MongoDB入门基础知识

一、MongoDB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应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。

MongoDB是一种可扩展的敏捷NoSQL数据库，其中Mongo源自单词humongous。MongoDB基于NoSQL文档存储模型；在这种模型中，数据队形被存储为集合中的文档，而不是传统关系型数据库中表的行和列。文档是以二进制JSON(BSON)对象的方式存储的，可以存储比较复杂的数据类型，MongoDB最大的特点是它支持的查询语言非常强大，其语法有点类似面型对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持建立索引。

MongoDB的优点：面向文档、高性能、高可用性、高可扩展性、对SQL注入攻击免疫等优点。

二、MongoDB数据库结构

为了更好的理解MongoDB的数据库接口，可以对比关系型数据库进行理解。

在MongoDB中是通过数据库、集合、文档的方式来管理数据的。

关系型数据库术语/概念	MongoDB术语/概念	对比说明
database	database	数据库
table	collection	数据库下的表/数据库下的集合
row	document	表中数据行/集合中文档
column	field	数据字段/文档域
index	index	索引
table joins		表连接（MongoDB不支持表连接）
primary key	primary key	主键，MongoDB自动在每个集合中添加_id域作为主键

说明：文档中的域（相当于字段名）命名不能包含空格，句点（.)和美元符号（$)。另外主键_id保留用于存储对象ID（Object ID).主键_id是唯一值，系统生成的主键_id组成部分为：从新纪元开始的秒数（4字节）、3字节的机器标识符、2字节的进程id、3字节的计数器（该计数器的起始值是随机的）。

MongoDB文档最大不能超过16MB，主要是为了避免查询占用太多内存（RAM)或频繁访问文件系统。

三、MongoDB数据类型

BSON数据格式提供了多种数据类型，可用于以二进制方式存储JavaScript对象。MongoDB给每种数据类型都分配了1~255的整数ID号，方便按照类型查询。

MongoDB数据类型及其对应ID编号
类型	编号
Double(双精度浮点数）	1
String（字符串）	2
Object(对象）	3
Array（数组）	4
Binary data(二进制数据）	5
Object ID(对象ID）	7
Boolean(布尔值）	8
Date(日期）	9
Null（空）	10
Regular expression(正则表达式）	11
JavaScript	13
Symbol(符号）	14
JavaScript（带作用域）	15
32—bit integer（32位整数）	16
Timestamp(时间戳）	17
64—bit integer(64位整数）	18
Min key	255
Max key	127

使用MongoDB支持的各种数据类型是，需要注意的另一点是他们的排序顺序。比较不同BSON类型的值时，MongoDB使用下面的排序顺序（从小到大）：1、Min key(内部使用的类型）；2、Null；3、数字（32位整数、64位整数和双精度浮点数）；4、符号和字符串；5、对象；6、数组；7二进制数据；8、对象ID；9、布尔值；10、日期和时间戳；11正则表达式；12、Max key(内部使用的类型).

四、操作MongoDB数据库

4.1连接MongoDB数据库

MongoDB的使用主要是客户服务器模式，即可以使用一个客户端连接MongoDB数据库（服务端）

命令行：

mongodb://[username:password@]host1[:port1][,host2[:port2],...[,hostN[:portN]]][/[database][?
options]]

mongodb:// 固定前缀
username：账号，可不填
password：密码，可不填
host：主机名或ip地址，只有host主机名为必填项。
port：端口，可不填，默认27017
/database：连接某一个数据库
?options：连接参数，key/value对

例子：

mongodb://localhost 连接本地数据库27017端口
mongodb://root:itcast@localhost 使用用户名root密码为itcast连接本地数据库27017端口
mongodb://localhost,localhost:27018,localhost:27019，连接三台主从服务器，端口为27017、27018、27019

3.2使用MongoDB自带的JavaScript shell（mongo.exe)连接

cmd命令窗口执行mongo.exe:

windows系统通过win+R调出运行框，输入cmd,一般调出来的路径在c盘

需要将路径调到mongo.exe安装的路径，我的mongo.exe安装在D盘

切换到d盘：

此时已经连接上了MongoDB数据库了，现在可以用命令来操作MongoDB数据库了，JavaScript shell可以运行JavaScript程序。

在java中连接，需要添加依赖

<dependency><groupId>org.mongodb</groupId><artifactId>mongo‐java‐driver</artifactId><version>3.4.3</version>
</dependency>

测试程序

@Test
public void testConnection(){//创建mongodb 客户端MongoClient mongoClient = new MongoClient( "localhost" , 27017 );//或者采用连接字符串//MongoClientURI connectionString = new
MongoClientURI("mongodb://root:root@localhost:27017");//MongoClient mongoClient = new MongoClient(connectionString);    //连接数据库
MongoDatabase database = mongoClient.getDatabase("test");// 连接collectionMongoCollection<Document> collection = database.getCollection("myCollection");//查询第一个文档Document myDoc = collection.find().first();//得到文件内容 json串String json = myDoc.toJson();System.out.println(json);
}

五、操作数据库

5.1查询数据库

出巡所有数据库命令：show dbs

显示当前数据库：db

5.2创建数据库

命令：use 数据库名字

说明：使用数据库和创建数据库都是用的use命令，如果已经存在该数据库，则直接使用，如果没有改数据库，则会自动创建改数据库。新创建的数据库用show dbs命令不显示，因为需要至少包括一个集合。

例如创建数据库xiaomifeng1010

use xiaomifeng1010

因为此前没有xiaomifeng1010数据库，则会新创建一个

5.3删除数据库（慎用！）

命令格式：db.dropDatebase()

例如删除刚创建的xiaomifeng1010数据库

先切换到xiaomifeng1010数据库：use xiaomifeng1010

再执行删除：db.dropDatabase（）

六、操作集合

集合相当于关系型数据库中的表，一个数据库可以创建多个集合。

6.1创建集合

创建集合的命令：

db.createCollection(name, options)

name:String 类型，集合名字

option：Document类型，是一个可选项，可以不写，表示的是指定有关内存大小和索引的选项。

字段	类型	描述
`capped`	`Boolean`	(可选)如果为`true`，则启用封闭的集合。上限集合是固定大小的集合，它在达到其最大大小时自动覆盖其最旧的条目。如果指定`true`，则还需要指定`size`参数。
`autoIndexId`	`Boolean`	(可选)如果为`true`，则在`_id`字段上自动创建索引。默认值为`false`。
`size`	数字	(可选)指定上限集合的最大大小(以字节为单位)。如果`capped`为`true`，那么还需要指定此字段的值。
`max`	数字	(可选)指定上限集合中允许的最大文档数。

在插入文档时，MongoDB首先检查上限集合capped字段的大小，然后检查max字段。

例子

没有使用选项参数时，创建collection。

>use xiaomifeng1010
switched to db xiaomifeng1010
>db.createCollection("myCollection")
{ "name" : elite }
>

Shell窗口：

使用show collection来显示创建的集合。

>show collections
myCollection

Shell

createCollection()方法有其中几个重要选项：

> db.createCollection("mycol", {capped : true, autoIndexId : true, size : 6142800, max : 10000 })
{ "name" : elite}
>

Shell

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

>db.newcollection.insert({"name" : "lirui"})
>show collections
mycol
newcollection
myCollection

6.2删除集合

删除集合的命令：

db.collection.drop()

例子：

db.myCollection.drop() 删除myCollection这个集合。

七、操作document（文档）

7.1插入文档

MongoDB中文档的格式是json格式。

{
"_id" : ObjectId("5b2cc4bfa6a44812707739b5"),
"name" : "小明"
}

插入文档的命令：

db.COLLECTION_NAME.insert(document)

每个文档不指定主键的话，会默认创建_id为主键，类型为ObjectID（对象类型），MongoDB自动生成主键值

例如：

db.myCollection.insert({"name":"李锐","age":18})

注意：同一个集合中的文档的key(或者说字段，简单说就是每一行的数据记录的字段个数可以不一致，比如第一行2个字段，第二行5个字段，但是官方并不推荐这样），建议设置成一致的。

7.2更新文档

更新文档命令格式：

db.collection.update(
   <query>,
   <update>,
   <options>
)
query:查询条件，相当于sql语句的where
update：更新文档内容
options：选项

7.2.1 替换文档

将符合条件“name":"李锐”的第一个文档（集合中的第一行）替换成{“name”：“严博”，“age":16}.

db.myCollection.update({"name":"李锐"},{"name":"严博","age":16})

7.2.2 使用$set修改器

使用$set修改器指定要更新的key,key不存在则创建，存在则更新。

将符合条件“name":"李锐”的所有文档（集合中的行）更新name和age值

db.myCollection.update({"name":"李锐"},{$set:{"name":"严博","age":16}},{multi:true})

multi：true表示多行记录都更新。

如果为false只更新匹配的第一个文档。

7.3 查询文档

命令格式：

db.collection.find(query, projection)
query：查询条件，可不填
projection：投影查询key，可不填

7.3.1查询全部记录

db.myCollection.find()

7.3.2查询符合条件的记录

例如：查询name为“李锐”的文档

命令：db.myCollection.find({"name":"李锐“}）

7.3.3 投影查询

所谓投影查询，就是不显示系统创建的_id主键，只显示name和key这两个key

命令：

db.myCollection.find({"name":"李锐“}，{name：1，age:1,_id:0})

八、关于用户的相关操作

8.1 创建用户

语法格式：

mongo>db.createUser(
{ user: "<name>",pwd: "<cleartext password>",customData: { <any information> },roles: [{ role: "<role>", db: "<database>" } | "<role>",...]}
)

例如：

创建xiaomifeng1010用户，角色为root

use admin
db.createUser({user:"xiaomifeng1010",pwd:"123456",roles:[{role:"root",db:"admin"}]})

内置角色如下：

1. 数据库用户角色：read、readWrite;
2. 数据库管理角色：dbAdmin、dbOwner、userAdmin；

3. 集群管理角色：clusterAdmin、clusterManager、clusterMonitor、hostManager；
4. 备份恢复角色：backup、restore；
5. 所有数据库角色：readAnyDatabase、readWriteAnyDatabase、userAdminAnyDatabase、
dbAdminAnyDatabase
6. 超级用户角色：root

8.2查询用户

查询当前用户：

show users

8.3修改用户

语法格式：

db.updateUser("<username>",{customData : { <any information> },roles : [{ role: "<role>", db: "<database>" } | "<role>",...],pwd: "<cleartext password>"},writeConcern: { <write concern> })

例如修改xiaomifeng1010用户的角色为readWriterAnyDatabase

use admin

db.updateUser("xiaomifeng1010",{roles:[role:"readWriteAnyDatabase"，db:"admin"}]})

8.4修改密码

语法格式：

db.changeUserPassword("username","newPassword")

例如修改xiaomifeng1010用户的密码为123456789

use admin

db.changeUserPassword("xiaomifeng1010","123456789")

8.5删除用户

语法格式：

db.dropUser("用户名“）

例如删除“xiaomifeng1010"用户

db.dropUser("xiaomifeng1010")

九、附mongod命令行参数

mongod命令行参数
参数	描述
--help , -h	返回基本的帮助和用法信息
--version	返回MongoDB的版本
--config<filename>,-f<filename>	指定包含运行阶段配置的配置文件
--verbose、v	增加内部报告的信息量；这些信息被发送到控制台，并被写入到logpath指定的日志文件
--quiet	减少发送到控制台和日志文件的内部报告的信息量
--port<port>	指定一个tcp端口，mongod将在这个端口上侦听客户端连接，默认是27017
--bind_ip<ip address>	指定mongod将绑定到哪个ip地址以侦听连接。默认为所有接口
--maxConns<number>	指定mongod最多同时接受多少个连接，最多为20000个
--logpath<path>	指定日志文件的路径。重启后将覆盖日志文件，除非指定了--logappend
--auth	启用数据库身份验证，对从远程主机连接到数据库的用户进行身份验证
--dbpath<path>	指定一个目录，mongod实例将在其中存储数据
--nohttpinterface	禁用http接口
--nojournal	禁用支持持久性的日记功能（journaling）
--nopreall oc	禁用数据文件预分配。这将缩短启动时间，但可能严重影响正常操作的性能
--repair	对所有数据库运行修复例程

十，配置MongoDB

除了指定命令行参数外，可执行文件mongod还可接受一个配置文件，其中指定了控制MongoDB服务器行为的配置选项。使用配置文件可以更轻松地管理MongoDB配置设置：另外，可以创建多个配置文件，供各种数据库角色是哟领，如开发、测试和生产。

在window系统中安装好的MongoDB的路径下并没有配置文件，需要手动创建一个mongo.conf文件

data目录和logs目录也需要自己创建。

这是我简单配置了一下MongoDB，这是一个基本的配置文件，当然还可以根据需求加其他配置

#后面是注释，不会被读取

mongod配置文件设置
设置	描述
verbose	增加内部报告的信息量，这些信息将显示到控制台屏幕上或写入到日志文件中。可能取值为true和false。另外还可以使用v、vv、vvv或vvvv来提高详细登记。例如在配置文件中：verbose=true vvv=true
logpath	指定将包含MongoDB日志条目的日志文件的位置和文件名
logappend	如果为false，每次启动mongod实例豆浆新建一个日志文件，并覆盖旧的日志文件；如果为true，将不会覆盖旧的日志文件，而在它的末尾附加。默认为false
port	指定一个TCP端口，mongod将在这个端口侦听客户端连接。默认是27017
bind_ip	指定一个用逗号分隔的ip地址列表，mongod将在这些地址上侦听。默认为所有接口
maxConns	指定MongoDB服务器最多同时可以接受多少个连接
auth	如果为true，将启用数据库身份验证，这意味着客户端必须提供身份凭证。默认为false
noauth	如果为true，则禁用身份验证
journal	如果为true，将启用操作日志，以确保持久性和数据一致性，在64位系统上默认为true，在32位操作系统上默认为false
nohttpiinterface	如果为true，将禁用用于访问服务器状态和日志的http接口。默认为false
rest	如果为true，将启用MongoDB数据库服务器的简单REST接口，让您能够通过发送REST请求来访问数据库。默认为false。

十一：安装MongoDB服务：

通过执行bin/mongod.exe，使用--install选项来安装服务，使用--config选项来指定之前创建的配置文件。

安装好后：

启动MongoDB服务：

net start MongoDB

如果出现服务名无效，可参考这个博客：net start MongoDB 服务名无效错误解决

关闭MongoDB服务：

net stop MongoDB

当然你也可以通过计算机管理中的服务找到MongoDB来开启和关闭MongoDB服务。

移除MongoDB服务

" D:\Program Files\MongoDB\Server\3.4\bin\mongod.exe" ‐‐remove

启动mongodb服务，
命令执行后，浏览器中输入http://127.0.0.1:27017看到如下界面即说明启动成功

学习小结到此

本文部分内容参考了书籍《MongoDB入门经典》作者：Brad Dayley

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