MongoDB数据库基础教程(二) - 数据结构类型详解(下)

本文涉及的产品
云数据库 MongoDB,通用型 2核4GB
简介: MongoDB数据库基础教程(二) - 数据结构类型详解(下)

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。


一个简单的文档例子如下:


{“site”:“https://github.com/Wasabi1234/Java-Interview-Tutorial”, “name”:“JavaEdge”}

下表列出了 RDBMS 与 MongoDB 对应的术语:


image.png

image.png

在mongodb中是通过数据库、集合、文档的方式来管理数据,下边是mongodb与关系数据库的一些概念对比:

image.png

注意

  • 文档中的键/值对是有序的。
  • 文档中的值不仅可以是在双引号里面的字符串,还可以是其他几种数据类型(甚至可以是整个嵌入的文档)
  • MongoDB区分类型和大小写
  • MongoDB的文档不能有重复的键
  • 文档的键是字符串。除了少数例外情况,键可以使用任意UTF-8字符。


文档键命名规范:

键不能含有\0 (空字符)。这个字符用来表示键的结尾。

.和$有特别的意义,只有在特定环境下才能使用。

以下划线"_"开头的键是保留的(不是严格要求的)。


集合

集合就是 MongoDB 文档组,类似于 RDBMS 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,但通常插入集合的数据都会有一定的关联性。


比如,我们可以将以下不同数据结构的文档插入到集合中:


{“site”:“www.baidu.com”}

{“site”:“www.google.com”,“name”:“Google”}

{“site”:“https://github.com/Wasabi1234/Java-Interview-Tutorial”,“name”:“JavaEdge”,“num”:5}

当第一个文档插入时,集合就会被创建。


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$。 

如下实例:


db.col.findOne()


capped collections

Capped collections 就是固定大小的collection。


它有很高的性能以及队列过期的特性(过期按照插入的顺序). 有点和 “RRD” 概念类似。


Capped collections 是高性能自动的维护对象的插入顺序。它非常适合类似记录日志的功能和标准的 collection 不同,你必须要显式的创建一个capped collection,指定一个 collection 的大小,单位是字节。collection 的数据存储空间值提前分配的。


Capped collections 可以按照文档的插入顺序保存到集合中,而且这些文档在磁盘上存放位置也是按照插入顺序来保存的,所以当我们更新Capped collections 中文档的时候,更新后的文档不可以超过之前文档的大小,这样话就可以确保所有文档在磁盘上的位置一直保持不变。


由于 Capped collection 是按照文档的插入顺序而不是使用索引确定插入位置,这样的话可以提高增添数据的效率。MongoDB 的操作日志文件 oplog.rs 就是利用 Capped Collection 来实现的。


要注意的是指定的存储大小包含了数据库的头信息。


db.createCollection(“mycoll”, {capped:true, size:100000})

在 capped collection 中,你能添加新的对象。

能进行更新,然而,对象不会增加存储空间。如果增加,更新就会失败 。

使用 Capped Collection 不能删除一个文档,可以使用 drop() 方法删除 collection 所有的行。

删除之后,你必须显式的重新创建这个 collection。

在32bit机器中,capped collection 最大存储为 1e9( 1X109)个字节。

元数据

数据库的信息是存储在集合中。它们使用了系统的命名空间:


dbname.system.*

在MongoDB数据库中名字空间 .system.* 是包含多种系统信息的特殊集合(Collection),如下:


集合命名空间 描述

dbname.system.namespaces 列出所有名字空间。

dbname.system.indexes 列出所有索引。

dbname.system.profile 包含数据库概要(profile)信息。

dbname.system.users 列出所有可访问数据库的用户。

dbname.local.sources 包含复制对端(slave)的服务器信息和状态。

对于修改系统集合中的对象有如下限制。


在{{system.indexes}}插入数据,可以创建索引。但除此之外该表信息是不可变的(特殊的drop index命令将自动更新相关信息)。


{{system.users}}是可修改的。 {{system.profile}}是可删除的。


MongoDB 数据类型

下表为MongoDB中常用的几种数据类型。


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。

下面说明下几种重要的数据类型。


ObjectId

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 个小时

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


MongoDB 中存储的文档必须有一个 _id 键。这个键的值可以是任何类型的,默认是个 ObjectId 对象


由于 ObjectId 中保存了创建的时间戳,所以你不需要为你的文档保存时间戳字段,你可以通过 getTimestamp 函数来获取文档的创建时间:


var newObject = ObjectId()

newObject.getTimestamp()

ISODate(“2017-11-25T07:21:10Z”)

ObjectId 转为字符串


newObject.str

5a1919e63df83ce79df8b38f

字符串

BSON 字符串都是 UTF-8 编码。


时间戳

BSON 有一个特殊的时间戳类型用于 MongoDB 内部使用,与普通的 日期 类型不相关。 时间戳值是一个 64 位的值。其中:


前32位是一个 time_t 值(与Unix新纪元相差的秒数)

后32位是在某秒中操作的一个递增的序数

在单个 mongod 实例中,时间戳值通常是唯一的。


在复制集中, oplog 有一个 ts 字段。这个字段中的值使用BSON时间戳表示了操作时间。


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,你可以使用 BSON 日期类型。


日期

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。

var mydate1 = new Date() //格林尼治时间

mydate1

ISODate(“2018-03-04T14:58:51.233Z”)

typeof mydate1

object

var mydate2 = ISODate() //格林尼治时间

mydate2

ISODate(“2018-03-04T15:00:45.479Z”)

typeof mydate2

object

这样创建的时间是日期类型,可以使用 JS 中的 Date 类型的方法。


返回一个时间类型的字符串:

var mydate1str = mydate1.toString()

mydate1str

Sun Mar 04 2018 14:58:51 GMT+0000 (UTC)

typeof mydate1str

string

或者


Date()

Sun Mar 04 2018 15:02:59 GMT+0000 (UTC)


相关实践学习
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