NoSql、MongoDb 数据库介绍及MongoDb安装、使用

1、数据库和文件的主要区别

数据库有数据库表、行和列的概念，让我们存储操作数据更方便
数据库提供了非常方便的接口，可以让 nodejs、php java .net 很方便的实现增加修改删除功能

2、NoSql

2.1 NoSQL 介绍

由于互联网的迅速发展，云计算与 Web2.0。这样大量的交互给数据库提出了更高的性能要求，传统的数据库（本文泛指 SQL 数据库），即关系数据库虽然具备良好的事物管理，但在处理大量数据的应用时很难在性能上满足设计要求。NoSQL 就是主要为了解决当下大量高并发高要求的数据库应用需求，关系数据库具有严格的参照性，一致性，可用性，原子性，隔离性等特点，因此会产生一些例如表连接等操作，这样会大大降低系统的性能。而在当前很多应用场景下对性能的要求远远强于传统数据库关注的点，NoSQL 就是为了解决大规模数据与多样数据种类等问题，尤其是其中大数据的相关问题。

NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即“不仅仅是 SQL”，它指的是非关系型的数据库，是以 key-value 形式存储，和传统的关系型数据库不一样，不一定遵循传统数据库的一些基本要求，比如说遵循 SQL 标准、 ACID 属性、表结构等等。NoSQL 最早被提出是在 20 世纪 80 年代，在当时更多是强调的是与关系数据库区别对待，最近这些年被提及的更多是强调协助解决大数据等相关问题。NoSQL 在大数据时代有自己的意义。

2.2 NoSQL 应用情况介绍

国内的互联网蓬勃发展，不仅涌现出 BAT（百度，阿里巴巴，腾讯）之类的巨头，也带动了整个互联网行业的发展，大量的创业型公司如春笋般的涌出，在国家层面也提出了“互联网+”和“万众创业”的口号。更多传统的行业也开始拥抱互联网。但是无论是做所谓的生态平台还是传统业务的转型，涉及到的业务是多种多样的。这个时候企业架构师对于应用系统的核心——数据库管理不仅有传统的 SQL 选项也有了 NoSQL 这种适合特定场景需求的选项。

NoSQL 数据库在以下的这几种情况下比较适用：

数据模型比较简单
需要灵活性更强的 IT 系统
对数据库性能要求较高
不需要高度的数据一致性
对于给定 key，比较容易映射复杂值的环境

2.3 NoSQL 发展现状

国外： Google 的 BigTable 和 Amazon 的 Dynamo 使用的就是 NoSQL 型数据库。

国内：百度、阿里、腾讯、新浪微博、视觉中国、优酷运营数据分析、飞信空间、豆瓣社区等...

3、什么时候建议使用 NoSql

对数据库高并发读写的需求
对海量数据的高效率存储和访问的需求
对数据库的高可扩展性和高可用性的需求

4、NoSql 和传统数据库简单对比

非结构型数据库。没有行、列的概念。用 JSON 来存储数据。

集合就相当于“表”，文档就相当于“行”。

5、NoSql 种类

键值(Key-Value)存储数据库

这一类数据库主要会使用到一个哈希表，这个表中有一个特定的键和一个指针指向特定的数据。Key/value模型对于IT系统来说的优势在于简单、易部署。但是如果DBA只对部分值进行查询或更新的时候，Key/value就显得效率低下了。举例如：Tokyo Cabinet/Tyrant， Redis， Voldemort， Oracle BDB。

列存储数据库

这部分数据库通常是用来应对分布式存储的海量数据。键仍然存在，但是它们的特点是指向了多个列。这些列是由列家族来安排的。如：Cassandra， HBase， Riak.

文档型数据库

文档型数据库的灵感是来自于Lotus Notes办公软件的，而且它同第一种键值存储相类似。该类型的数据模型是版本化的文档，半结构化的文档以特定的格式存储，比如JSON。文档型数据库可以看作是键值数据库的升级版，允许之间嵌套键值，在处理网页等复杂数据时，文档型数据库比传统键值数据库的查询效率更高。如：CouchDB， MongoDb. 国内也有文档型数据库SequoiaDB，已经开源。

图形(Graph)数据库

图形结构的数据库同其他行列以及刚性结构的SQL数据库不同，它是使用灵活的图形模型，并且能够扩展到多个服务器上。NoSQL数据库没有标准的查询语言(SQL)，因此进行数据库查询需要制定数据模型。许多NoSQL数据库都有REST式的数据接口或者查询API。如：Neo4J， InfoGrid， Infinite Graph。

不同分类特点对比:

分类	Examples举例	典型应用场景	数据模型	优点	缺点
键值（key-value）	Tokyo Cabinet/Tyrant， Redis， Voldemort， Oracle BDB	内容缓存，主要用于处理大量数据的高访问负载，也用于一些日志系统等等。	Key 指向 Value 的键值对，通常用hash table来实现	查找速度快	数据无结构化，通常只被当作字符串或者二进制数据
列存储数据库	Cassandra， HBase， Riak	分布式的文件系统	以列簇式存储，将同一列数据存在一起	查找速度快，可扩展性强，更容易进行分布式扩展	功能相对局限
文档型数据库	CouchDB， MongoDb	Web应用（与Key-Value类似，Value是结构化的，不同的是数据库能够了解Value的内容）	Key-Value对应的键值对，Value为结构化数据	数据结构要求不严格，表结构可变，不需要像关系型数据库一样需要预先定义表结构	查询性能不高，而且缺乏统一的查询语法。
图形(Graph)数据库	Neo4J， InfoGrid， Infinite Graph	社交网络，推荐系统等。专注于构建关系图谱	图结构	利用图结构相关算法。比如最短路径寻址，N度关系查找等	很多时候需要对整个图做计算才能得出需要的信息，而且这种结构不太好做分布式的集群方案。

6、MongoDb 介绍

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功能最丰富，最像关系数据库的。他支持的数据结构非常松散，是类似 json 的 bson 格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。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。它的特点是高性能、易部署、易使用，存储数据非常方便。

7、MongoDb 安装

以windows系统为例

MongoDB 提供了可用于 32 位和 64 位系统的预编译二进制包，你可以从MongoDB官网下载安装，MongoDB 预编译二进制包下载地址：https://www.mongodb.com/download-center/community

注意：在 MongoDB 2.2 版本后已经不再支持 Windows XP 系统。最新版本也已经没有了 32 位系统的安装文件。

1. 双击 MongoDB 软件下一步下一步安装

2、选择Custom，然后其他的按照默认配置，安装路径建议不要更改，网上说“Install MongoDB Compass”如果担心安装时间太长，可以取消勾选，这里我勾选了，安装时间没有很久

3、配置环境变量：依次选择我的电脑》属性》高级系统设置》高级》环境变量

4、选择系统变量，找到“Path”，点击新建，将mongodb bin文件夹的路径添加到末尾，我的路径是C:\Program Files\MongoDB\Server\4.2\bin，然后点确定

5、打开cmd，输入mongo，输出类似以下信息，表示配置成功

8、使用MongoDb

前面我们选择了custom方式按照MongoDb，它给我们提供了默认的数据存储目录以及日志文件，如下箭头指向的位置

这张图是来自网络，我安装的时候忘记截图了，如果我们安装的时候使用默认路径，则

数据库目录为：C:\Program Files\MongoDB\Server\4.2\data

日志目录为：C:\Program Files\MongoDB\Server\4.2\log

我们可以使用默认的目录，也可以新建目录，这里推荐新建目录，请继续往后看

8.1 新建数据目录

MongoDB将数据目录存储在 db 目录下。但是这个数据目录不会主动创建，我们在安装完成后需要创建它。

注意：数据目录应该放在根目录下（(如： C:\ 或者 D:\ 等 )，不建议放在C盘，因为重装系统后C盘的数据会丢失

这里，我在E盘新建MongoDB，并在MongoDB目录下新建db文件夹

8.2 启动 MongoDb 服务(8.4章节有更简便的服务启动方式，推荐按照8.4中的配置启动服务)

打开cmd，输入mongod --dbpath E:\MongoDB\db（即我们刚才创建的数据目录），按回车。

--dbpath 就是选择数据库文档所在的文件夹。也就是说，mongoDB 中真的有物理文件，对应一个个数据库，U 盘可以拷走。

注意：一定要保持，开机这个 CMD 不能动了，不能关，不能 ctrl+c。一旦这个 cmd 有问题了，数据库就自动关闭了。

这样我们就开启了MongoDb服务

8.3 客户端输入 mongo 命令连接服务端

首先，新开一个cmd窗口，刚才开启的服务要一直保持打开状态

假设我们的客户端和服务端都在本机，我们可以直接输入mongo按下回车即可连接上本地数据库服务

输入show dbs即可查看本地数据集合

如果我们要连接一个远端的数据库，则输入mongo ip:port，如

8.4 配置日志文件

在我们刚才创建db文件夹的目录，创建一个log文件夹

管理员身份运行cmd，切换到

输入

mongod --dbpath "E:\MongoDB\db" --logpath "E:\MongoDB\log\mongod.log" --install --serviceName "MongoDB"

这里可以理解为要保存一个名为MongoDB的服务配置，它的数据库目录是E:\MongoDB\db，该数据库产生的日志将输出在E:\MongoDB\log\mongod.log中

最后，我们通过以下命令代替8.2中的方式启动服务，就可以开启、关闭、重启服务

注意：以管理员身份运行，否则可能会启动不成功

启动:net start MongoDB

关闭:net stop MongoDB