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'.' '/' '' ' '
- 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' '
- 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 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