MongoDB从入门到实战之MongoDB简介

前言

相信很多同学对MongoDB这个非关系型数据库都应该挺熟悉的，在一些高性能、动态扩缩容、高可用、海量数据存储、数据价值较低、高扩展的业务场景下MongoDB可能是我们的首选，因为MongoDB通常能让我们以更低的成本解决问题（包括学习、开发、运维等成本）。接下来的一个月博主将会从基础出发，编写一个关于使用MongoDB从入门到实战的相关教程，该项目后端使用的是.NET7、前端页面使用Blazor、使用MongoDB存储数据，更多相关内容大家可以看目录中的MongoDB从入门到实战的相关教程。该系列教程可作为.NET Core入门项目进行学习，感兴趣的小伙伴可以关注博主和我一起学习共同进步。

MongoDB从入门到实战的相关教程

MongoDB从入门到实战之MongoDB简介👉

YyFlight.ToDoList项目源码地址

GitHub地址：https://github.com/YSGStudyHards/YyFlight.ToDoList

MongoDB是什么?

• MongoDB 是一个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。
• MongoDB 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。它支持的数据结构非常松散，是类似Json的Bson格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。
• MongoDB 最大的特点是它支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。并且MongoDB-4.2版本开始已经支持分布式事务功能。

简而言之的话就是：MongoDB是一个文档型的NoSQL数据库，用于构建高并发、高可用和高扩展的互联网应用程序。

BSON是什么?

BSON 是 Binary JSON 的缩写，是一种二进制序列化格式，用于在 MongoDB 中存储文档和进行远程过程调用。

BSON的优势

• 更丰富的数据类型：BSON扩展了JSON的数据类型，支持如日期（Date）、二进制数据（BinData）、对象ID（ObjectId）、正则表达式等，这些类型在JSON中需通过字符串或复杂结构模拟。
• 高效的序列化/反序列化：二进制编码允许快速解析，尤其适合大规模数据操作，减少了文本解析的开销。
• 可遍历性：BSON文档包含长度前缀等元数据，便于快速跳过无关字段，提升查询效率。

BSON的局限性

• 可读性差：二进制格式无法直接阅读，需借助工具转换为JSON进行调试。
• 存储空间：由于包含类型和长度信息，BSON可能比等效的JSON稍大，但效率提升通常抵消了空间成本。

BSON类型

• 官方BSON类型详细介绍：https://www.mongodb.com/zh-cn/docs/manual/reference/bson-types

MongoDB的优势

高性能

MongoDB提供高性能的数据持久性。对嵌入式数据模型的支持减少了数据库系统上的IO活动。索引支持更快的查询，并且包含嵌入式文档和数组的键。

• 文本索引解决搜索的需求；
• TTL索引解决历史数据自动过期的需求；
• 地理位置索引可用于构建各种 O2O 应用；

高可用

MongoDB的高可用性通过副本集（Replica Set）实现，提供自动故障转移（秒级切换主节点）和多节点数据冗余，确保服务持续可用并最大程度减少数据丢失的风险。

海量数据存储

MongoDB内置GridFS，支持海量存储。

丰富的查询支持

MongoDB支持丰富的查询语言，支持读写（CRUD）操作、比如数据聚合、文本搜索、地理空间查询等。

支持多种编程语言

MongoDB支持多种流行编程语言如C，C++，C# / .NET，Erlang，Haskell，Java，PHP，Python，Go等多种语言。

其他特点

如可拓展性强模式自由、动态模式、灵活的文档模型等。

MongoDB的劣势

• 单机可靠性比较差。
• 磁盘空间占用比较大。
• 在集群分片中的数据分布不均匀。
• 大数据量持续插入，写入性能有较大波动。

MongoDB业务应用场景

四高场景应对

传统的关系型数据库(如MySQL，MS SQL Server)，在数据操作的四高需求以及应对Web2.0的网站需求面前显得力不从心，而MongoDB可更好的应对四高需求：

• High performance(高性能)：对数据库高并发读写的需求。
• Huge Storage(海量存储)：对海量数据的高效率存储和访问的需求。
• High Scalability && High Availability(高可扩展性和高可用性)：对数据库的高可扩展性和高可用性的需求。

具体应用场景

• 游戏应用：使用MongoDB作为游戏服务器的数据库存储用户信息。用户的游戏装备、积分等直接以内嵌文档的形式存储，方便进行查询与更新。
• 物流应用：使用MongoDB存储订单信息，订单状态在运送过程中会不断更新，以MongoDB内嵌数组的形式来存储，一次查询就能将订单所有的变更读取出来，方便快捷且一目了然。
• 社交应用：使用MongoDB存储用户信息以及用户发表的朋友圈信息，通过地理位置索引实现附近的人、地点等功能。并且MongoDB非常适合用来存储聊天记录，因为它提供了非常丰富的查询，并在写入和读取方面都相对较快。
• 视频直播：使用MongoDB存储用户信息、礼物信息等。
• 大数据应用：使用MongoDB作为大数据的云存储系统，随时进行数据提取分析，掌握行业动态。
• 等等等...

这些应用场景中，数据操作方面的共同特点是：

对于下面的这些数据，我们更适合使用 MongoDB来实现数据的存储：

• 数据量大。
• 读写操作频繁。
• 价值较低的数据，对事务性要求不高。

MongoDB语言支持

MongoDB官方支持的语言驱动：

• 开始使用 MongoDB 进行开发：https://www.mongodb.com/zh-cn/docs/drivers