MongoDB的历史和体系架构

MongoDB 是基于文档的开源数据库，旨在高效地存储大量数据。与在表中存储数据的传统关系型数据库不同，MongoDB 采用灵活的无 schema 设计，在类似 JSON 的文档中存储数据。

 

历史与版本

历史

MongoDB 由 Dwight Merriman、Eliot Horowitz 和 Kevin P.Ryan 创建的 10Gen 公司（现为 MongoDB 公司）于 2007 年开发。MongoDB 这个名字源于 "humongous"（巨大的），意指其处理海量数据的能力。

版本

·MongoDB 1.0 - 2009年2月

·MongoDB 2.0 - 2011年9月

·MongoDB 3.0 - 2015年3月

·MongoDB 4.0 - 2018年6月

·MongoDB 5.0 - 2021年7月

·MongoDB 6.0 - 2022年7月

·MongoDB 7.3 - 2024年7月

环境

·MongoDB Atlas： 在云中部署的 MongoDB 的全面托管服务。

·MongoDB Enterprise： 基于订购的自我管理版。

·MongoDB 社区版： 免费使用、可获取源代码的版本。

 

MongoDB与RDBMS的区别

MongoDB	RDBMS
非关系型、向文档的数据库	关系型数据库
适合分层数据存储	不适合分层数据存储
单个记录存储为文档	单个记录存储为表中的行
使用 MongoDB 查询语言 (MQL)	使用结构化查询语言 (SQL)
动态 schema	预定义 schema
以 CAP理论为中心	以 ACID 属性为中心
不支持外键	支持外键
不支持 JOIN 操作	支持 JOIN 操作
对于大型数据集，速度通常比 RDBMS 快	对于大型数据集，速度通常比 MongoDB 慢
横向扩展	纵向扩展
无 schema，可灵活处理各种数据类型	有schema限制，需要预定义的数据结构
支持复制和分片，实现高可用性和可扩展性	主要支持复制；分片可能很复杂

 

体系架构

MongoDB 的架构设计旨在实现高性能、高可用性和易扩展性。该架构由以下组件组成：

安全

MongoDB 提供强大的安全功能，包括身份验证、授权、加密、审计和加固。

驱动程序

不同编程语言（Java、Python、.NET、Node.js 等）的客户端库，处理 BSON（二进制 JSON）和应用程序格式之间的数据转换。

查询引擎

解析、计划和优化等阶段处理查询。

MongoDB 数据模型

管理如何执行查询、检索数据以及执行过滤和排序等操作。

存储引擎

MongoDB 支持不同的存储引擎

MMAPv1：基于内存映射文件的传统存储引擎。它为读取操作提供了高性能，但对写入操作有限制，而且不支持压缩。

Wired Tiger： MongoDB 3.0 以后的默认存储引擎。它提供文档级并发、压缩和静态加密功能。与 MMAPv1 相比，它能提供更好的性能和效率。

In Memory： 将数据存储在内存中，而不持久化到磁盘上，从而提供更快的读写操作。适用于不需要数据持久性的场景。

包含的内容

在 MongoDB 中，数据存储在集合和文档中。下面是数据结构的简要概述：

·数据库： 包含集合，集合类似于关系数据库中的表。

·集合： 包含多个文档。

·文档： 由字段（键值对）组成。

数据以 BSON（二进制 JSON）格式存储，可实现高效存储和检索。