MongoDB学习（一）：安装&基础概念&数据类型&部分shell操作
内容导读
互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了MongoDB学习（一）：安装&基础概念&数据类型&部分shell操作，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含9962字，纯文字阅读大概需要15分钟。
内容图文
MongoDB安装
环境：WSL Ubuntu 18.04 LTS
安装的版本为：3.6.9
1. 导入公钥
sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv 2930ADAE8CAF5059EE73BB4B58712A2291FA4AD5
2. 创建源列表文件MongoDB
在/etc/apt/sources.list.d/中创建一个MongoDB列表文件：
echo "deb http://repo.mongodb.org/apt/ubuntu xenial/mongodb-org/3.6 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-3.6.list
3. 更新存储库
sudo apt-get update
4. 安装MongoDB
sudo apt-get install -y mongodb-org
5. 启动MongoDB：
因为WSL不支持systemctl start，只好开两个窗口，一个使用mongod命令启动服务端，一个使用mongo命令启动客户端的Mongo Shell
上图左侧为服务端，右侧为客户端，可以看到客户端连接成功后，服务端输出了客户端信息
基本概念
- 主键：和MySQL含义相同，默认会创建一个"_id"字段，类型为ObjectId
- 域：相当于MySQL中的表的一列
- 文档：键值对形式，bson格式，相当于MySQL中的表的一行
- 键不能包含'\0'；
- ‘.’和'$'有特殊意义，'_'开头的名称为保留名
- 名称大小写敏感
- 键值对有序，顺序颠倒后是不同的文档
- 每一个文档的字段不需要完全一致，相同字段值的数据类型也不需要保持一致
- 文档的键是字符串，每个文档内，键不能重复
- 文档可以作为值嵌套到其他文档里
- 集合：一组文档，相当于MySQL中的表
- 集合名不能为空，不能包含'\0'，不能以"system."开头，不能包含'$'
- 用'.'分隔不同命名空间的子集合
- 在集合创建时，如果指定capped为true，则创建了一个固定集合
- 固定集合占用的空间是固定的，单位字节（size属性），文档个数也可以固定（max属性）。如果两个属性都有设置，则计算固定集合大小时，取较小的那个
- 按照FIFO策略过期
- 空间预先分配，因此不存在扩容操作，因而性能比较好
- 使用drop函数删除后，需要显式重建
- 集合的isCapped函数可以指出其是否是固定集合
- 普通集合可以用convertToCapped函数单向转换为固定集合
- 数据库：和MySQL中定义一致，由0到多个集合组成
- 名称不为空，不能包含特殊字符（如：'.'、'/'、'\'、'$'、'\0'）
- 名称区分大小写，应全部小写，名称长度最多64字节
- 保留名：admin、local、config，这些数据库默认存在
- 复制集：由一个Primary节点、多个Secondary节点及可选的Arbiter节点组成，即一主多从配置，用于保证高可用
- 分片集：通过分片构成集群，保证高扩展性
- 由如下三个组件构成：
- shard：数据节点，每一个数据节点存储一部分分片数据，每个shard都可以做复制集
- mongos：陆游节点，作为客户端和分片集群间的查询路由
- config server：配置节点，存储集群的元数据和配置信息
- 支持两种数据分布策略：
- 范围分片：将shard key在某个范围内的分片划分在一起，可以很好地满足范围查询，但是如果shard key有明显的递增or递减趋势，就会导致数据过度集中
- 哈希分片：根据shard key计算hash值，然后再按照范围分片策略进行分布，均衡性更好，但是范围查询不够高效
- 由如下三个组件构成：
- 存储引擎：MongoDB有三种引擎，可通过 mongod --storageEngine <engineName>命令设置
- MMAPv1：3.2版本之前的默认引擎，简单的内存映射文件，支持集合级别的病发控制，不支持压缩
- WiredTiger：3.0版本引入的新引擎，3.2版本起的默认引擎，提供文档级病发控制、检查点、数据压缩、本地数据加密等功能
- In-Memory：将数据仅存储在内存中，只将少量元数据和诊断日志持久化，因此延迟很低。支持文档级别并发控制，用于64位企业版本
数据类型
常用的数据类型如下：
1.ObjectId：12字节长度，标识唯一主键
其前4个字节为UNIX时间戳（UTC），5~7字节为机器码（标识MongoDB所在机器不同），8~9字节为PID（标识相同机器上不同的MongoDB进程实例），最后三个字节为随机数计数器
借用菜鸟教程的图：
2.字符串：只有UTF-8编码的字符串才合法
3.整型：根据操作系统实现，有4字节或8字节长度两种
4.布尔值：true和false两种
5.浮点数：双精度，即double类型
6.数组：将多个值合并为一个序列，用中括号“[]"包裹起来，支持“数组名.数字”的形式，以下标进行元素访问，下标从0开始
7.时间戳：8字节长度，前4字节是一个time_t值，后4字节是一个秒级计数器
8.Null：顾名思义，代表空值
9.Object：内嵌文档类型
12.正则表达式
13.二进制类型：存储为禁止数据
14.日期：ISODate(……)形式，如：ISODate("2019-01-15T20:00:00.000+08:00")
如果使用new Date()，返回的是时间戳形式，new Date().toString()或Date()返回的是上面的形式
Shell操作：远程连接、新建数据库&集合并插入数据
在终端使用 mongo 命令启动Mongo Shell，即可自动连接到本地服务器
如果要连接远程服务器，有两种方式：
- 使用 mongo --host <hostname> --port <port> -u <username> -p <password> 命令启动Shell
- 进入本地Shell后，输入以下命令：
mongodb://[username:password@]host1[:port1][,host2[:port2],...[,hostN[:portN]]][/[database][?options]]
用户名、密码不是必须的，port如果是默认的27017，也可以忽略
options可选如下：
|
选项 |
描述 |
|
replicaSet=name |
验证replica set的名称。 Impliesconnect=replicaSet. |
|
slaveOk=true|false |
|
|
safe=true|false |
false: 在每次更新之后，驱动不会发送getLastError来确保更新成功。
|
|
w=n |
驱动添加 { w : n } 到getLastError命令. 应用于safe=true。 |
|
wtimeoutMS=ms |
驱动添加 { wtimeout : ms } 到 getlasterror 命令. 应用于 safe=true. |
|
fsync=true|false |
|
|
journal=true|false |
如果设置为 true, 同步到 journal (在提交到数据库前写入到实体中). 应用于 safe=true |
|
connectTimeoutMS=ms |
可以打开连接的时间。 |
|
socketTimeoutMS=ms |
发送和接受sockets的时间。 |
启动之后，使用命令查看默认的数据库：
> show dbs
admin 0.000GB
config 0.000GB
local 0.000GB
这三个就是“基本概念”中提到的保留数据库
接下来新建一个test数据库：
> use test
switched to db test
如果test已存在，则切换过去，不存在就会新建一个，但是再次show dbs，是看不到空数据库的，需要先插入数据：
> show dbs
admin 0.000GB
config 0.000GB
local 0.000GB
> db.user.insert({"username":"zhangsan","sex":"man","age":20,"hobby":"programming"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> show dbs
admin 0.000GB
config 0.000GB
local 0.000GB
test 0.000GB
这样就在test数据库中，自动创建了一个user集合，并插入一个文档
类似作用的还有insertOne（仅插入一条数据）和insertMany（接受一个数组作为参数，批量插入数据）两个函数
如果只想创建集合而不插入数据，可以使用：db.createCollection(collection_name, options) 命令，其中options可选：
|
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。 当该值为 true 时，必须指定 size 参数。 |
|
autoIndexId |
布尔 |
（可选）如为 true，自动在 _id 字段创建索引。默认为 false。 |
|
size |
数值 |
（可选）为固定集合指定一个最大值（以字节计）。 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。 |
如果设置了capped为true，建立的就是固定集合：
固定集合，顾名思义就是固定大小的集合。它有着很高的性能以及FIFO策略过期的特性。固定集合中文档是按插入顺序保存到集合中，并且这些文档在磁盘上存放位置也是按照插入顺序的，只要数据量不超出size值，文档的位置就固定不变。指定的存储大小包含了数据库的头信息，即实际存储的数据量小于给定的size值。
- 可以向固定集合添加新的对象。
- 可以修改固定集合中的值，但是必须确保新值的大小不超过原始值
- 不能删除某个文档，只能删除整个集合
删除数据库命令为：db.dropDatabase()
删除集合命令为：db.collection_name.drop() collection_name是要删除的集合名称
查看集合的命令为：show collections
查看数据库or集合的统计信息，可以用stats()函数
所有的命令都可以通过help()函数来查询，例如Shell的命令有：
> help
db.help() help on db methods
db.mycoll.help() help on collection methods
sh.help() sharding helpers
rs.help() replica set helpers
help admin administrative help
help connect connecting to a db help
help keys key shortcuts
help misc misc things to know
help mr mapreduce
show dbs show database names
show collections show collections in current database
show users show users in current database
show profile show most recent system.profile entries with time >= 1ms
show logs show the accessible logger names
show log [name] prints out the last segment of log in memory, 'global' is default
use <db_name> set current database
db.foo.find() list objects in collection foo
db.foo.find( { a : 1 } ) list objects in foo where a == 1
it result of the last line evaluated; use to further iterate
DBQuery.shellBatchSize = x set default number of items to display on shell
exit quit the mongo shell
db.help()就是显示数据库一级的命令，db.collection_name.help()就是显示文档一级的命令
绝大部分命令都可以通过db.runCommand()函数来调用，例如db.stats()和db.runCommand({dbstats:1})是等价的
和Linux Shell一样，MongoDB Shell也支持双击Tab键显示输入提示：
> db.numbers.get
db.numbers.getCollection( db.numbers.getIndexes( db.numbers.getQueryOptions(
db.numbers.getDB( db.numbers.getIndices( db.numbers.getShardDistribution(
db.numbers.getDiskStorageStats( db.numbers.getMongo( db.numbers.getShardVersion(
db.numbers.getFullName( db.numbers.getName( db.numbers.getSlaveOk(
db.numbers.getIndexKeys( db.numbers.getPagesInRAM( db.numbers.getSplitKeysForChunks(
db.numbers.getIndexSpecs( db.numbers.getPlanCache( db.numbers.getWriteConcern(
> db.numbers.get
输入函数全限定名可以打印函数内容，从而查询每个函数具体接受什么参数，也可以用这种方法实现自己的函数：
> db.user.find
function (query, fields, limit, skip, batchSize, options) {
var cursor = new DBQuery(this._mongo,
this._db,
this,
this._fullName,
this._massageObject(query),
fields,
limit,
skip,
batchSize,
options || this.getQueryOptions());
{
const session = this.getDB().getSession();
const readPreference = session._serverSession.client.getReadPreference(session);
if (readPreference !== null) {
cursor.readPref(readPreference.mode, readPreference.tags);
}
const readConcern = session._serverSession.client.getReadConcern(session);
if (readConcern !== null) {
cursor.readConcern(readConcern.level);
}
}
return cursor;
}
> db.user.doSomething = function(){ print("Hello") }
function (){ print("Hello") }
> db.user.doSomething()
Hello
在这里实现了一个doSomething函数，调用之后可以打印Hello，但是这个自定义函数是临时的，重新连接后就会消失
内容总结
以上是互联网集市为您收集整理的MongoDB学习（一）：安装&基础概念&数据类型&部分shell操作全部内容，希望文章能够帮你解决MongoDB学习（一）：安装&基础概念&数据类型&部分shell操作所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。
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