MongoDB-简介

1．简介

    MongoDB是一个开源的，高性能无模式的文档型数据库，非关系型数据库。可用于替代传统的关系型数据库或键/值存储方式。

    主要特点：

    （1）高性能：非关系型，无模式，使用内存映射

    （2）高可用：自动故障转移和副本集

    （3）水平扩展：分片能把数据分发到一个集群的环境中

    （4）支持多个存储引擎：WiredTiger 和MMAPv1 Storage Engine，可插拔，支持第三方引擎

    与MySQL相比，也是从关系型和非关系型数据库间对比，主要有以下不同：

    （1）非关系型，文档之间没有联系，数据自包含，MySql有外键，连接查询等

    （2）不支持事务，但不代表不能用于管理重要数据（MySQL的MYISAM存储引擎也不支持事务...）

    （3）无模式，集合中的文档结构不固定，可以存储各式各样的文档，文档可以嵌套，存储数组等

    （4）没有表，行的概念，与之对应的是集合和文档

2．文档

    MongoDB的集合不强制指定文档的结构，文档结构具有高度的灵活性，不像关系数据库在插入数据时，必须先指定表的结构。

    MongoDB采用BSON类型文档存储，BSON是JSON的二进制表示，它包含更多的数据类型。如下一个简单的文档：

    var mydoc = {

           _id: ObjectId("5099803df3f4948bd2f98391"),    ObjectId类型的属性

           name: { first: "Alan", last: "Turing" },            embedded嵌套文档

           birth: new Date('Jun 23, 1912'),                date日期类型

           death: new Date('Jun 07, 1954'),

           contribs: [ "Turing machine", "Turing test", "Turingery" ],  array数组类型

           views : NumberLong(1250000)                 NumberLong类型

    }

    文档的局限性：每个文档最大不能超过16M，对于电影，图片等大文件MongoDB使用 GridFS 来进行分块存储。

    文档的属性字段是字符类型，并且区分大小写，大多数MongoDB接口不支持属性重名，不能包含美元符号($)，点(.)，null 这些字符，每个文档都有”_id”为保留作            为一个主键字段。

    文档中可以使用的数据类型如下表：

 

3．存储方式

    MongoDB支持多种存储引擎，这里主要介绍两种，分别是MMAPv1和WiredTiger。主要从这几个方面来描述，并发写入，操作日志，内存使用

3.1 WiredTiger Storage Engine

    主要特点有：

    （1）WiredTiger存储引擎是MongoDB3.2的默认存储引擎。

    （2）支持文档级别的并发。

    （3）快照和检查点，WT先将所有数据写到一个快照中然后刷到磁盘数据文件，并把当前刷新的数据作为数据文件中的一个检查点，可用来确保数据的一致性和恢复             数据（也能作为恢复点），WT中每60秒或者journal文件大于2G会设置一个检查点，将数据刷到磁盘。

    （4）Journal 操作日志，每50毫秒会记录每个检查点之间的所有修改操作，日志文件大小限制为100M，每创建新的文件会同步之前的日志文件，在dbpath的目录             下会有一个Journal的文件夹，日志文件命名为WiredTigerLog.<sequence>。

    （5）内存使用，WT默认使用内存的60%-1G或者1G

3.2 MMAPv1 Storage Engine

    MMAPv1基于内存映射，擅长处理大量的读写和就地更新操作。是3.2之前版本的默认存储引擎。

    主要特点有：

    （1）支持集合级别的并发

    （2）Journal操作日志，每100毫秒就会写入journal files 一次，每60秒持久化一次数据文件data files到磁盘，所以当一个mongod实例还没刷数据到磁盘，可                以使用Journal进行数据恢复。在dbpath的目录下会有一个Journal的文件夹，日志文件命名为j._<sequence>，文件超过1G会创建新的。

    （3）Avoid Preallocation Lag for MMAPv1  预先配置落后

    （4）内存使用，MMAPv1会尽可能使用所有可用的内存作为缓存

4．权限

    MongoDB默认不开启访问控制，单机可以使用—auth参数启用，集群使用keyfile方法启用。

    MongoDB中的用户权限：

 

5．总结

    MongoDB是一个分布式文件存储的数据库，由C++语言编写，旨在提供可扩展的高性能数据存储方案。

    采用无模式结构存储，集合可以存储结构不同的文档，但一般还是存储相同的结构；支持索引，可以在任意属性上建立索引，包括内嵌文档；丰富的查询语言以及聚合工具，支持复制和数据恢复，内置自动数据分片等功能。

    主要适用于以下场景：

    （1） 适合实时插入，更新和查询，高度可伸缩性

    （2） 缓存，性能高可作为缓存层

    （3） 适合数十或数百台服务器组成的数据库