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MongoDB

MongoDB 是一个文档数据库。MongoDB 中的记录是一个文档，它是由字段和值对组成的数据结构。MongoDB 文档类似于 JSON 对象。字段的值可能包括其他文档、数组和文档数组。

使用文档的优点是：

  • 文档对应于许多编程语言中的本机数据类型。

  • 嵌入式文档和数组减少了对昂贵连接的需求。

  • 动态模式支持流畅的多态性。

MongoDB 将文档存储在集合中。集合类似于关系数据库中的表。

关系型数据库和文档数据库的概念对应关系如下表：

关系型文档型
数据库 database数据库 database
表 table集合 collection
行 row记录 record / doc
列 column字段 field

官方文档：https://www.mongodb.com/docs/manual/introduction/open in new window

主要特性

高性能

MongoDB 提供高性能的数据持久性。尤其是，

  • 对嵌入式数据模型的支持减少了数据库系统上的 I/O 活动。

  • 索引支持更快的查询，并且可以包含来自嵌入文档和数组的键。

查询接口

MongoDB 查询 API 支持读写操作 (CRUD)open in new window以及：

高可用性

MongoDB 的复制工具，称为副本集open in new window，提供：

  • 自动故障转移

  • 数据冗余。

副本集是一组 MongoDB 服务器，它们维护相同的数据集，提供冗余并提高数据可用性。

水平可扩展性

MongoDB 提供水平可扩展性作为其核心 功能的一部分：

  • 分片open in new window将数据分布在一组机器上。

  • 从 3.4 开始，MongoDB 支持基于shard key创建数据区域。在平衡集群中，MongoDB 仅将区域覆盖的读取和写入定向到区域内的那些分片。有关详细信息，请参阅区域 手册页。

支持多个存储引擎

MongoDB 支持多种存储引擎open in new window：

此外，MongoDB 提供可插拔的存储引擎 API，允许第三方为 MongoDB 开发存储引擎。

安装&连接

下面演示了 Windows 和 MacOS 安装 MongoDB 社区版的方法。

Windows

  1. 下载，卡片切换到On-premise，选择 MongoDB Community 社区版，地址：https://www.mongodb.com/try/download/communityopen in new window

  2. 安装，一路 next，到最后的时候不要勾选 install MongoDB Compass

  3. 配置环境变量，进入 C:\Program Files\MongoDB\Server\4.4\bin，复制路径添加到系统环境变量

  4. 启动，cmd 中输入：mongo 连接到正在运行的实例。

MacOS

MacOS 使用 brew 来安装 MongoDB，因此需要先安装 brew，安装方法：https://zhuanlan.zhihu.com/p/90508170open in new window

  1. 终端中运行以下命令，下载 MongoDB 和数据库工具的官方 Homebrew 公式：
brew tap mongodb/brew
  1. 要更新 Homebrew 和所有现有公式：
brew update

这一步可能会出现 brew update 更新时 shallow clone 问题，解决办法参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/351199589open in new window

  1. 要安装 MongoDB，请在 macOS 终端应用程序中运行以下命令：
brew install mongodb-community@6.0
  1. 运行，
  • 作为 MacOS 服务运行：
# 运行
brew services start mongodb-community@6.0
# 停止运行
brew services stop mongodb-community@6.0
  • 作为后台进程手动运行：
mongod --config /usr/local/etc/mongod.conf --fork

要停止 mongod 作为后台进程运行，使用 mongosh 连接到 mongod，并输入 shutdown 命令。

  1. 检查是否正在运行，要验证 MongoDB 是否正在运行，请执行以下操作之一：
  • 如果将 MongoDB作为 macOS 服务启动：
brew services list

应该会看到列为 mongodb-community 的服务 started。

  • 如果是手动启动 MongoDB 作为后台进程：
ps aux | grep -v grep | grep mongod

您应该 mongod 在输出中看到您的进程。

您还可以查看日志文件以查看 mongod 进程的当前状态：/usr/local/var/log/mongodb/mongo.log

连接 MongoDB

要开始使用 MongoDB，使用 mongosh 命令连接到正在运行的实例。从终端输入以下命令：

mongosh

基本操作

创建管理员用户

数据库操作权限

readAnyDatabase    任何数据库的只读权限
userAdminAnyDatabase    任何数据库的读写权限
userAdminAnyDatabase    任何数据库用户的管理权限
dbAdminAnyDatabase    任何数据库的管理权限

查看一下用户表有没有数据:

>>> db.system.users.find()

查看用户:

>>> show users

MongoDB 创建数据库管理员用户:

# 切换至admin数据库。
# 也可以使用db = db.getSiblingDB('admin')代替use admin。
use admin
 
# 创建管理员用户，并指定其权限。
db.createUser({
  user : 'root',
  pwd : '123456',
  roles : [
    'clusterAdmin',
    'dbAdminAnyDatabase',
    'userAdminAnyDatabase',
    'readWriteAnyDatabase'
  ]
})

# 输出
{ ok: 1 }

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。

以下示例我们创建了数据库 demo:

> use demo
switched to db demo
> db
demo
>

如果想查看所有数据库，可以使用 show dbs 命令：

> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
>

可以看到，我们刚创建的数据库 demo 并不在数据库的列表中， 要显示它，我们需要向 demo 数据库插入一些数据。

> db.demo.insert({name: 'demo'})
DeprecationWarning: Collection.insert() is deprecated. Use insertOne, insertMany, or bulkWrite.
{
  acknowledged: true,
  insertedIds: { '0': ObjectId("634fbb7785c149d4fb978071") }
}
> show dbs
admin   132.00 KiB
config  108.00 KiB
demo     40.00 KiB
local    40.00 KiB

MongoDB 中默认的数据库为 test，如果你没有创建新的数据库，集合将存放在 test 数据库中。

创建集合

集合类似于关系型数据库中的表。

MongoDB 中使用 createCollection() 方法来创建集合。

语法格式：

db.createCollection(name, options)

参数说明：

  • name: 要创建的集合名称
  • options: 可选参数, 指定有关内存大小及索引的选项

options 可以是如下参数：

字段类型描述
capped布尔（可选）如果为 true，则创建固定集合。固定集合是指有着固定大小的集合，当达到最大值时，它会自动覆盖最早的文档。
autoIndexId布尔当该值为 true 时，必须指定 size 参数。
size数值（可选）为固定集合指定一个最大值，即字节数。如果 capped 为 true，也需要指定该字段。
max数值（可选）指定固定集合中包含文档的最大数量。

在插入文档时，MongoDB 首先检查固定集合的 size 字段，然后检查 max 字段。

实例

在 test 数据库中创建 demo 集合：

> use test
switched to db test
> db.createCollection('demo')
{ ok: 1 }
>

如果要查看已有集合，可以使用 show collections 或 show tables 命令：

> show collections
demo
> show tables
demo
>

下面是带有几个关键参数的 createCollection() 的用法：

创建固定集合 mycol，整个集合空间大小 6142800 KB, 文档最大个数为 10000 个：

> db.createCollection('mycol', {capped: true, autoIndexId: true, size: 6142800, max: 10000})
{ ok: 1 }
> show tables
demo
mycol
>

在 MongoDB 中，你不需要创建集合。当你插入一些文档时，MongoDB 会自动创建集合：

> db.mycol2.insert({name: 'mycol2'})
{
  acknowledged: true,
  insertedIds: { '0': ObjectId("634fc45b85c149d4fb978072") }
}
> show tables
demo
mycol
mycol2
>

增删改查

CRUD 操作新增、读取、更新和删除文档。

创建操作

创建或插入操作将新文档添加到集合中。如果该集合当前不存在，插入操作将创建该集合。

MongoDB 提供以下方法将文档插入到集合中：

在 MongoDB 中，插入操作针对单个集合。MongoDB 中的所有写操作在单个文档级别上都是原子的。

读取(查询)操作

读取操作从集合中检索文档；即查询文档集合。MongoDB 提供以下方法从集合中读取文档：

您可以指定标识要返回的文档的查询过滤器或条件open in new window。

更多查询的列子，参阅：

更新操作

更新操作修改集合中的现有文档。MongoDB 提供以下方法来更新集合的文档：

在 MongoDB 中，更新操作针对单个集合。MongoDB 中的所有写操作在单个文档级别上都是原子open in new window的。

可以指定用于识别要更新的文档的条件或过滤器。这些过滤器open in new window使用与读取操作相同的语法。

删除操作

删除操作从集合中删除文档。MongoDB 提供以下方法来删除集合的文档：

在 MongoDB 中，删除操作针对单个集合。MongoDB 中的所有写操作在单个文档级别上都是原子的。

您可以指定用于识别要删除的文档的条件或过滤器。这些过滤器open in new window使用与读取操作相同的语法。