02 MongoDB数据类型、重要概念以及shell常用指令

简介: 文章详细解释了MongoDB中的数据类型、重要概念,并提供了常用的MongoDB Shell操作指令,帮助用户更好地管理和操作MongoDB数据库。

一. mongo 数据类型

数据类型 描述
String 字符串。存储数据常用的数据类型。在 MongoDB 中,UTF-8 编码的字符串才是合法的。
Integer 整型数值。用于存储数值。根据你所采用的服务器,可分为 32 位或 64 位。
Boolean 布尔值。用于存储布尔值(真/假)。
Double 双精度浮点值。用于存储浮点值。
Min/Max keys 将一个值与 BSON(二进制的 JSON)元素的最低值和最高值相对比。
Array 用于将数组或列表或多个值存储为一个键。
Timestamp 时间戳。记录文档修改或添加的具体时间。
Object 用于内嵌文档。
Null 用于创建空值。
Symbol 符号。该数据类型基本上等同于字符串类型,但不同的是,它一般用于采用特殊符号类型的语言。
Date 日期时间。用 UNIX 时间格式来存储当前日期或时间。你可以指定自己的日期时间:创建 Date 对象,传入年月日信息。
Object ID 对象 ID。用于创建文档的 ID。
Binary Data 二进制数据。用于存储二进制数据。
Code 代码类型。用于在文档中存储 JavaScript 代码。
Regular expression 正则表达式类型。用于存储正则表达式。
1.1 几种重要的数据类型:

ObjectId: 类似唯一主键,可以很快的去生成和排序,包含 12 bytes,含义是:

  • 前4个字节表示创建unix时间戳,格林尼治时间UTC时间,比北京时间晚了8小时
  • 接下来的 3 个字节是机器标识码
  • 紧接的两个字节由进程 id 组成 PID
  • 最后三个字节是随机数

字符串: BSON 字符串都是 UTF-8 编码。

时间戳: BSON 时间戳类型主要用于 MongoDB 内部使用。在大多数情况下的应用开发中,可以使用 BSON 日期类型。

日期类型: 表示当前距离 Unix新纪元(1970年1月1日)的毫秒数。日期类型是有符号的, 负数表示 1970 年之前的日期。

二. 重要概念

2.1 mongo与sql术语的对比
SQL术语/概念 MongoDB术语/概念 解释/说明
database database 数据库
table collection 数据库表/集合
row document 数据记录行/文档
column field 数据字段/域
index index 索引
table joins 表连接,MongoDB不支持
primary key primary key 主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键
2.2 MongoDB保留的数据库

有一些数据库名是保留的,可以直接访问这些有特殊作用的数据库。

admin: 从权限的角度来看,这是"root"数据库。要是将一个用户添加到这个数据库,这个用户自动继承所有数据库的权限。一些特定的服务器端命令也只能从这个数据库运行,比如列出所有的数据库或者关闭服务器。
local: 这个数据永远不会被复制,可以用来存储限于本地单台服务器的任意集合
config: 当Mongo用于分片设置时,config数据库在内部使用,用于保存分片的相关信息。

2.3 文档(document)

文档是一组键值(key-value)对(即 BSON)。MongoDB 的文档不需要设置相同的字段,并且相同的字段不需要相同的数据类型,这与关系型数据库有很大的区别,也是 MongoDB 非常突出的特点。

注意:
文档的数据结构和 JSON 基本一样。
所有存储在集合中的数据都是 BSON 格式。
BSON 是一种类似 JSON 的二进制形式的存储格式,是 Binary JSON 的简称。

2.4 集合(collection)

集合就是 MongoDB 文档组,类似于 RDBMS (关系数据库管理系统:Relational Database Management System)中的表格。

集合存在于数据库中,集合没有固定的结构,这意味着你在对集合可以插入不同格式和类型的数据,但通常情况下我们插入集合的数据都会有一定的关联性。

合法的集合名

  • 集合名不能是空字符串""。
  • 集合名不能含有\0字符(空字符),这个字符表示集合名的结尾。
  • 集合名不能以"system."开头,这是为系统集合保留的前缀。
  • 用户创建的集合名字不能含有保留字符。有些驱动程序的确支持在集合名里面包含,这是因为某些系统生成的集合中包含该字符。除非你要访问这种系统创建的集合,否则千万不要在名字里出现$。
2.5 几个重要的可执行文件

mongod:启动数据库实例的可执行文件,是整个MongoDB中最核心的文件,负责数据库的创建、删除等各项管理工作,运行在服务器端,监听客户端的连接请求。

mongo进程:是一个与mongod进程进行交互的JavaScript Shell进程,它提供了一些交互的接口函数为系统管理员对数据库进行管理。

mongodump:将数据导为BSON格式的文件,备份数据库,同时可以利用这些dump文件重建数据库。使用mongodump -help可以查看支持的指令。

mongorestore:恢复备份文件。

mongoexport:将数据导出成json或csv格式的文件。

mongoimport:将json或csv格式的文件导入到mongo。

mongos:在分片中用到的进程文件,所有应用程序端的查询操作都会先用它分析,然后将查询定位到某一个分片上,它的监听作用与mongod的监听作用类似。

mongofiles:mongofiles提供了一个操作MongoDB分布式文件存储GridFS系统的命令行接口。

mongostat:展示当前正在运行的mongod或mongos实例的状态工具,相当于unix/linux的 vmstat, 但是它提供的数据只与运行的mongod或mongos的实例相关。

mongotop:提供了一个分析MongoDB实例在读写数据上的时间跟踪方法。

三. 常用shell指令

mongo 进入mongo环境;

db.help(): 显示指令方法及含义;
show dbs : 显示所有数据的列表。(或者show databases指令);
use 数据库名 : 数据库不存在,则创建数据库,否则切换到指定数据库;
db.dropDatabase() : 删除数据库(先use 数据库名进入数据库才能删除);
show collections : 显示集合名(或者使用show tables命令)
db.createCollection("user_demo") : 创建集合user_demo;
db.user_demo.drop() : 删除集合user_demo。

注意: 创建集合: db.createCollection(name, options),
name是要创建的集合名称;
options是可选参数, 指定有关内存大小及索引的选项,参数如下:

capped:布尔类型,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:3.2 之后不再支持该参数。(可选)如为 true,自动在 _id 字段创建索引。默认为 false。
size:(可选)为固定集合指定一个最大值,即字节数。
如果 capped 为 true,也需要指定该字段。
max:(可选)指定固定集合中包含文档的最大数量。

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