MongoDB 使用入门 (全)

本文涉及的产品
云数据库 MongoDB,通用型 2核4GB
简介:

MongoDB简介

1.MongoDB  
    ①MongoDB 是一个基于分布式 文件存储的NoSQL数据库 
    ②由C++语言编写,运行稳定,性能高 
    ③旨在为 WEB 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案 
    ④官方网址:https://www.mongodb.com/

2.MongoDB特点 
    ①MongoDB可以轻松地布置两个活跃集群,但关系型不容易在两台服务器上同时运行单个数据库  
    ②MongoDB天然缺少对事物的支持 
    ③MongoDB并不提供主/主复制,但它支持分片

3.Bson和Json 
    ①Bosn版本是Json的二进制格式,但并不意味着Bson占用的空间就比Json小的多 
    ②继续使用Bson的原因是因为MongoDB在设计上就是要求快速,而不是节省空间,如果处理数据的速度更快,存储文档时的一点开销是完全可以接受的 
    ③Bson更易于浏览(即遍历),遍历索引页非常快,第二点是很容易将Bson数据快速转化为编程语言的原生数据格式

4.名词

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

5.MongoDB三要素:数据库,集合,文档  
    ①数据库:是一个集合的物理容器,一个数据库中可以包含多个文档,一个服务器通常有多个数据库 
    ②集合:类似于关系数据库中的表,储存多个文档,结构不固定,如可以存储如下文档在一个集合中

{'name':'guojing','gender':'男'}
{'name':'huangrong','age':18}
{'book':'shuihuzhuan','heros':'108'}
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    ③文档:就是一个对象,由键值对组成,是Json的扩展Bson格式

{'name':'guojing','gender':'男'}
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

MongoDB安装与管理

1.安装 
    ①下载MongoDB的版本注意,两点注意 
        根据规则:偶数为稳定版,如1.6X,奇数为开发版,如1.7X 
        32bit的MongoDB最大只能存放2G的数据,64bit就没有限制 
    ②到官网,选择合适的版本下载 
    ③解压

tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-ubuntu1604-3.4.0.tgz
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    ④移动到/usr/local/目录下

sudo mv -r mongodb-linux-x86_64-ubuntu1604-3.4.0/ /usr/local/mongodb
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    ⑤将可执行文件添加到PATH路径中

export PATH=/usr/local/mongodb/bin:$PATH
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

2.管理 
    ①配置文件在/etc/mongod.conf,默认端口27017 
    ②启动

sudo service mongod start
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    ③停止

sudo service mongod stop
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    ④使用终端连接:mongo,这个shell就是mongodb的客户端,同时也是一个js的编译器 
    ⑤ GUI:robomongo,解压后在bin目录下找到运行程序

数据库操作

1.数据库切换 
    ①查看当前数据库名称:db 
    ②查看所有数据库名称:show dbs,(列出所有在物理上存在的数据库) 
    ③切换数据库:use 数据库名称,(如果数据库不存在,则指向数据库,但不创建,直到插入数据或创建集合时数据库才被创建) 
    ④默认的数据库为test,如果没有创建新的数据库,集合将存放在test数据库中

2.数据库删除 
    删除当前指向的数据库,如果数据库不存在,则什么也不做 

db.dropDatabase()
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

集合操作

1.集合创建 
    语法:

db.createCollection(name,option)
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    ①name是要创建集合的名称
    ②options是一个文档,用于指定集合的配置 
    ③选项参数是可选的,所以只需要到指定的集合名称 
    例1:不限制集合的大小

db.createCollection(‘stu’)
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    例2:限制集合大小

db.createCollection(‘sub’,{capped:true,size:10})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    参数capped:默认值为false表示不设置上限,值为true表示设置上限 
       参数size:当capped值为true时,需要指定此参数,表示上限大小,当文档设置上限时,会将之前的数据覆盖,单位为字节

2.查看当前数据库的集合

show collections
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

3.删除集合

db.集合名称.drop()
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

数据类型

1. MongoDB中常用的几种数据类型: 
    ①Object ID:文档ID 
    ②String:字符串,最常用,必须是有效的UTF-8 
    ③Boolean:存储一个布尔值,true或false 
    ④Integer:整数可以是32位或64位,这取决于服务器 
    ⑤Double:存储浮点值 
    ⑥Arrays:数组或列表,多个值存储到一个键 
    ⑦Object:用于嵌入式的文档,即一个值为一个文档 
    ⑧Null:存储Null值 
    ⑨Timestamp:时间戳 
    ⑩Date:存储当前日期或时间的UNIX时间格式

2. object id 
    ①每个文档都有一个属性,为_id,保证每个文档的唯一性 
    ②可以自己去设置_id插入文档
    ③如果没有提供,那么MongoDB为每个文档提供了一个独特的_id,类型为objectID 
    ④objectID是一个12字节的十六进制数 
        前4个字节为当前时间戳 
        接下来3个字节的机器ID 
        接下来的2个字节中MongoDB的服务进程id 
        最后3个字节是简单的增量值

数据操作

1.插入 
    插入文档时,如果不指定_id参数,MongoDB会为文档分配一个唯一的ObjectId

db.集合名称.insert(document)
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

2.简单查询

db.集合名称.find()
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

3.更新

db.集合名称.update(<query>,<update>,multi:<boolean>})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    ①参数query:查询条件,类似sql语句update中where部分 
    ②参数update:更新操作符,类似sql语句update中set部分 
    ③参数multi:可选,默认是false,表示只更新找到的第一条记录,值为true表示把满足条件的文档全部更新 
    例3:全文档更新

db.stu.update(
    {name:'hr'},{name:'mnc'}
)
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    例4:指定属性更新,通过操作符$set

db.stu.insert({name:'hr',gender:0})

db.stu.update({name:'hr'},{$set:{name:'hys'}})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    例5:修改多条匹配到的数据

db.stu.update({},{$set:{gender:0}},{multi:true})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

4.保存 
    如果文档的_id已经存在则修改,不存在则添加

db.集合名称.save(document)
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

5.删除

db.集合名称.remove( <query>,  { justOne: <boolean>})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    ①参数query:可选,删除的文档的条件 
    ②参数justOne:可选,如果设为true或1,则只删除一条,默认false,表示删除多条 
    例6:只删除匹配到的第一条

db.stu.remove({gender:0},{justOne:true})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    例7:全部删除

db.stu.remove({})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

数据查询

1.基本查询 
    ①方法find():查询

db.集合名称.find({条件文档})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    ②方法findOne():查询,只返回第一个

db.集合名称.findOne({条件文档})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    ③方法pretty():将结果格式化

db.集合名称.find({条件文档}).pretty()
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

2.比较运算符
    ①等于,默认是等于判断,没有运算符
    ②小于$lt
    ③小于或等于$lte
    ④大于$gt
    ⑤大于或等于$gte
    ⑥不等于$ne
    例8:查询年龄大于或等于18的学生

db.stu.find({age:{$gte:18}})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

3.逻辑运算符
    ①查询时可以有多个条件,多个条件之间需要通过逻辑运算符连接
    ②逻辑与:默认是逻辑与的关系
    例9:查询年龄大于或等于18,并且性别为1的学生

db.stu.find({age:{$gte:18},gender:1})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    逻辑或:使用$or
    例10:查询年龄大于18,或性别为0的学生

db.stu.find({$or:[{age:{$gt:18}},{gender:1}]})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    and和or一起使用
    例11:查询年龄大于18或性别为0的学生,并且学生的姓名为gj

db.stu.find({$or:[{age:{$gte:18}},{gender:1}],name:'gj'})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

4.范围运算符
    使用"$in","$nin" 判断是否在某个范围内
    例12:查询年龄为18、28的学生

db.stu.find({age:{$in:[18,28]}})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

5.支持正则表达式
    使用//或$regex编写正则表达式
    例13:查询姓黄的学生

db.stu.find({name:/^黄/})db.stu.find({name:{$regex:'^黄'}})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

6.自定义查询
    使用$where后面写一个函数,返回满足条件的数据
    例14:查询年龄大于30的学生

db.stu.find({$where:function(){return this.age>20}})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

7. Limit(方法limit():用于读取指定数量的文档)

db.集合名称.find().limit(NUMBER)
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    ①参数NUMBER表示要获取文档的条数
    ②如果没有指定参数则显示集合中的所有文档
    例15:查询2条学生信息

db.stu.find().limit(2)
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

8. skip(方法skip():用于跳过指定数量的文档)

db.集合名称.find().skip(NUMBER)
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    参数NUMBER表示跳过的记录条数,默认值为0
    例16:查询从第3条开始的学生信息

db.stu.find().skip(2)
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

9.Limit与Skip一起使用

    方法limit()和skip()可以一起使用,不分先后顺序
    查询第5至8条数据(跳取)

db.stu.find().limit(4).skip(5)db.stu.find().skip(5).limit(4)
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

10. 投影
    在查询到的返回结果中,只选择必要的字段,而不是选择一个文档的整个字段
    语法:参数为字段与值,值为1表示显示,值为0不显示

db.集合名称.find({},{字段名称:1,...})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    对于需要显示的字段,设置为1即可,不设置即为不显示
    特殊:对于_id列默认是显示的,如果不显示需要明确设置为0

db.stu.find({},{_id:0,name:1,gender:1})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

11.排序
    方法sort(),用于对结果集进行排序
    语法:db.集合名称.find().sort({字段:1,...})
        ①参数1为升序排列
        ②参数-1为降序排列
    例18:根据性别降序,再根据年龄升序

db.stu.find().sort({gender:-1,age:1})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

12.统计个数
    方法count()用于统计结果集中文档条数
    语法:

db.集合名称.find({条件}).count()
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    也可以与为

db.集合名称.count({条件})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    例19:统计男生人数

db.stu.find({gender:1}).count()
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    例20:统计年龄大于20的男生人数

db.stu.count({age:{$gt:20},gender:1})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

13.消除重复
    方法distinct()对数据进行去重
    语法:

db.集合名称.distinct('去重字段',{条件})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    例21:查找年龄大于18的性别(去重)

db.stu.distinct('gender',{age:{$gt:18}})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

聚合 aggregate

1.聚合(aggregate)
    主要用于计算数据,类似sql中的sum()、avg()
    语法:

db.集合名称.aggregate([{管道:{表达式}}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

2.管道
    管道在Unix和Linux中一般用于将当前命令的输出结果作为下一个命令的输入

ps ajx | grep mongo
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    在mongodb中,管道具有同样的作用,文档处理完毕后,通过管道进行下一次处理
    常用管道:
        $group:将集合中的文档分组,可用于统计结果
        $match:过滤数据,只输出符合条件的文档
        $project:修改输入文档的结构,如重命名、增加、删除字段、创建计算结果
        $sort:将输入文档排序后输出
        $limit:限制聚合管道返回的文档数
        $skip:跳过指定数量的文档,并返回余下的文档
        $unwind:将数组类型的字段进行拆分
    表达式
        处理输入文档并输出
        语法:表达式:'$列名'
        $sum:计算总和,$sum:1同count表示计数
        $avg:计算平均值
        $min:获取最小值
        $max:获取最大值
        $push:在结果文档中插入值到一个数组中
        $first:根据资源文档的排序获取第一个文档数据
        $last:根据资源文档的排序获取最后一个文档数据

3.$group
    将集合中的文档分组,可用于统计结果
    _id表示分组的依据,使用某个字段的格式为'$字段'
    例22:统计男生、女生的总人数

db.stu.aggregate([{$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    Group by null
    将集合中所有文档分为一组
    例23:求学生总人数、平均年龄

db.stu.aggregate([{$group:{_id:null,counter:{$sum:1},avgAge:{$avg:'$age'} }}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    透视数据
    例24:统计学生性别及学生姓名

db.stu.aggregate([{$group:{_id:'$gender',name:{$push:'$name'}}}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    使用$$ROOT可以将文档内容加入到结果集的数组中,代码如下

db.stu.aggregate([{$group:{_id:'$gender',name:{$push:'$$ROOT'}}}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

4.$match
    用于过滤数据,只输出符合条件的文档
    使用MongoDB的标准查询操作
    例25:查询年龄大于20的学生

db.stu.aggregate([{$match:{age:{$gt:20}}}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    例26:查询年龄大于20的男生、女生人数

db.stu.aggregate([{$match:{age:{$gt:20}}},{$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

5.$project
    修改输入文档的结构,如重命名、增加、删除字段、创建计算结果
    例27:查询学生的姓名、年龄

db.stu.aggregate([{$project:{_id:0,name:1,age:1}}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    例28:查询男生、女生人数,输出人数

db.stu.aggregate([{$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}},{$project:{_id:0,counter:1}}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

6. $sort
    将输入文档排序后输出
    例29:查询学生信息,按年龄升序

b.stu.aggregate([{$sort:{age:1}}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    例30:查询男生、女生人数,按人数降序

db.stu.aggregate([{$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}},{$sort:{counter:-1}}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

7. $limit,$skip
    限制聚合管道返回的文档数
    例31:查询2条学生信息

db.stu.aggregate([{$limit:2}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    $skip
    跳过指定数量的文档,并返回余下的文档
    例32:查询从第3条开始的学生信息

db.stu.aggregate([{$skip:2}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    例33:统计男生、女生人数,按人数升序,取第二条数据
    db.stu.aggregate( [{$group:{_id:'$gender',counter:{$sum:1}}}, {$sort:{counter:1}},  {$skip:1}, {$limit:1}])
    注意顺序:先写skip,再写limit

8. $unwind
    将文档中的某一个数组类型字段拆分成多条,每条包含数组中的一个值
    语法1:对某字段值进行拆分

db.集合名称.aggregate([{$unwind:'$字段名称'}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    构造数据

db.t2.insert({_id:1,item:'t-shirt',size:['S','M','L']})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    查询

db.t2.aggregate([{$unwind:'$size'}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    语法2:对某字段值进行拆分
    处理空数组、非数组、无字段、null情况

db.inventory.aggregate([{ $unwind:{ path:'$字段名称',   preserveNullAndEmptyArrays:<boolean>#防止数据丢失 }}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    构造数据

db.t3.insert(
    [{ "_id" : 1"item" : "a""size": [ "S""M""L"] },
    { "_id" : 2"item" : "b""size" : [ ] },
    { "_id" : 3"item" : "c""size""M" },
    { "_id" : 4"item" : "d" },
    {"_id" : 5"item" : "e""size" : null }]
)
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    使用语法1查询

db.t3.aggregate([{$unwind:'$size'}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    查看查询结果,发现对于空数组、无字段、null的文档,都被丢弃了
    问:如何能不丢弃呢?
    答:使用语法2查询

db.t3.aggregate([{$unwind:{path:'$sizes',preserveNullAndEmptyArrays:true}}])
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

安全

1.超级管理员
    为了更安全的访问mongodb,需要访问者提供用户名和密码,于是需要在mongodb中创建用户
    采用了角色-用户-数据库的安全管理方式
    常用系统角色如下:
        root:只在admin数据库中可用,超级账号,超级权限
        Read:允许用户读取指定数据库
        readWrite:允许用户读写指定数据库
    创建超级管理用户

use admindb.createUser({      
    user:'admin',      
    pwd:'123',      
    roles:[{role:'root',db:'admin'}]
})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

2.启用安全认证
    修改配置文件

sudo vi /etc/mongod.conf
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    启用身份验证
    注意:keys and values之间一定要加空格, 否则解析会报错

security: authorization: enabled
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    重启服务

sudo service mongod stop
sudo service mongod start
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    终端连接

mongo -u 'admin' -p '123' --authenticationDatabase 'admin'
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

3.普通用户管理
    使用超级管理员登录,然后进入用户管理操作
    查看当前数据库的用户

use test1show users
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    创建普通用户

db.createUser({     
    user:'t1', pwd:'123', roles:[{role:'readWrite',db:'test1'}]
})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    终端连接

mongo -u t1 -p 123 --authenticationDatabase test1
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    切换数据库,执行命令查看效果

    修改用户:可以修改pwd、roles属性

db.updateUser('t1',{pwd:'456'})
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

复制(副本集)

1.什么是复制
    ①复制提供了数据的冗余备份,并在多个服务器上存储数据副本,提高了数据的可用性,并可以保证数据的安全性
    ②复制还允许从硬件故障和服务中断中恢复数据

2.为什么要复制
    ①数据备份
    ②数据灾难恢复
    ③读写分离
    ④高(24* 7)数据可用性
    ⑤无宕机维护
    ⑥副本集对应用程序是透明

3.复制的工作原理
    ①复制至少需要两个节点A、B...
    ②A是主节点,负责处理客户端请求
    ③其余的都是从节点,负责复制主节点上的数据
    ④节点常见的搭配方式为:一主一从、一主多从
    ⑤主节点记录在其上的所有操作,从节点定期轮询主节点获取这些操作,然后对自己的数据副本执行这些操作,从而保证从节点的数据与主节点一致
    ⑥主节点与从节点进行数据交互保障数据的一致性

4.复制的特点
    ①N 个节点的集群
    ②任何节点可作为主节点
    ③所有写入操作都在主节点上
    ④自动故障转移
    ⑤自动恢复

5.设置复制节点
    接下来的操作需要打开多个终端窗口,而且可能会连接多台ubuntu主机,会显得有些乱,建议在xshell中实现
    step1:创建数据库目录t1、t2
    在Desktop目录下演示,其它目录也可以,注意权限即可

mkdir t1mkdir t2
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    step2:使用如下格式启动mongod,注意replSet的名称是一致的

mongod --bind_ip 192.168.196.128 --port 27017 
--dbpath ~/Desktop/t1 --replSet 
rs0mongod --bind_ip 192.168.196.128 --port 27018 
--dbpath ~/Desktop/t2 --replSet rs0
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    step3:连接主服务器,此处设置192.168.196.128:27017为主服务器

mongo --host 192.168.196.128 --port 27017
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    step4:初始化

rs.initiate()
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    step5:查看当前状态

rs.status()
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    step6:添加复本集

rs.add('192.168.196.128:27018')
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    step7:连接第二个mongo服务

mongo --host 192.168.196.128 --port 27018
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    step8:向主服务器中插入数据

use test1for(i=0;i<10;i++){ 
    db.t1.insert({_id:i})
}
db.t1.find()
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    step9:在从服务器中插查询

    说明:如果在从服务器上进行读操作,需要设置rs.slaveOk()

rs.slaveOk()db.t1.find()
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    其它说明

        删除从节点

rs.remove('192.168.196.128:27018')
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    关闭主服务器后,再重新启动,会发现原来的从服务器变为了主服务器,新启动的服务器(原来的从服务器)变为了从服务器

备份和恢复

1.备份
    语法:

mongodump -h dbhost -d dbname -o dbdirectory
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    -h:服务器地址,也可以指定端口号
    -d:需要备份的数据库名称
    -o:备份的数据存放位置,此目录中存放着备份出来的数据
    例1:

sudo mkdir test1bak
sudo mongodump -h 192.168.196.128:27017 -d test1 -o ~/Desktop/test1bak
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

2.恢复
    语法:

mongorestore -h dbhost -d dbname --dir dbdirectory
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    -h:服务器地址
    -d:需要恢复的数据库实例
    --dir:备份数据所在位置
    例2:

mongorestore -h 192.168.196.128:27017 -d test2 --dir ~/Desktop/test1bak/test1
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

与python交互

1.点击查看官方文档:http://api.mongodb.org/python/current/tutorial.html

2.安装python包
    进入虚拟环境

sudo pip install pymongo
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    或源码安装

python setup.py
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    引入包pymongo

import pymongo
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    连接,创建客户端

client = pymongo.MongoClient("localhost"27017)
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    获得数据库test1

db = client.test1
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    获得集合stu

stu = db.stu
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    添加文档

s1 = {name:'gj',age:18}
s1_id = stu.insert_one(s1).inserted_id
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    查找一个文档

s2 = stu.find_one()
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    查找多个文档1

for cur in stu.find():      
    print cur
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    查找多个文档2

cur = stu.find()cur.next()cur.next()cur.next()
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

    获取文档个数

print stu.count()
wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==
 
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