MongoDB的安装到使用 + Python操作MongoDB + 有关系和无关系数据库比较

day1 - day7 mongoDB学习第一天
数据库 MongoDB （芒果数据库）
数据存储阶段
文件管理阶段（.txt .doc .xls）
优点：数据可以长期保存
可以存储大量的数据
      使用简单
缺点：数据一致性差
数据查找修改不方便
      数据冗余度可能比较大
数据库管理阶段
优点：数据组织结构化降低了冗余度
提高了增删改查的效率
      容易扩展
      方便程序调用，做自动化处理
缺点：需要使用sql 或者其他特定的语句，相对比较复杂
几个概念
数据：能够输入到计算机中并被识别处理的信息集合
数据结构：研究一个数据集合中数据之间关系的
数据库：按照数据结构，存储管理数据的仓库。数据库是在数据库管理系统管理和控制下，在一定介质上的数据集合。
数据库管理系统：管理数据库的软件，用于建立和维护数据库
数据库系统：由数据库和数据库管理系统，开发工具等组成的集合
关系型数据库
采用关系模型来组织数据结构的数据库（二维表）
Oracle DB2 SQLServer MySql SqLite（Python标准库支持）
优点：容易理解，类似我们常见的表格
使用方便，都是使用sql语句，SQL语句非常成熟
数据一致性高，冗余度低，完整性好
技术成熟，可以使用外部链接等比较复杂的操作
缺点：不能很好的满足高并发需求，每次都需要进行sql语句的解析
针对含量数据的瞬间爆发读写性能不足，关系型数据库内部每步操作都需要加锁保证操作的原子性
数据扩展普遍比非关系型困难
数据一致性高，有时会浪费大量空间
非关系型数据库（NoSql --> Not only Sql）
优点：高并发，大数据读写能力强
支持分布式，容易扩展
      弱化了数据结构，降低了数据的一致性
缺点：通用性差，没有像sql那样一致的操作
操作灵活，容易混乱
      没有join，有的数据库事务支持等操作
Nosql的使用情况：
数据一致性要求低
数据库并发处理要求高
数据库设计时对大小的估算不确定，需要分布拓展
给定的数据比较容易建立起Nosql的模型
Nosql分类：
键值型数据库
Redis oracle BDB Tokyo
列存储数据库
HBase
文档型数据库
MongoDB CouchDB
图形数据库
MongoDB（非关系型 --》文档型数据库）
由c++编写的数据库管理系统
支持非常丰富的增删改查数据操作
支持非常丰富的数据类型
使用方便，便于部署，支持分布，容易拓展
支持众多的编程语言接口（python ruby c++ c# PHP）
MongoDB 安装
自动安装
sudo apt-get install mongodb
默认安装位置 /var/lib/mongodb
配置文件 /etc/mongodb.conf
命令集 /usr/bin /usr/local/bin
手动安装
1.下载MongoDB （开源）
www.mongodb.com —》 Download —》 community server
选择合适版本下载
选择安装目录解压（/usr/local /opt）
tar解压后得到mongo文件夹
将文件夹下的命令集目录（bin目录）添加到环境变量
PATH=$PATH:/opt/mongo…/bin
export PATH
将以上两句写在 /etc/rc.local
4.重启系统
mongodb 命令
设置数据库存储位置
mongod --dbpath 目录
设置端口号
mongod --port 8888
*如果不设置则使用默认端口号 27017
mongo
进入mongo shell界面 mongodb的交互界面用来操作数据库
退出 mongo shell ： quit()
组成结构：键值对 —》文档 ----》集合 ----》数据库

ID | name | age

1 | Lily | 17

2 | Lucy | 18

{
“_id”:ObjectId(“abcd1234afhkasyr”),
“name”:“Lily”,
“age”:17
},
{
“_id”:ObjectId(“abcd1234afasfsyr”),
“name”:“Lucy”,
“age”:18
}
mysql 和 mongodb 概念对比
mysql mongo 含义
database database 数据库
table collection 表/集合
column field 字段/域
row document 记录/文档
index index 索引
创建数据库
use databasename
e.g.
创建一个叫 stu 的数据库
use stu

use实际功能是表示选择使用哪个数据库，当这个数据库不存在时即表示创建该数据库
使用use后数据库并不会马上被创建，而是需要插入数据后数据库才会创建
查看数据库
show dbs
数据库名称规则

原则上是任意满足以下几条的utf-8字符
不能是空字符，不能含有空格’ ’ 点’.’ ‘/’ ‘’ ‘\0’
习惯上使用英文小写
长度不超过64字节
不能使用 admin local config 这样的名字
admin ：存储用户
local ：存储本地数据
config ：存储分片配置信息
db ： mongo系统全局变量代表你当前正在使用的数据库
db 默认为test 如果插入数据即创建test数据库
数据库的备份和恢复
备份 mongodump -h dbhost -d dbname -o dbdir
e.g. mongodump -h 127.0.0.1 -d stu -o student
将本机下 stu 数据库备份到当前目录的student文件夹中
会在student文件夹中自动生成一个stu文件夹则为备份文件
恢复 mongorestore -h : -d dbname
e.g. mongorestore -h 127.0.0.1:27017 -d test student/stu
将student文件夹下的备份文件stu恢复到本机的test数据库
数据库的监测命令
mongostat
insert query update delete ：每秒增查改删的次数
getmore command 每秒运行命令次数
dirty used flushes 每秒操作磁盘的次数
vsize res 使用虚拟内存和物理内存
mongotop
监测每个数据库的读写时长
ns total read write
数据集合总时长读时长写时长
删除数据库
db.dropDatabase()
删除db所代表的数据库
集合的创建
db.createCollection(collection_name)
e.g. db.createCollection(“class2”)
在当前数据库下创建一个名字为class2的集合
查看数据库中集合
show tables
show collections
集合的命名规则：
不能为空字符串，不能有’\0’
不能以 system.开头这是系统集合的保留前缀
不能和保留字重复
创建集合2
当向一个集合中插入文档时，如果该集合不存在则自动创建
db.collectionName.insert()
e.g. db.class0.insert({a:1})
如果class0不存在则会创建class0集合并插入该数据
删除集合
db.collectionName.drop()
e.g. db.class0.drop()
删除class0集合
集合重命名
db.collectionName.renameCollection(‘new_name’)
e.g. db.class2.renameCollection(‘class0’)
将class2重命名为class0
文档
mongodb 中文档的组织形式
键值对组成文档 -----》类似Python中的字典
bson -----》 json -----》 JavaScript
mongodb 中文档的数据组织形式为bson格式，类似Python的字典，也是由键值对构成
文档中键的命名规则：
utf-8格式字符串
不用有\0 习惯上不用 . 和 $
以_开头的多位保留键，自定义时一般不以_开头
注意：文档键值对是有序的
mongodb中严格区分大小写
值： mongodb的支持数据类型
支持的数据类型
类型值
整型整数
布尔类型 true false
浮点型小数
Arrays 数组类型 [1,2,3]
Timestamp 时间戳
Date 时间日期
Object 内部文档
Null 空值
Symbol 特殊字符
String 字符串
Binary data 二进制字串
code 代码
regex 正则表达式
ObjectId ObjectId子串
ObjectId ：系统自动为每个文档生成的不重复的主键
键名称： _id
值： ObjectId(“5b03b823e64cb5d90e9c8f5c”)
24位16进制数
8 文档创建时间 6机器ID 4进程ID 6计数器
文档中键 -----》域/字段
文档 – ----》记录
集合中文档特点：
集合中的文档域不一定相同 —》不保证数据一致性
集合中的文档结构不一定相同
集合设计原则：
1.集合中的文档尽可能描述的数据类似
2.同一类文档放在相同的集合，不同的文档分集合存放
3.层次的包裹不宜太多
插入文档
db.collectionName.insert()
e.g.
db.class0.insert({name:‘Lucy’,age:16,sex:‘w’})

当作为文档插入时键可以不加引号
查看插入结果 db.class0.find()
插入多条文档
db.collectionName.insert([{},{},{}])
e.g. db.class0.insert([{‘name’:‘阿花’,age:28},{name:‘阿红’,age:26},{name:‘阿彪’,age:23}])
_id 为系统自动添加主键，如果自己写_id域则会使用自己写的值。但是该值仍不允许重复。
save 插入数据
db.collectionName.save()
e.g.
db.class0.save({_id:2,name:‘八戒’,age:17,sex:‘m’})
在不加_id是使用同 insert
如果使用save插入的时候加了_id，则如果_id值不存在则正常插入，如果该值存在，则修改原来内容
save无法一次插入多个文档
作业：练习mongodb的数据库，集合创建删除
mongodb 插入练习
      关系型数据库和非关系数据库都有什么特点？
      mongodb的优点在哪里？
************************************************************第二天
复习：
数据库创建删除： use 数据库名称
db.dropDatabase()
集合的创建和删除 db.createCollection(‘name’)
db.collectionName.insert()
               db.collectionName.drop() 删除
               db.collectionName.renameCollection() 重命名
数据库的备份和恢复
      mongodump （备份） mongorestore（恢复）
数据库的监测
mongostat mongotop
数据库配置
mongod --dbpath path --port 8888
数据的插入： insert() save()
=====================================
db.collectionName 集合对象
获取集合对象： db.getCollection(‘collection_name’)
e.g.
db.getCollection(“class0”).insert({name:‘悟空’,age:1700})
查找操作
select … from tableName where …
db.collectionName.find() —> select * from tableName
find(query,field)
功能：查找所有符合条件的文档
参数： query ：筛选条件相当于where字句
field ：展示的域相当于select的展示部分
返回：返回所有查找到的内容
field 参数：选择要展示的域传一组键值对
键表示域名
值表示是否显示该域 0 表示不显示 1 表示显示
如果某个域给定0 则表示不显示该域，其他的域均显示
如果某个域给定1 则表示显示该域，其他的域都不显示
_id 永远默认为显示，除非设置为0
除_id外其他域必须拥有相同的设置，全为0或者全为1
如果不写该参数则表示显示所有域内容
e.g. db.class0.find({},{_id:0,name:1,age:1})
query ：以键值对的形式给出查找条件
查找年龄 17
e.g. db.class0.find({age:17},{_id:0})
如果不写第一个参数则表示查找所有内容
findOne()
功能参数和find() 完全相同，只是只返回第一条查找到的文档
e.g. db.class0.findOne({age:17},{_id:0})
query的更多用法
操作符: 使用$符号注明一个特殊字符串，表示一定的含义
e.g. $lt 表示小于
比较操作符
$eq 等于
e.g. db.class0.find({age:{$eq:17}},{_id:0})
筛选年龄等于17的
=====》 db.class0.find({age:17},{_id:0})
$lt 小于 <
e.g. db.class0.find({age:{$lt:17}},{_id:0})
mongo中字符串也可以比较大小
$lte 小于等于 <=
e.g. db.class0.find({age:{$lte:17}},{_id:0})
$gt 大于 >
e.g. db.class0.find({age:{$gt:17}},{_id:0})
$gte 大于等于 >=
e.g. db.class0.find({age:{$gte:17}},{_id:0})
$ne 不等于 !=
e.g. db.class0.find({age:{$ne:17}},{_id:0})
如果一个文档没有这个age域则显示为不等于
$in 包含
e.g. db.class0.find({age:{$in:[16,17,18]}},{_id:0})
$nin 不包含
e.g. db.class0.find({age:{$nin:[16,17,18]}},{_id:0})
逻辑操作符
$and 逻辑与
年龄小于19 并且性别为男
db.class0.find({age:{$lt:19},sex:‘m’},{_id:0})
年龄小于19 并且大于15
db.class0.find({age:{$lt:19,$gt:15}},{_id:0})
e.g. db.class0.find({$and:[{age:17},{name:‘Lei’}]})
$or 逻辑或
e.g.
db.class0.find({$or:[{age:{$lt:22}},{name:‘悟空’}]},{_id:0})
db.class0.find({$or:[{age:{$lt:18}},{age:{$gt:30}}]},{_id:0})
$not 逻辑非
e.g. db.class0.find({age:{$not:{$eq:17}}},{_id:0})
$nor 既不也不（表示列表集合中的条件都不具备）
db.class0.find({$nor:[{age:{$gt:18}},{sex:‘m’}]},{_id:0})
条件混合
（年龄小于20 或者姓名为阿红）并且性别为女的人
db.class0.find({$and:[{$or:[{age:{$lt:20}},{name:‘阿红’}]},{sex:‘w’}]},{_id:0})
年龄小于等于17 或者（姓名大于Tom 并且年龄大于100）
db.class0.find({$or:[{age:{$lte:17}},{name:{$gt:‘Tom’},age:{$gt:100}}]},{_id:0})
数组查找：
查看数组中包含某一项的
e.g. db.class1.find({hobby:‘吃’},{_id:0})
$all
查找一个数组中同时包含多项的文档
e.g. db.class1.find({hobby:{$all:[‘拍电影’,‘代言’]}},{_id:0})
查找hobby数组中既有拍电影，又有代言的文档
$size
查找数组元素个数为指定个数的文档
e.g. db.class1.find({hobby:{$size:3}},{_id:0})
查找hobby数组中包含三项的文档
数组切片显示
$slice
对数组切片显示
e.g.
db.class1.find({hobby:{$size:3}}, {_id:0, hobby:{$slice:2}})
显示数组的前两项
e.g.
db.class1.find({hobby:{$size:3}}, {_id:0, hobby:{$slice:[1,2]}})
跳过第一项，显示后面两项
其他查找方法：
$exists
判断一个域是否存在
e.g. 查找存在sex域的文档
db.class0.find({sex:{$exists:true}},{_id:0})
e.g. 查找不存在sex域的文档
db.class0.find({sex:{$exists:false}},{_id:0})
$mod
做除数余数查找
e.g.
查找年龄被2除余1的文档
db.class0.find({age:{$mod:[2,1]}},{_id:0})
$type
查找指定数据类型的文档
e.g. 查找hobby中包含数据类型为 2 的数据的文档
db.class1.find({hobby:{$type:2}},{_id:0})
数据类型对照：
https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/query/type/
进一步的信息筛选
distinct()
功能：查看一个集合中某个域值的覆盖范围
e.g. 查看集合中age域的值都有哪些
db.class0.distinct(‘age’)
pretty()
功能：将查询结果格式化显示
e.g. db.class0.find().pretty()
limit(n)
功能: 查询结果显示前 n条
e.g. 查询结果显示前3个
db.class0.find({},{_id:0}).limit(3)
skip(n)
功能：显示时跳过前n条
e.g. 显示时跳过前三条
db.class0.find({},{_id:0}).skip(3)
count()
功能：对查找结果计数统计
代理：30 * 10000 27 - 28
e.g. 统计sex 为 m的文档数量
db.class0.find({sex:‘m’},{_id:0}).count()
sort({键：1/-1})
功能：对查找结果排序
1 表示按照升序排列， -1 表示按照降序排列
对查找结果按照年龄升序排列
db.class0.find({age:{$exists:true}}, {_id:0}).sort({age:1})
复合排序：当第一排序项相同的时候，按照第二排序项排序
db.class0.find({age:{$exists:true}},{_id:0}).sort({age:1,name:-1})
函数的连续使用
获取集合中年龄最小的三个文档
db.class0.find({},{_id:0}).sort({age:1}).limit(3)
删除文档
delete from tableName where …
db.collectionName.remove(query,justOne)
功能：删除指定的文档
参数： query ：筛选要删除的文档，类似where子句。
用法同查找操作。
justOne ：布尔值默认 false 表示删除所有筛选数据。
如果赋值为true 则表示只删除第一条复合的文档。
e.g.
db.class0.remove({$or:[{age:{$exists:false}},{age:{$gt:100}}]})
删除第一个复合条件的文档
db.class0.remove({sex:{$exists:false}},true)
删除集合中所有文档
db.collectionName.remove({})
练习：

创建一个数据库名字grade
use grade
数据库中创建一个集合名字 class
集合中插入若干数据文档格式如下
｛name:‘zhang’,age；10,sex:‘m’,hobby:[‘a’,‘b’,‘c’]｝
hobby: draw sing dance basketball football pingpong
computer
db.class.insert([
{name:“zhang”,age:10,sex:‘m’,hobby:[‘a’,‘b’,‘c’]},
…
])
查找练习
查看班级所有人信息
find()
查看班级中年龄为8岁的学生信息
find({age:8})
查看年龄大于10岁的学生信息
find({age:{$gt:10}})
查看年龄在 4—8岁之间的学生信息
find({age:{$gte:4,$lte:8}})
找到年龄为6岁且为男生的学生
find({age:6,sex:‘m’})
找到年龄小于7岁或者大于10岁的学生
find({$or:[age:{$lt:7},age:{$gt:10}]})
找到年龄是8岁或者11岁的学生
find({age:{$in:[8,11]}})
找到兴趣爱好有两项的学生
find({hobby:{$size:2}})
找到兴趣爱好有draw的学生
find({hobby:“draw”})
找到既喜欢画画又喜欢跳舞的学生
find({hobby:{$all:[“draw”,“dance”]}})
统计爱好有三项的学生人数
find({hobby:{$size:3}}).count()
找出本班年龄第二大的学生
find().sort({age:-1}).skip(1).limit(1)
查看学生的兴趣范围
db.class.distinct(‘hobby’)
将学生按年龄排序找到年龄最大的三个
find().sort({age:-1}).limit(3)
删除所有年级大于12或者小于4岁的学生
remove({$or:[{age:{$gt:12}},{age:{$lt:4}}]})
作业：复习数据的查找和删除操作
mongo练习

第三天
查找 find（query，field）
findOne（）
操作符 : 比较 $lt $lte $gt $gte $eq $ne $in $nin
逻辑 $and $or $not $nor
数组 $all $size
其他 $exists $type $mod
查找函数： limit() skip() sort() count() pretty()
其他函数 distinct() getCollection()
删除 remove(query,justOne)

修改数据
update tableName set … where …
db.collectionName.update(query,update,upsert,multi)
功能：修改一个文档
参数： query : 删选要修改的文档相当于where子句
用法同查找
      update ：将数据更新为什么内容相当于set操作
      需要使用修改器操作符
      upsert ： bool值默认为false 表示如果query的文档不存在则无法修改
      如果设置为true 表示如果query的文档不存在则根据query和update参数插入新的文档
      multi ： bool值默认为false 如果有多条符合筛选条件的文档则只修改第一条
      如果设置为true 则修改所有符合条件的文档
e.g. 将阿红年龄改为24
db.class0.update({name:‘阿红’},{$set:{age:24}})
e.g. 如果筛选数据不存在则插入一个新的文档
db.class0.update({name:‘阿花’},{$set:{age:18,sex:‘w’}},true)
e.g. 可以同时修改多条匹配到的文档
db.class0.update({sex:‘w’},{$set:{age:20}},false,true)
修改器操作符
$set
修改一个域的值
增加一个域
e.g. db.class0.update({name:‘阿红’},{$set:{sex:‘w’}})
$unset
删除一个域
e.g. 删除文档的sex和age域（后面数字习惯写1，0 都表示删除）
db.class0.update({name:‘八戒’},{$unset:{sex:0,age:0}})
$rename
修改一个域的名称
e.g. 修改所有的sex域为gender
db.class0.update({},{$rename:{sex:‘gender’}},false,true)
$setOnInsert
如果update操作插入新的文档，则补充插入内容
e.g. 如果插入数据则同时插入sex和tel域内容
db.class0.update({name:‘阿华’},{$set:{age:21},$setOnInsert:{sex:‘m’,tel:‘123456’}},true)
$inc
加减修改器
e.g. 年龄减2
db.class0.update({age:{$lt:18}},{$inc:{age:-2}},false,true)

$inc 可加正数负数小数都可以
$mul
乘法修改器
e.g.
db.class0.update({name:‘阿华’},{$mul:{age:-0.5}})
$mul 可乘以正数负数小数都可以
$min
设定最小值：如果筛选的文档指定的域值小于min值则不修改，如果大于min值则改为min值
e.g.
db.class0.update({},{$min:{age:19}},false,true)
$max
设置最大值：如果筛选的文档指定至于大于max值则不变，如果小于max值则修改为max值
e.g.
db.class0.update({},{$max:{age:20}},false,true)
数组修改器
$push 向数组中添加一项
e.g.
db.class1.update({name:“Abby”},{$push:{score:30}})
$pushAll 向数组中添加多项
e.g.
db.class1.update({name:“Jame”},{$pushAll:{score:[10,20]}})
$each 逐个操作
e.g. 利用each添加多项
db.class1.update({name:“Lily”},{$push:{score:{$each:[10,5]}}})
$position
选择数据位置进行操作必须和each合用
e.g.
db.class1.update({name:“Lucy”},{$push:{score:{$each:[10,10],$position:1}}})
$sort
对数组进行排序必须和each合用
e.g.
db.class1.update({name:“Lily”},{$push:{score:{$each:[],$sort:1}}})
$pull 从数组中删除一个元素
e.g.
db.class1.update({name:‘Lucy’},{$pull:{score:10}})
$pullAll 从数组中删除多个元素
e.g.
db.class1.update({name:‘Jame’},{$pullAll:{score:[10,20]}})
$pop 弹出数组中的一项
e.g.
db.class1.update({name:‘Lily’},{$pop:{score:-1}})
-1表示弹出数组中的第一项 1 表示弹出最后一项
$addToSet 向数组中插入一个元素，但是该元素不能和其他元素重复
e.g. 如果已经存在66则无法插入，如果不存在则插入66
db.class1.update({name:‘Lily’},{$addToSet:{score:66}})
数据类型补充
时间类型
mongo中存储时间的格式：ISODate
方法1 自动生成当前时间
db.class2.insert({title:‘Python入门’,date:new Date()})
方法2 生成当前时间
db.class2.insert({title:‘Python精通’,date:ISODate()})
方法3 将生成时间变为字符串存储
db.class2.insert({title:‘Python AI’,date:Date()})
指定时间的转换
ISOData()
功能：生成mongo时间类型
参数：如果不加参数则生成当前时间
参数格式 “2018-11-11 11:11:11”
“20180101 11:11:11”
“20181102”
e.g.
db.class2.insert({title:‘Python 爬虫’,date:ISODate(“20180101 11:11:11”)})
时间戳获取
e.g.
db.class2.insert({title:‘PythonWeb’,date:ISODate().valueOf()})
null

如果某个域存在却没有值可以设置为null
e.g. db.class2.insert({title:‘Python 秘籍’,price:null})
2.表示某个域不存在可以通过null进行匹配
e.g. db.class2.find({date:null},{_id:0})
可以查找到date不存在的文档
Object类型（值是一个文档）
*当使用外层文档引用内部文档的时候可以用用 . 的方法引用
在使用时需要加上引号
e.g.
db.class2.find({‘publication.publisher’:‘人民教育’},{_id:0})
e.g.
db.class2.update({title:‘Python数据’},{$set:{‘publication.price’:58.8}})
数组的下标引用
使用一个数组时，可以使用 .序列下标的方式使用数组具体的某一项。同样需要用引号
e.g. db.class1.update({name:‘Lily’},{$set:{‘score.0’:60}})
e.g. db.class1.find({‘score.0’:{$gt:90}})
文档查找结果的有序性
可以通过[]取查找结果序列的某一项
db.class1.find({},{_id:0})[1]
练习：
使用之前的grade数据库
将小红的年龄变为8岁兴趣爱好变为跳舞画画
{$set:{age:8,hobby:[‘dance’,‘draw’]}}
追加小明兴趣爱好唱歌
{$push:{hobby:‘sing’}}
小王兴趣爱好增加吹牛打篮球
{$pushAll:{hobby:[‘吹牛’,‘basketball’]}}
小李增加爱好，跑步和唱歌，但是不要和以前的重复
{$addToSet:{hobby:{$each:[‘running’,‘sing’]}}}
该班所有同学年龄加1
update({},{$inc:{age:1}},false,true)
删除小明的sex属性
{$unset:{sex:0}}
删除小李兴趣中的第一项
{$pop:{hobby:-1}}
将小红兴趣中的画画爱好删除
{$pull:{hobby:‘draw’}}
索引
指的是建立指定键值及所在文档中存储位置的对照清单。使用索引可以方便我们进行快速查找，减少遍历次数，提高查找效率
mongo中如何创建索引
ensureIndex()
功能：创建索引
参数：索引类别，索引选项
e.g.
db.class0.ensureIndex({‘name’:1})

1表示为该域创建正向索引，-1 表示逆向索引
_id 域会自动创建索引
查看一个集合中的索引
db.class0.getIndexes()
删除索引
dropIndex()
功能：删除索引
参数：删除索引的名称
e.g. 可以通过索引名称或者索引键值对删除
db.class0.dropIndex(‘name_1’)
db.class0.dropIndex({name:1})
dropIndexes()
功能：删除所有索引
e.g. db.class0.dropIndexes()
索引类型
复合索引
根据多个域创建一个索引
db.class0.ensureIndex({name:1,age:-1})
数组索引
如果对某个数组域创建索引，那么表示对数组中的每个值均创建了索引，通过数组中单个值查询，也是索引查询
db.class1.ensureIndex({‘score’:1})
子文档索引
如果对一个域创建索引，值是一个文档则子文档也会同时形成索引
如果对子文档某一个域进行索引创建，则只有通过子文档中的该域查找时为索引查找
e.g.
db.class2.ensureIndex({‘publication.pulisher’:1})
覆盖索引
查找时只获取索引项的内容，而不必去获取原数据中的其他内容，这样就不去连接原来的数据直接返回即可
e.g. name为索引项，显示也只要name域
db.class0.find({name:‘Lily’},{_id:0,name:1})
唯一索引
创建索引时希望索引域的值均不相同，也可以据此限制一个域的值
e.g.
db.class0.ensureIndex({name:1},{‘unique’:true})
*当对某个域创建了唯一索引后，即不允许在插入相同的值的文档
稀疏索引（间隙索引）
只针对有指定域的文档创建索引表，没有该域的文档，不会插入到索引表中
e.g.
db.class2.ensureIndex({‘date’:1},{sparse:true})
索引约束：
1.影响数据的插入，删除，修改操作。当数据发生改变时，索引表必须同步更新
2.索引也是需要占用一定的空间资源
综上：当数据库大量的操作是插入，修改，删除操作，而非查询操作时，不适合创建索引。数据量比较小时，考虑到空间成本也不适合创建索引。即使适合创建索引的情况，也不是索引越多越好。
聚合
多数据文档进行整理统计
db.collectionName.aggregate()
功能：聚合函数，配合聚合条件进行数据整理统计
参数：聚合条件
聚合操作符
$group 分组和分组操作符配合使用确定按什么分组
++++++++++++++++++++++++++++++++++
分组操作符（和$group配合）
$sum 求和
统计每组个数
db.class0.aggregate({$group:{_id:’$gender’,num:{$sum:1}}})
聚合分组按gender分组统计结果名
统计每组年龄和
db.class0.aggregate({$group:{_id:’$gender’,num:{$sum:’$age’}}})
$avg 求平均数
求平均年龄
db.class0.aggregate({$group:{_id:’$gender’,num:{$avg:’$age’}}})
$min 求最小值
求每组姓名的最小值
db.class0.aggregate({$group:{_id:’$gender’,name:{$min:’$name’}}})
$max
求每组姓名的最大值
db.class0.aggregate({$group:{_id:’$gender’,name:{$max:’$name’}}})
$first
返回每组第一个文档指定域值
db.class0.aggregate({$group:{_id:’$gender’,name:{$first:’$name’}}})
$last
返回每组最后一个文档指定域值
db.class0.aggregate({$group:{_id:’$gender’,name:{$last:’$name’}}})
+++++++++++++++++++++++++++++++++++
$project
用于修饰文档的显示结构
e.g.
db.class0.aggregate({$project:{_id:0,name:1,age:1}})
e.g.
db.class0.aggregate({$project:{_id:0,Name:’$name’,Age:’$age’}})
$match 过滤数据
操作符的值同find的query
db.class0.aggregate({$match:{name:{$gt:‘Tom’}}})
$skip 跳过前几条文档
db.class0.aggregate({$skip:2})
$limit 显示几条文档
db.class0.aggregate({$limit:2})
$sort 排序
db.class0.aggregate({$sort:{name:1}})
聚合管道
将前一个聚合操作的结果给下一个聚合操作继续执行
db.collectionName.aggregate([聚合1,聚合2,…])
e.g. match—> project —> sort
db.class0.aggregate([{$match:{name:{$gt:‘Tom’}}},{$project:{_id:0,name:1,age:1}},{$sort:{name:-1}}])
e.g. group —> match
db.class0.aggregate([{$group:{_id:’$gender’,num:{$sum:1}}},{$match:{$nor:[{_id:‘m’},{_id:‘w’}]}}])
作业练习 :
使用之前的grade数据库
增加分数域 score:{‘chinese’:88,‘english’:78,‘math’:98}

按照性别分组统计每组人数
aggregate({$group:{_id:’$sex’,num:{$sum:1}}})
按照姓名分组，过滤出有重名的同学
aggregate([{$group:{_id:’$name’,num:{$sum:1}}},{$match:{num:{$gt:1}}}])
统计每名男生的语文成绩
aggregate([{$match:{sex:‘m’}},{$project:{_id:0,name:1,‘score.chinese’:1}}])
将女生按照英语分数降序排列
aggregate([{$match:{sex:‘w’}},{$sort:{‘score.english’:-1}}])
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修改
update(query,update,upsert,multi)
修改器： $set $unset $rename $setOnInsert $inc $mul
$min $max
      $push $pushAll $each $pull $pullAll $position
      $pop $addToSet $sort
数据类型 Date() ISODate() valueOf()
null 的使用
Object ：通过 . 取内部文档
通过 . 取数组索引
索引创建 ensureIndex()
聚合操作 aggregate()
聚合操作符 $group $match $project $limit $skip $sort
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固定集合
mongo中可以创建大小固定的集合，称之为固定集合，固定集合的性能出色，适用于很多场景
比如：日志处理，临时缓存
特点：插入速度快
顺序查询速度快
      能够淘汰早期数据
      可以控制集合空间
创建：
db.createCollection(collectionName,{capped:true,size:10000,max:1000})
size :设置固定集合的大小 kb
max ：最多能容纳多少文档
e.g.
创建一个最多包含三条文档的集合
db.createCollection(‘log’,{capped:true,size:10,max:3})
文件存储
数据库存储文件的方式
在数据库中以字符串的方式存储文件在本地的路径
优点：节省数据库空间
缺点：当数据库或者文件位置发生变化即需要相应修改数据库内容
将文件已二进制数据的方式存放在数据库里
优点：文件存入数据库，数据库在，文件即不会丢失
缺点：当文件较大时，数据库空间占用大，提取困难
mongo中使用GridFS方法大文件存储
GridFS : 是mongodb中大文件存储的一种方案，mongo中认为大于 16M的文件为大文件
方案解释：
在mongodb数据库中创建两个集合共同完成对文件的存储
fs.files : 存储文件的相关信息，比如：文件名文件类型
fs.chunks : 实际存储文件内容，以二进制方式分块存储。将大文件分为多个小块，每块占一个空间
mongofiles -d dbname put file
数据库要存储的文件
*如果数据库不存在则自动创建
fs.files
{ “_id” : ObjectId(“5b0770c169d72e1e3a6eebda”), “chunkSize” : 261120, “uploadDate” : ISODate(“2018-05-25T02:11:13.986Z”), “length” : 8313457, “md5” : “4b39deb86dcb6ece44ef52a69dcd6e1a”, “filename” : “xly.zip” }
fs.chunks
{ “_id” : ObjectId(“5b0770c169d72e1e3a6eebee”), “files_id” : ObjectId(“5b0770c169d72e1e3a6eebda”), “n” : 19, “data” : BinData(0,"wGTrj3…)}
获取数据库中文件
mongofiles -d grid get xly.zip
优缺点：
优点：存储方便，方便数据库移植，对文件个数没有太多限制
缺点：读写效率低
游标
为什么使用游标
防止网络拥塞，造成数据传输慢
提高用户解析体验，可以后端解析
var cursor = db.class0.find() 创建游标
cursor.hasNext() 查看是否有下一个数据
cursor.next() 获取下一个数据
通过Python 操作mongodb数据库
Python —》 mongodb编程接口 pymongo
安装
sudo pip3 install pymongo
操作步骤
创建mongo数据库的链接对象
conn = MongoClient(‘localhost’,27017)
生成数据库对象
db = conn.stu
生成集合对象
my_set = db.class0
增删改差索引聚合操作
插入数据 insert() insert_many() insert_one()
save()
删除数据
remove({},multi = True)
multi 默认为True 表示删除所有符合条件的数据
设置为False 表示只删除一条
数据查找
find()
功能：查找数据库内容
参数：同 mongo shell find()
返回值：返回一个游标 —》迭代器
cursor 可迭代对象属性函数
next()
count()
limit()
skip()
sort()
mongoshell —> sort({‘name’:1})
pymongo —> sort([(‘name’,1)])

进行排序时游标要确保没有被访问过
find_one()
返回值是一个字典
修改操作
update()
参数和mongoshell 中 update相同
update_many() ：匹配到多个文档时全部修改
update_one() ：只修改匹配到的第一条文档
变成中mongo的数据类型null 可以用Python中的 None替代
索引
创建索引
ensure_index()
create_index()
create_indexes() 创建多个索引
查看集合中的索引
list_indexes()
删除索引
drop_index() 删除某一个索引
drop_indexes() 删除所有索引
聚合操作
aggregate([])
参数：与mongoshell中聚合参数写法一致
返回值：迭代器同find的返回值

python操作mongo范例

'''Author: Ribbon HuangDate: 2018-07-26
'''
import logging
from pymongo import MongoClient
from .settings import MONGO_HOST, MONGO_PORT, MONGO_DB, MONGO_SHEET# 记录日常日志
logger = logging.getLogger('mongoError')
formatter = logging.Formatter('%(asctime)s %(levelname)s %(message)s')
fileHandler = logging.FileHandler('mongoError.log')
fileHandler.setFormatter(formatter)
logger.setLevel(logging.INFO)
logger.addHandler(fileHandler)class MongoUse:def __init__(self, host = MONGO_HOST, port = MONGO_PORT, db = MONGO_DB, sheet = MONGO_SHEET):# try:self.client = MongoClient(host, port)# except:#     logger.warning('MongoDB can not start')#     print(6666)db = self.client[db]sheet = db[sheet]sheet.insert({'1':1})# self.db = self.client[db]# self.sheet = self.db[sheet]def db_operat(self, sql):self.close()def close(self):self.client.close()if __name__ == '__main__':MongoUse()logger.removeHandler(fileHandler)

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