MongoDB

2020-01-16

1. MongoDB 简介

吐槽和评论两项功能存在以下特点：

（1）数据量大

（2）写入操作频繁

（3）价值较低

对于这样的数据，我们更适合使用 MongoDB 来实现数据的存储

1.2.什么是 MongoDB

MongoDB 是一个跨平台的，面向文档的数据库，是当前 NoSQL 数据库产品中

最热门的一种。它介于关系数据库和非关系数据库之间，是非关系数据库当中功

能最丰富，最像关系数据库的产品。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 的官方网站地址是：http://www.mongodb.org/

1.3.MongoDB 特点

MongoDB 最大的特点是他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。

它是一个面向集合的,模式自由的文档型数据库。

具体特点总结如下：

（1）面向集合存储，易于存储对象类型的数据

（2）模式自由

（3）支持动态查询

（4）支持完全索引，包含内部对象

（5）支持复制和故障恢复

（6）使用高效的二进制数据存储，包括大型对象（如视频等）

（7）自动处理碎片，以支持云计算层次的扩展性

（8）支持 Python，PHP，Ruby，Java，C，C#，Javascript，Perl 及 C++语言的驱动程序，社

区中也提供了对 Erlang 及.NET 等平台的驱动程序

（9） 文件存储格式为 BSON（一种 JSON 的扩展）

1.4.MongoDB 体系结构

MongoDB 的逻辑结构是一种层次结构。主要由：

文档(document)、集合(collection)、数据库(database)这三部分组成的。逻辑结构

是面向用户的，用户使用 MongoDB 开发应用程序使用的就是逻辑结构。

（1）MongoDB 的文档（document），相当于关系数据库中的一行记录。

（2）多个文档组成一个集合（collection），相当于关系数据库的表。

（3）多个集合（collection），逻辑上组织在一起，就是数据库（database）。

（4）一个 MongoDB 实例支持多个数据库（database）。

文档(document)、集合(collection)、数据库(database)的层次结构如下图:

1.5.数据类型

基本数据类型

null：用于表示空值或者不存在的字段，{“x”:null}

布尔型：布尔类型有两个值 true 和 false，{“x”:true}

数值：shell 默认使用 64 为浮点型数值。{“x”：3.14}或{“x”：3}。对于整型值，可以使用

NumberInt（4 字节符号整数）或 NumberLong（8 字节符号整数），

{“x”:NumberInt(“3”)}{“x”:NumberLong(“3”)}

字符串：UTF-8 字符串都可以表示为字符串类型的数据，{“x”：“呵呵”}

日期：日期被存储为自新纪元依赖经过的毫秒数，不存储时区，{“x”:new Date()}

正则表达式：查询时，使用正则表达式作为限定条件，语法与 JavaScript 的正则表达式相同，

{“x”:/[abc]/}

数组：数据列表或数据集可以表示为数组，{“x”： [“a“，“b”,”c”]}

内嵌文档：文档可以嵌套其他文档，被嵌套的文档作为值来处理，{“x”:{“y”:3 }}

对象 Id：对象 id 是一个 12 字节的字符串，是文档的唯一标识，{“x”: objectId() }

二进制数据：二进制数据是一个任意字节的字符串。它不能直接在 shell 中使用。如果要将

非 utf-字符保存到数据库中，二进制数据是唯一的方式。

代码：查询和文档中可以包括任何 JavaScript 代码，{“x”:function(){/…/}}

2. 走进 MongoDB

2.1.MongoDB 安装与启动

2.1.1. window 安装 MongoDB

双击“mongodb-win32-x86_64-2008plusssl-4.2.10-signed.msi” 按照提示步骤安装即可。

安装完成后，软件会安装在 C:\ProgramFiles\MongoDB 目录中。

我们要启动的服务程序就是 C:\Program Files\MongoDB\Server\4.2\bin 目录下的 mongod.exe

为了方便我们每次启动，我将 C:\ProgramFiles\MongoDB\Server\4.2\bin 设置到环境变量 path

中。

启动

（1）首先打开命令提示符，创建一个用于存放数据的目录

mkdir d:\data 

（2）启动服务

mongod --dbpath=d:\data

我们在启动信息中可以看到，mongoDB 的默认端口是 27017

如果我们想改变默认的启动端口，可以通过--port 来指定端口

在命令提示符输入以下命令即可完成登陆

mongo

退出 mongodb

exit

2.1.2. Docker 安装 MongoDB

在宿主机创建 mongo 容器

docker run -di --name=tensquare_mongo -p 27017:27017 mongo 

远程登陆

mongo 192.168.184.134 

接下来以吐槽表为例讲解 MongoDB 常用命令

2.2.常用命令

2.2.1. 选择和创建数据库

选择和创建数据库的语法格式：

use 数据库名称 

如果数据库不存在则自动创建

以下语句创建 spit 数据库

use spitdb

2.2.2. 插入和查询文档

插入文档的语法格式：db.集合名称.insert(数据);

我们这里可以插入以下测试数据：

db.spit.insert({content:"听说很给力呀",userid:"1011",nickname:"小雅",
visits:NumberInt(902)}) 

查询集合的语法格式：

db.集合名称.find() 

如果我们要查询 spit 集合的所有文档，我们输入以下命令：

db.spit.find()

这里你会发现每条文档会有一个叫_id 的字段，这个相当于我们原来关系数据库中表的主

键，当你在插入文档记录时没有指定该字段，MongoDB 会自动创建，其类型是 ObjectID

类型。如果我们在插入文档记录时指定该字段也可以，其类型可以是 ObjectID 类型，也

可以是 MongoDB 支持的任意类型。

输入以下测试语句:

db.spit.insert({_id:"1",content:"没有想明白到底哪错",
userid:"1012",nickname:"小明",visits:NumberInt(2020)}); 
​
db.spit.insert({_id:"2",content:"半夜",userid:"1002",nickname:"凯撒",
visits:NumberInt(1013)}); 
​
db.spit.insert({_id:"3",content:"咋办？",
userid:"1013",nickname:"凯撒",visits:NumberInt(111)}); 
​
db.spit.insert({_id:"4",content:"坚持",userid:"1014",nickname:"诺诺",
visits:NumberInt(1223)}); 

如果我想按一定条件来查询，比如我想查询 userid 为 1013 的记录，怎么办？很简单！只

要在 find()中添加参数即可，参数也是 json 格式，如下：

db.spit.find({userid:'1013'})

如果你只需要返回符合条件的第一条数据，我们可以使用 findOne 命令来实现

db.spit.findOne({userid:'1014'}) 

如果你想返回指定条数的记录，可以在 find 方法后调用 limit 来返回结果，例如：

db.spit.find().limit(3)

2.2.3. 修改和删除文档

修改文档的语法结构：

db.集合名称.update(条件,修改后的数据)

如果我们想修改_id 为 1 的记录，浏览量为 1000，输入以下语句：

db.spit.update({_id:"1"},{visits:NumberInt(1000)})

执行后，我们会发现，这条文档除了 visits 字段其它字段都不见了，为了解决这个问题，我

们需要使用修改器$set 来实现，命令如下：

db.spit.update({_id:"2"},{$set:{visits:NumberInt(2000)}}) 

这样就 OK 啦。

删除文档的语法结构：

db.集合名称.remove(条件) 

以下语句可以将数据全部删除，请慎用

db.spit.remove({}) 

如果删除 visits=1000 的记录，输入以下语句

db.spit.remove({visits:1000})

2.2.4. 统计条数

统计记录条件使用 count()方法。以下语句统计 spit 集合的记录数

db.spit.count() 

如果按条件统计 ，例如：统计 userid 为 1002 的记录条数

db.spit.count({userid:"1002"}) 

2.2.5. 模糊查询

MongoDB 的模糊查询是通过正则表达式的方式实现的。格式为：

/模糊查询字符串/ 

例如，我要查询吐槽内容包含“流量”的所有文档，代码如下：

db.spit.find({content:/流量/}) 

如果要查询吐槽内容中以“加班”开头的，代码如下：

db.spit.find({content:/^加班/}) 

2.2.6. 大于 小于 不等于

<, <=, >, >= 这个操作符也是很常用的，格式如下:

db.集合名称.find({ "field" : { $gt: value }}) // 大于: field > value 
db.集合名称.find({ "field" : { $lt: value }}) // 小于: field < value 
db.集合名称.find({ "field" : { $gte: value }}) // 大于等于: field >= value 
db.集合名称.find({ "field" : { $lte: value }}) // 小于等于: field <= value 
db.集合名称.find({ "field" : { $ne: value }}) // 不等于: field != value

示例：查询浏览量大于 1000 的记录

db.spit.find({visits:{$gt:1000}})

2.2.7. 包含与不包含

包含使用$in 操作符。

示例：查询集合中 userid 字段包含 1013 和 1014 的文档

db.spit.find({userid:{$in:["1013","1014"]}}) 

不包含使用$nin 操作符。

示例：查询集合中 userid 字段不包含 1013 和 1014 的文档

db.spit.find({userid:{$nin:["1013","1014"]}}) 

2.2.8. 条件连接

我们如果需要查询同时满足两个以上条件，需要使用$and 操作符将条件进行关联。（相当

于 SQL 的 and）

格式为：

$and:[ { },{ },{ } ] 

示例：查询集合中 visits 大于等于 1000 并且小于 2000 的文档

db.spit.find({$and:[ {visits:{$gte:1000}} ,{visits:{$lt:2000} }]}) 

如果两个以上条件之间是或者的关系，我们使用 操作符进行关联，与前面 and 的使用方式相同

格式为：

$or:[ { },{ },{ } ] 

示例：查询集合中 userid 为 1013，或者浏览量小于 2000 的文档记录

db.spit.find({$or:[ {userid:"1013"} ,{visits:{$lt:2000} }]}) 

2.2.9. 列值增长

如果我们想实现对某列值在原有值的基础上进行增加或减少，可以使用$inc 运算符来实现

db.spit.update({_id:"2"},{$inc:{visits:NumberInt(1)}} ) 

3. Java 操作 MongoDB

3.1.MongoDB-Driver

mongodb-driver 是 mongo 官方推出的 java 连接 mongoDB 的驱动包，相当于 JDBC

驱动。通过一个入门的案例来了解 mongodb-driver 的基本使用

3.1.1. 查询全部记录

（1）创建工程 mongoDemo, 引入依赖

<dependency> 
    <groupId>org.mongodb</groupId> 
    <artifactId>mongodb-driver</artifactId> 
    <version>3.6.3</version> 
 </dependency> 

2）创建测试类

import com.mongodb.MongoClient; 
import com.mongodb.client.FindIterable; 
import com.mongodb.client.MongoCollection; 
import com.mongodb.client.MongoDatabase; 
import org.bson.Document; 
​
public class MongoDemo { 
    public static void main(String[] args) { 
        MongoClient client=new MongoClient("192.168.184.134");//创建连接
        MongoDatabase spitdb = client.getDatabase("spitdb");//打开数据库
        MongoCollection<Document> spit = spitdb.getCollection("spit");// //获取集合 
        FindIterable<Document> documents = spit.find();//查询记录获取文档集合 
        for(Document document:documents){
            System.out.println("内容："+ document.getString("content")); 
            System.out.println("用户 ID:"+document.getString("userid")); 
            System.out.println("浏览量："+document.getInteger("visits")); 
        }
        client.close();//关闭连接
    } 
}

3.1.2. 条件查询

BasicDBObject 对象：表示一个具体的记录，BasicDBObject 实现了 DBObject，是 keyvalue 的

数据结构，用起来和 HashMap 是基本一致的。

（1）查询 userid 为 1013 的记录

import com.mongodb.BasicDBObject; 
import com.mongodb.MongoClient; 
import com.mongodb.client.FindIterable; 
import com.mongodb.client.MongoCollection; 
import com.mongodb.client.MongoDatabase; 
import org.bson.Document; 
​
public class MongoDemo1 { 
    public static void main(String[] args) { 
        MongoClient client= new MongoClient("192.168.184.134");//创建连接
        MongoDatabase spitdb = client.getDatabase("spitdb");//打开数据库
        MongoCollection<Document> spit = spitdb.getCollection("spit");//获取集合 
        BasicDBObject bson= new BasicDBObject("userid","1013");//构建查询条件 
        FindIterable<Document> documents = spit.find(bson);//查询记录获取结果集合 
        for(Document document:documents){ 
            System.out.println("内容："+ document.getString("content")); 
            System.out.println("用户 ID:"+document.getString("userid")); 
            System.out.println("浏览量："+document.getInteger("visits")); 
        }
        client.close();//关闭连接
    } 
}

（2）查询浏览量大于 1000 的记录

import** com.mongodb.BasicDBObject; 
import** com.mongodb.MongoClient; 
import** com.mongodb.client.FindIterable; 
import** com.mongodb.client.MongoCollection; 
import** com.mongodb.client.MongoDatabase; 
import** org.bson.Document; 
​
public class MongoDemo2 { 
    public static void main(String[] args) { 
        MongoClient client= new MongoClient("192.168.184.134");//创建连接 
        MongoDatabase spitdb = client.getDatabase("spitdb");//打开数据库 
        MongoCollection<Document> spit = spitdb.getCollection("spit");//获取集合
        BasicDBObject bson= 
            new BasicDBObject("visits",new BasicDBObject("$gt",1000) );//构建查询条件
        FindIterable<Document> documents = spit.find(bson);//查询记录获取结果集合
        for(Document document:documents){
System.out.println("内容:"+ document.getString("content")); 
System.out.println("用户 ID:"+document.getString("userid")); 
System.out.println("浏览量:"+document.getInteger("visits")); 
        }
    client.close();//关闭连接
    } 
}

3.1.3. 插入数据

import com.mongodb.BasicDBObject; 
import com.mongodb.MongoClient; 
import com.mongodb.client.FindIterable; 
import com.mongodb.client.MongoCollection; 
import com.mongodb.client.MongoDatabase; 
import org.bson.Document; 
import java.util.Date; 
import java.util.HashMap; 
import java.util.Map; 
​
public class MongoDemo3 { 
    public static void main(String[] args) { 
        MongoClient client= new MongoClient("192.168.184.134");//创建连接 
        MongoDatabase spitdb = client.getDatabase("spitdb");//打开数据库
        MongoCollection<Document> spit = spitdb.getCollection("spit");//获取集合
        Map<String,Object> map= new HashMap(); 
        map.put("content","我要"); 
        map.put("userid","9999"); 
        map.put("visits",123); 
        map.put("publishtime",new Date()); 
        Document document=new Document(map); 
        spit.insertOne(document);//插入数据
        client.close(); 
    } 
}

3.2.SpringDataMongoDB

SpringData 家族成员之一，用于操作 MongoDb 的持久层框架，封装了底层的 mongodbdriver。

官网主页： https://projects.spring.io/spring-data-mongodb/