65f633f1"), "name" : "test", "age" : 50 }
> db.user.find({"age":{$lt:33}})                             #查询age小于33的文档
{ "_id" : ObjectId("5a1a8704ceffdd1c65f633ee"), "name" : "kaliarch", "age" : 30 }
> db.user.find({"age":{$eq:34}})                              #查询age等于33的文档
{ "_id" : ObjectId("5a1a8729ceffdd1c65f633f0"), "name" : "anchnet", "age" : 34 }
> db.user.find({"age":{$ne:10}})                              、#查询age不等于10的文档
{ "_id" : ObjectId("5a1a8704ceffdd1c65f633ee"), "name" : "kaliarch", "age" : 30 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a8729ceffdd1c65f633f0"), "name" : "anchnet", "age" : 34 }
{ "_id" : ObjectId("5a1a8ddeceffdd1c65f633f1"), "name" : "test", "age" : 50


MongoDB基础

标签:mongodb   nosql   文档   

原文地址:http://blog.51cto.com/kaliarch/2044423

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