数据库（Database）

基本概念

数据库就是按照一定的数据结构来组织、存储和管理数据的仓库
我们写的程序都是在内存中运行的，一旦程序运行结束或者计算机断电，程序运行中的数据都会全部丢失；所以我们就需要将一些程序运行的数据持久化到硬盘之中，以确保数据的安全性
数据库则是大批量数据持久化的普遍选择
① 数据库
② 文件
思考：为什么普遍都采用数据库存储数据？
1）数据库是有结构的，数据与数据之间可以建立各种关系，类似网状拓扑图
2）数据库能够提供各种接口，让数据的处理（增删改查操作）变得快捷简单
3）给各种语言（PHP、jsp、.net…）提供了完善的接口

数据库分类

RDBMS(关系型数据库)

MySQL，SQL Server，Oracle，DB2 ……
通过一张张表来建立关联
基本上都使用SQL语言来管理数据库
structure query language
使用Demo
SELECT * FROM student WHERE name = '小撩';

NoSQL(非关系型数据库)

Not Only SQL
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”。
标准化和非标准化的摩擦
标准化限制创新，非标准化不能统一
特征
① 键值(Key-Value)存储数据库
② 列存储数据库
③ 文档型数据库
④ 图形(Graph)数据库
MongoDB、CouchDB、HBase、Redis、…

区分

关系型数据库比较结构化，操作不是很灵活；非关系型数据库操作灵活，但不适合大型数据存储，比较适合微架构……
两者是相互辅助关系！

数据模型比较简单；
需要灵活性更强的后台系统；
对数据库性能要求较高；
不需要高度的数据一致性。

MongoDB

简介

MongoDB是为快速开发互联网Web应用而设计的数据库系统
MongoDB的设计目标是极简、灵活，经常在Web应用栈的业务层被运用
MongoDB的数据模型是面向文档的，类似于JSON的结构，MongoDB这个数据库中存的是各种各样的JSON

安装

下载MongoDB

https://www.mongodb.org/dl/win32/
MongoDB的版本偶数版本为稳定版，奇数版本为开发版
MongoDB对于32位系统支持不佳，所以3.2版本以后没有再对32位系统的支持

步骤

安装MongoDB的数据库服务器

勾选mogo compass
mongodb compass是图形化管理界面

配置环境变量

C:\Program Files\MongoDB\Server\3.2\bin
图示

在c盘根目录创建一个文件夹data，在data文件夹中创建一个文件夹db

指定端口和路径

在控制台启动MongoDB
mongod --dbpath 路径 --port 端口号
mongod --dbpath C:\data\db

打开命令行

输入 mongod ：启动MongoDB服务器
32位系统第一次启动：输入 mongod --storageEngine=mmapv1

将MongoDB设置为系统服务

可以自动在后台启动，不需要每次都启动

mkdir c:\data\log 创建Log文件夹
mongod.cfg创建配置文件
放在C:\Program Files\MongoDB\Server\3.2下
以管理员的身份打开命令行
sc.exe create MongoDB binPath= "\"C:\Program Files\MongoDB\Server\3.2\bin\mongod.exe\" --service --config=\"C:\Program Files\MongoDB\Server\3.2\mongod.cfg\"" DisplayName= "MongoDB" start= "auto"
右击任务栏 —> 任务管理器 —> 服务 —> 启动MongoDB服务
如果服务启动失败，证明上面的操作有误
控制台输入： sc delete MongoDB 删除之前配置的服务
重新再来

使用

mongoDB基本组成

数据库（database）：数据库是一个仓库，在仓库中可以存放集合。
集合（collection）：集合类似于数组，在集合中可以存放文档。
文档（document）：文档数据库中的最小单位，我们存储和操作的内容都是文档
图示

mongoDB的基本指令

show dbs：显示当前所有的数据库
use 数据库名：进入到指定数据库中
db：显示当前所在的数据库
show collections：显示数据库中的所有集合

命令行进行CRUD

往数据库中插入文档
db.<collection >.insert(doc)
举例子：向school数据库中的学生集合student中插入一个新的学生对象{id: “001”, name: “Jack”, age: 18, sex: “男”}
查询当前集合中所有的文档
db.<collection>.find();
非常麻烦，用可视化工具

安装可视化操作软件

mongodbmanagerpro_inst.exe

MongoDB进行CRUD

插入
查询
修改
删除

熟悉使用

操作1

//1.创建并进入itlike数据库
//2.向数据库的colleges集合中插入六个文档(Html5, Java, Python, 区块链, K12, <PHP, "世界上最好的编程语言">)
//3.查询colleges集合中的文档
//4.向数据库的colleges集合中插入一个文档(Golang)
//5.统计数据库colleges集合中的文档数量
//6.查询数据库colleges集合中name为Html5的文档
//7.向数据库colleges集合中的name为Html5的文档，添加一个intro属性，属性值为"打通全栈任督二脉!"
//8.使用{name:"大数据"} 替换 name 为 "K12"的文档
//9.删除name为PHP的文档的intro属性
//10.向name为Html5的文档中，添加一个classes:{base:["h5+c3","js","jQuery", "abc"] , core:["三大框架","node.js"]}
//11.查询有核心课程为三大框架的文档
//12.向name为Html5的文档中，添加一个新的核心课程 "微信小程序"
//13.向name为Html5的文档中，删除基础课程"abc"
//14.删除colleges集合
// 15.删除colleges

//1.创建并进入itlike数据库
use itLike
db
//2.向数据库的colleges集合中插入六个文档(Html5, Java, Python, 区块链, K12, <PHP, "世界上最好的编程语言">)
db.colleges.insert([{name:'Html5'},{name:'Java'},{name:'Python'},{name:'区块链'},{name:'K12'},{name:'PHP',intro:'世界上最好的编程语言'},]);
//3.查询colleges集合中的文档
db.colleges.find();
//4.向数据库的colleges集合中插入一个文档(Golang)
db.colleges.insert([{name:'K12'},]);
//5.统计数据库colleges集合中的文档数量
db.colleges.find().count();
//6.查询数据库colleges集合中name为Html5的文档
db.colleges.find({name:'Html5'});
//7.向数据库colleges集合中的name为Html5的文档，添加一个intro属性，属性值为"打通全栈任督二脉!"
db.colleges.update({name:'Html5'},{$set:{intro:'打通全栈任督二脉'}});
//8.使用{name:"大数据"} 替换 name 为 "K12"的文档
db.colleges.replaceOne({name:'K12'},{name:'大数据'});
//9.删除name为PHP的文档的intro属性
db.colleges.update({name:'PHP'},{$unset:{intro:'世界上最好的编程语言'}});
//10.向name为Html5的文档中，添加一个classesbase:["h5+c3","js","jQuery", "abc"] , core:["三大框架","node.js"]}
db.colleges.update({name:'Html5'},{$set:{classes:{base:["h5+c3","js","jQuery", "abc"] , core:["三大框架","node.js"]}}});
//11.查询有核心课程为 三大框架 的文档
db.colleges.find({'classes.core':'三大框架'});
//12.向name为Html5的文档中，添加一个新的核心课程 "微信小程序"
// ① push 直接添加，不管有没有
db.colleges.update({name:'Html5'},{$push:{'classes.core':'微信小程序'}});
// ② addToSet 如果有就不添加
db.colleges.update({name:'Html5'},{$addToSet:{'classes.core':'微信小程序'}});
//13.向name为Html5的文档中，删除基础课程"abc"
// db。colleges.remove({'classes.base':'abc'});
db.colleges.update({name:'Html5'},{$unset:{'intro.classes.base':'abc'}});
//14.删除colleges集合
db.colleges.remove({});
// 15.删除colleges
db.colleges.drop();

操作2

//15.向集合中中插入10000个文档
//16.查询demos中counter为666的文档
//17.查询demos中counter小于666的文档
//18.查询demos中counter大于666的文档
//19.查询demos中counter大于66小于666的文档
//20.查看demos集合中的前10条数据
//21.查看demos集合中的第11条到20条数据

//16.向集合中中插入10000个文档
for(var i=1;i<=10000;i++){db.demos.insert({counter:i});
}
db.demos.find();
db.demos.remove({});var arr = [];
for(var i=1;i<=10000;i++){arr.push({counter:i});
}
db.demos.insert(arr);
//17.查询demos中counter为666的文档
db.demos.find({"counter":666}).pretty();//18.查询demos中counter小于666的文档
db.demos.find({"counter":{$lt:666}}).pretty();
//19.查询demos中counter大于等于666的文档
db.demos.find({"counter":{$gte:666}}).pretty();//20.查询demos中counter大于66小于666的文档
db.demos.find({"counter":{$lt:70,$gt:66}}).pretty();
//21.查看demos集合中的前10条数据
db.demos.find({}).limit(10).skip(10);
//22.查看demos集合中的第11条到20条数据
db.demos.find({}).limit(10).skip(20);
//23.查看demos集合中的第21条到30条数据

操作3

//24. 创建company数据库, 将itlike和section集合导入到数据库中
//25.查询HTML5学院的所有老师
//26.查询Java学院的所有员工
//27.查询工资大于20000的员工
//28.查询工资在10000-20000之间的员工
//29.查询工资小于10000或大于25000的员工
//30.为所有薪资低于10000的员工增加工资1000元

//24. 创建company数据库, 将itlike和section集合导入到数据库中
show dbs
use company
dbs
db.itlike.insert([
{cno: "1001", cname: "HTML5学院"},
{cno: "1002", cname: "Python学院"},
{cno: "1003", cname: "Java学院"},
{cno: "1004", cname: "Go学院"}
]);db.section.insert([{name: "胡雪", job: "辅导员", wages: 10000.0, cno: "1001", bonus: 1688},{name: "赵乐乐", job: "讲师", wages: 20000.0, cno: "1001", bonus: 2600},{name: "冯璐璐", job: "辅导员", wages: 12000.0, cno: "1001"},{name: "赵晓雪", job: "辅导员", wages: 12000.0, cno: "1002", bonus: 1688},{name: "孙芙蓉", job: "讲师", wages: 13000.0, cno: "1002", bonus: 1288},{name: "胡霍恋", job: "辅导员", wages: 11000.0, cno: "1003", bonus: 2688},{name: "张思琪", job: "班主任", wages: 9000.0, cno: "1003"},{name: "王红叶", job: "辅导员", wages: 8000.0, cno: "1002", bonus: 1675},{name: "叶子奇", job: "高级讲师", wages: 30000.0, cno: "1001", bonus: 2345},{name: "高伟伟", job: "辅导员", wages: 17000.0, cno: "1002", bonus: 1345}
]);
//25.查询HTML5学院的所有老师
var cno = db.itlike.findOne({cname:'HTML5学院'}).cno;
db.section.find({cno:cno});
//26.查询Java学院的所有员工
var cno = db.itlike.findOne({cname:'JAVA学院'}).cno;
db.section.find({cno:cno});
//27.查询工资大于20000的员工
//28.查询工资在10000-20000之间的员工
db.section.find({$or:[{wages:{$lt:10000}},{wages:{$gt:25000}}]});
//29.查询工资小于10000或大于25000的员工
//30.为所有薪资低于10000的员工增加工资1000元
db.section.updateMany({wages:{$lte:10000}},{$inc:{wages:1000}});
db.section.find({});

文档间关系

一对一（one to one）

举例: 身份证 <-> 人
老公 <-> 老婆
在MongoDB，可以通过内嵌文档的形式来体现出一对一的关系

一对多（one to many）/多对一(many to one)

举例: 父母 <-> 孩子
用户 <-> 物品
微博 <-> 评论
…
可以通过多文档关联

多对多(many to many)

举例: 老师 <-> 学生
品类 <-> 物种
可以通过多文档关联

实操

排序和索引

排序

查询文档时, 默认情况是按照_id的值进行排列(升序)
sort()可以用来指定文档的排序规则，sort()内部需要传递一个对象来指定文档的排序规则，其中1表示升序,，-1表示降序
limit skip sort的顺序可以任意改变, 运行时会自动调整
案例
db.section.find({}).sort({wages: -1, cno:-1});

索引

在部分需求中, 有时候我们只需要一个文档中的部分数据, 这时候就得通过映射
在查询时, 可以在第二个参数来设置查询的结果投影
案例
db.section.find({}, {name: 1, _id: 0, wages: 1, bonus: 1});

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