NOSQL之MONGODB

MongoDB 基于分布式文件存储的数据库。由 C++ 语言编写。旨在为 WEB 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案，它是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。

MongoDB 将数据存储为一个文档，数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档类似于 JSON 对象。字段值可以包含其他文档，数组及文档数组。

MongoDB的应用场景：

• 大而复杂的数据
• 移动和社会基础设施数据
• 内容管理和交付
• 用户数据管理
• 数据中心

1、安装MongoDB

我们日常使用更多是使用linux的服务器，所以接下来让我们看一下linux安装MongoDB的方法；

# 下载MongoDB
curl -O https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-3.0.6.tgz
# 解压 
tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-3.0.6.tgz                                   
# 将解压包拷贝到指定目录
mv  mongodb-linux-x86_64-3.0.6/ /usr/local/mongodb                         

当然，也可以直接在网上下载下来后解压使用。

2、启动MongoDB

启动MongoDB之前需要先创建一个文件存储目录，默认会去使用/data/db这个目录

mkdir /data/db

创建好存储目录，使用mongod来启动MongoDB，如果指定的目录不是/data/db这个目录，则需要使用-dbpath 来声明目录位置。

mongod -dbpath=/opt/data/

使用上面的命令以后我们会发现，我们的MongoDB确实是启动了，但是只是在前台启动，我们要做什么操作都会使它停掉，所以我们就需要使用–fork 或者nohup来让MongDB进入到后台运行。

在使用nohup或者 –fork启动MongoDB的时候需要先指定log文件的路径，注意这里需要指定到具体的log文件名，而不是目录。

mkdir /usr/local/mongodb/logs

好了，日志的路径我们已经创建好了，接下来让我们启动MongoDB服务吧。

mongod的主要参数有：

************************************* 基本配置*********************************************

–quiet	# 安静输出
–port arg	# 指定服务端口号，默认端口27017
–bind_ip arg	# 绑定服务IP，若绑定127.0.0.1，则只能本机访问，不指定默认本地所有IP
–logpath arg	# 指定MongoDB日志文件，注意是指定文件不是目录
–logappend	# 使用追加的方式写日志
–pidfilepath arg	# PID File 的完整路径，如果没有设置，则没有PID文件
–keyFile arg	# 集群的私钥的完整路径，只对于Replica Set 架构有效
–unixSocketPrefix arg	# UNIX域套接字替代目录,(默认为 /tmp)
–fork	# 以守护进程的方式运行MongoDB，创建服务器进程
–auth	# 启用验证
–cpu	# 定期显示CPU的CPU利用率和iowait
–dbpath arg	# 指定数据库路径
–diaglog arg	# diaglog选项 0=off 1=W 2=R 3=both 7=W+some reads
–directoryperdb	# 设置每个数据库将被保存在一个单独的目录
–journal	# 启用日志选项，MongoDB的数据操作将会写入到journal文件夹的文件里
–journalOptions arg	# 启用日志诊断选项
–ipv6	# 启用IPv6选项
–jsonp	# 允许JSONP形式通过HTTP访问（有安全影响）
–maxConns arg	# 最大同时连接数 默认2000
–noauth	# 不启用验证
–nohttpinterface	# 关闭http接口，默认关闭27018端口访问
–noprealloc	# 禁用数据文件预分配(往往影响性能)
–noscripting	# 禁用脚本引擎
–notablescan	# 不允许表扫描
–nounixsocket	# 禁用Unix套接字监听
–nssize arg (=16)	# 设置信数据库.ns文件大小(MB)
–objcheck	# 在收到客户数据,检查的有效性，
–profile arg	# 档案参数 0=off 1=slow, 2=all
–quota	# 限制每个数据库的文件数，设置默认为8
–quotaFiles arg	# number of files allower per db, requires –quota
–rest	# 开启简单的rest API
–repair	# 修复所有数据库run repair on all dbs
–repairpath arg	# 修复库生成的文件的目录,默认为目录名称dbpath
–slowms arg (=100)	# value of slow for profile and console log
–smallfiles	# 使用较小的默认文件
–syncdelay arg (=60)	# 数据写入磁盘的时间秒数(0=never,不推荐)
–sysinfo	# 打印一些诊断系统信息
–upgrade	# 如果需要升级数据库

********************************Replicaton**************************************************

–fastsync	# 从一个dbpath里启用从库复制服务，该dbpath的数据库是主库的快照，可用于快速启用同步
–autoresync	# 如果从库与主库同步数据差得多，自动重新同步，
–oplogSize arg	# 设置oplog的大小(MB)

********************************主/从参数****************************************************

–master	# 主库模式
–slave	# 从库模式
–source arg	# 从库 端口号
–only arg	# 指定单一的数据库复制
–slavedelay arg	# 设置从库同步主库的延迟时间

*********************************Replica set(副本集)选项************************************

–replSet arg

# 设置副本集名称

********************************Sharding(分片)选项******************************************

–configsvr	# 声明这是一个集群的config服务,默认端口27019，默认目录/data/configdb
–shardsvr	# 声明这是一个集群的分片,默认端口27018
–noMoveParanoia	# 关闭偏执为moveChunk数据保存

3、连接MongoDB

前面我们启动了MongoDB，接下来让我们尝试一下连接MongoDB。

连接MongoDB使用bin目录下的mongo工具，

[root@liml bin]# ./mongo --help
MongoDB shell version: 3.0.6
usage: ./mongo [options] [db address] [file names (ending in .js)]
db address can be:
  foo                   foo database on local machine
  192.169.0.5/foo       foo database on 192.168.0.5 machine
  192.169.0.5:9999/foo  foo database on 192.168.0.5 machine on port 9999
Options:
  --shell                            run the shell after executing files
  --nodb                             don't connect to mongod on startup - no 
                                     'db address' arg expected
  --norc                             will not run the ".mongorc.js" file on 
                                     start up
  --quiet                            be less chatty
  --port arg                         port to connect to
  --host arg                         server to connect to
  --eval arg                         evaluate javascript
  -h [ --help ]                      show this usage information
  --version                          show version information
  --verbose                          increase verbosity
  --ipv6                             enable IPv6 support (disabled by default)

Authentication Options:
  -u [ --username ] arg              username for authentication
  -p [ --password ] arg              password for authentication
  --authenticationDatabase arg       user source (defaults to dbname)
  --authenticationMechanism arg      authentication mechanism
  --gssapiServiceName arg (=mongodb) Service name to use when authenticating 
                                     using GSSAPI/Kerberos
  --gssapiHostName arg               Remote host name to use for purpose of 
                                     GSSAPI/Kerberos authentication

通过 shell 连接 MongoDB 服务：

$ ./mongo
MongoDB shell version: 3.0.6
connecting to: test
... 

# 访问远程MongoDB
./mongo 192.168.0.5/foo

# 访问远程MongoDB 端口号9999
./mongo 192.168.0.5:9999/foo

4、使用工具连接MongDB

到此MongoDB就安装成功了，如果感觉命令行操作不方便的话，可以使用一些可视化的工具，在最初会使用诸如 MongoMonito、MongoCMS、MongoApp、mongobird、PHPmongoDB、MongoVision、MongoVUE、Edda等工具，但很多都没有与时俱进，不支持 MongoDB 最新的3.x 版本。所以在这里我们可以使用Nosql manager for mongodb.

5、MongoDB常用命令

• 字符串 – 这是用于存储数据的最常用的数据类型。MongoDB中的字符串必须为UTF-8。
• 整型 – 此类型用于存储数值。 整数可以是32位或64位，具体取决于服务器。
• 布尔类型 – 此类型用于存储布尔值(true / false)值。
• 双精度浮点数 – 此类型用于存储浮点值。
• 最小/最大键 – 此类型用于将值与最小和最大BSON元素进行比较。
• 数组 – 此类型用于将数组或列表或多个值存储到一个键中。
• 时间戳 – ctimestamp，当文档被修改或添加时，可以方便地进行录制。
• 对象 – 此数据类型用于嵌入式文档。
• 对象 – 此数据类型用于嵌入式文档。
• Null – 此类型用于存储Null值。
• 符号 – 该数据类型与字符串相同; 但是，通常保留用于使用特定符号类型的语言。
• 日期 – 此数据类型用于以UNIX时间格式存储当前日期或时间。您可以通过创建日期对象并将日，月，年的日期进行指定自己需要的日期时间。
• 对象ID – 此数据类型用于存储文档的ID。
• 二进制数据 – 此数据类型用于存储二进制数据。
• 代码 – 此数据类型用于将JavaScript代码存储到文档中。
• 正则表达式 – 此数据类型用于存储正则表达式。

• 创建数据库

# 查看数据库
> show dbs
besttest  0.078GB
local     0.078GB

# 现在我们创建一个新库 
> use besttestdb
switched to db besttestdb
> show dbs
besttest 0.078GB
local 0.078GB
> db 
besttestdb

这时使用show dbs查询时发现我们新建的库没有查询出来，这是为什么呢？让我们先来写一些数据进去

> db.besttestdb.insert({"teacher":"liml"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> show dbs
besttest 0.078GB
besttestdb 0.078GB
local 0.078GB

这样就可以看到我们刚刚创建的库了。另外需要注意的一点是MongoDB 中默认的数据库为 test，如果你没有创建新的数据库，集合将存放在 test 数据库中。

• 删除数据库

MongoDB 删除数据库的语法格式如下：

db.dropDatabase()

删除当前数据库，默认为 test，可以使用 db 命令查看当前数据库名。以下实例我们删除了数据库 besttestdb。

首先，查看所有数据库：

> show dbs
besttest 0.078GB
besttestdb 0.078GB
local 0.078GB

接下来我们切换到数据库 besttestdb ：

> use besttestdb 
switched to db besttestdb 

执行删除命令：

> db.dropDatabase()
{ "dropped" : "runoob", "ok" : 1 }

• 增

MongoDB 使用 insert() 或 save() 方法向集合中插入文档，语法如下：

db.COLLECTION_NAME.insert(document)

下面让我们真实的操作一下

>db.besttest.insert({title: 'MongoDB 教程', 
    description: 'MongoDB是一个Nosql数据库',
    by: 'liml',
    url: 'http://www.limlhome.cn',
    tags: ['mongodb', 'database', 'NoSQL','test']
})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })

以上实例中 besttest是我们的集合名，如果该集合不在该数据库中， MongoDB 会自动创建该集合并插入文档。

• 删

MongoDB remove()函数是用来移除集合中的数据。MongoDB数据更新可以使用update()函数。在执行remove()函数前先执行find()命令来判断执行的条件是否正确，这是一个比较好的习惯。

remove() 方法的基本语法格式如下所示：

db.collection.remove(
   <query>,
   <justOne>
)

如果你的 MongoDB 是 2.6 版本以后的，语法格式如下：

db.collection.remove(
   <query>,
   {
     justOne: <boolean>,
     writeConcern: <document>
   }
)
query :（可选）删除的文档的条件。
justOne : （可选）如果设为 true 或 1，则只删除一个文档。
writeConcern :（可选）抛出异常的级别

• 改

update() 方法用于更新已存在的文档。语法格式如下：

db.collection.update(<query>,<update>,{upsert: <boolean>, multi: <boolean>,writeConcern: <document>})
query : update的查询条件，类似sql update查询内where后面的。
update : update的对象和一些更新的操作符（如$,$inc...）等，也可以理解为sql update查询内set后面的

upsert : 可选，这个参数的意思是，如果不存在update的记录，是否插入objNew,true为插入，默认是false，不插入。
multi : 可选，mongodb 默认是false,只更新找到的第一条记录，如果这个参数为true,就把按条件查出来多条记录全部更新。
writeConcern :可选，抛出异常的级别。

更新一条数据
db.besttest.update({"teacher":"andashu"},{$set:{"age":40}})
db.besttest.find()
这时会发现只能修改第一条，如果我想修改更多的就要使用multi
db.besttest.update({"teacher":"andashu"},{$set:{"age":40}},{multi:true})
db.besttest.find()

当然update只能修改数据中的某个字段，如果我想重写整个值那么就要使用save

db.besttest.update({"teacher":"andashu"},{$set:{"age":40}},{multi:true});
db.besttest.save({"_id" : ObjectId("5ae08bf74e7cd235458113bb"),"teacher":"andashu","interet":"andashen"});
db.besttest.find();

• 查

MongoDB 查询数据的语法格式如下：

db.collection.find(query, projection)

query ：可选，使用查询操作符指定查询条件

projection ：可选，使用投影操作符指定返回的键。查询时返回文档中所有键值， 只需省略该参数即可（默认省略）。

# 如果你需要以易读的方式来读取数据，可以使用 pretty() 方法，格式如下：
> db.besttest.find().pretty()
{ "_id" : ObjectId("5abb9ce41029dbb11d2fd317"), "teacher" : "liml" }
{ "_id" : ObjectId("5abb9e7ec16802eb02743e6d"), "teacher" : "liml" }
{ "_id" : ObjectId("5abb9e80c16802eb02743e6e"), "teacher" : "liml" }
{ "_id" : ObjectId("5abb9e80c16802eb02743e6f"), "teacher" : "andashu" }

要在一些条件的基础上查询文档，可以使用以下操作。

操作	语法	示例	RDBMS等效语句
相等	{<key>:<value>}	db.mycol.find({"by":"yiibai"}).pretty()	where by = 'yiibai'
小于	{<key>:{$lt:<value>}}	db.mycol.find({"likes":{$lt:50}}).pretty()	where likes < 50
小于等于	{<key>:{$lte:<value>}}	db.mycol.find({"likes":{$lte:50}}).pretty()	where likes <= 50
大于	{<key>:{$gt:<value>}}	db.mycol.find({"likes":{$gt:50}}).pretty()	where likes > 50
大于等于	{<key>:{$gte:<value>}}	db.mycol.find({"likes":{$gte:50}}).pretty()	where likes >= 50
不等于	{<key>:{$ne:<value>}}	db.mycol.find({"likes":{$ne:50}}).pretty()	where likes != 50

6、关于MongoDB的工具参考

https://yq.aliyun.com/articles/65105