MongoDB初级篇

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一、什么是MongoDB
二、什么是NoSQL
三、mongodb的使用场景
四.windows下安装mongoDB（zip版）
　　3.1 下载mongoDB的zip包
　　3.2 解压名称改为mongodb
　　3.3 解压后的来个两种启动方式：
　　　　　　1.1    命令参数方式启动服务（开发调试使用）
　　　　　　2 .1    配置文件的方式启动服务（一般部署使用 ）
　　3.4 配置环境变量
五.连接mongoDB
六.MongoDB 创建/查看数据库
七.MongoDB 删除数据库
八.MongoDB集合操作（类似于关系型数据库中的表）
九.文档的CRUD
　　9.1  单个文档插入
　　9.2   批量文档插入
　　9.3 文档的基本查询
　　9.4 投影查询
　　9.5 文档的更新操作
　　9.5.1 覆盖修改
　　9.5.2 局部修改
　　9.5.3  批量修改
　　9.6  删除文档
　　9.7 统计查询
　　9.8    文档的分页查询
　　9.9 排序查询
十 .复杂查询
　　10.1 正则表达式查询（模糊查询）
　　10.2 比较查询
　　10.3 包含查询
　　10.4 条件连接查询

　　

 

一、什么是MongoDB

• MongoDB 是由C++语言编写的，是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统,，文件型数据库。

• 在高负载的情况下，添加更多的节点，可以保证服务器性能。

• MongoDB 旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。

• 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 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。

二、什么是NoSQL

NoSQL，指的是非关系型的数据库。NoSQL有时也称作Not Only SQL的缩写，是对不同于传统的关系型数据库的数据库管理系统的统称。

NoSQL用于超大规模数据的存储。（例如谷歌或Facebook每天为他们的用户收集万亿比特的数据）。这些类型的数据存储不需要固定的模式，无需多余操作就可以横向扩展。

今天我们可以通过第三方平台（如：Google,Facebook等）可以很容易的访问和抓取数据。用户的个人信息，社交网络，地理位置，用户生成的数据和用户操作日志已经成倍的增加。我们如果要对这些用户数据进行挖掘，那SQL数据库已经不适合这些应用了, NoSQL 数据库的发展却能很好的处理这些大的数据。

NoSQL的优点/缺点优点:

• 高可扩展性

• 分布式计算

• 低成本

• 架构的灵活性，半结构化数据

• 没有复杂的关系缺点:

• 没有标准化

• 有限的查询功能（到目前为止）

• 最终一致是不直观的程序

三、mongodb的使用场景

高可用

高扩展性

高并发

丰富的查询支持

无模式，数据结构松散灵活

 

使用场景1

用在应用服务器的日志记录，查找起来比文本灵活，导出也很方便。也是给应用练手，从外围系统开始使用MongoDB。

用在一些第三方信息的获取或者抓取，因为MongoDB的schema-less，所有格式灵活，不用为了各种格式不一样的信息专门设计统一的格式，极大得减少开发的工作。

使用场景2

mongodb之前有用过，主要用来存储一些监控数据，No schema 对开发人员来说，真的很方便，增加字段不用改表结构，而且学习成本极低。

使用场景3

使用MongoDB做了O2O快递应用，·将送快递骑手、快递商家的信息（包含位置信息）存储在 MongoDB，然后通过 MongoDB 的地理位置查询，这样很方便的实现了查找附近的商家、骑手等功能，使得快递骑手能就近接单，目前在使用MongoDB 上没遇到啥大的问题，官网的文档比较详细，很给力。

经常跟一些同学讨论 MongoDB 业务场景时，会听到类似『你这个场景 mysql 也能解决，没必要一定用 MongoDB』的声音，的确，并没有某个业务场景必须要使用 MongoDB才能解决，但使用 MongoDB 通常能让你以更低的成本解决问题（包括学习、开发、运维等成本），下面是 MongoDB 的主要特性，大家可以对照自己的业务需求看看，匹配的越多，用 MongoDB 就越合适。

这些应用场景中，数据操作方面的共同点是：

1.数据量大

2.读写操作频繁

3.价值较低的数据，对事物要求性不高

 

四.windows下安装mongoDB（zip版）

下面说明如何在win10下用zip包安装好mongoDB数据库 ，

3.1 首先要先从网上下载mongoDB的zip包 http://dl.mongodb.org/dl/win32/x86_64 或https://www.mongodb.com/download-center/community

 

 

 

根据是上图所提示下载zip包：

提示：版本的选择

• ​ MongoDB的版本命名规范如：x.y.z

  ​ y为奇数时表示当前版本为开发版，如：1.5.2， 4.1.13；

  ​ y为偶数时表示当前版本为稳定版，如：1.6.3， 4.0.10；

  ​ z是修正版本号，数字越大越好。

3.2.把刚才下载的zip包解压到 D:\Software\，把名称改为mongodb

 

 

 

3.3解压后的两种启动方式：

  1.1 命令参数方式启动服务（开发调试使用）

​ 在bin目录的同级创建data目录，在data目录中在创建子文件夹db目录作为数据库文件的存放位置

 

 

 

启动mongodb

进入到bin目录下打开cmd命令开启服务。 输入mongod --dbpath=..\data\db 回车 这里设置的是数据存放的位置，即刚才所建立的文件夹

  mongod --dbpath=..\data\db 

 

 

默认端口：27017

如图所示表示启动成功

 

2 .1 配置文件的方式启动服务（一般部署使用 ）

1. 在bin目录的同级创建conf文件夹存放mongodb的配置文件，在conf目录中在创建mongod.conf文件存放配置文件内容

  
  systemLog:
      destination: file
      path: D:\Software\mongodb\data\log\mongod.log  #日志存放位置
  storage:
      dbPath: D:\Software\mongodb\data\db  #数据库存放位置

windows环境配置是采用的YAML格式 ：

  
  # mongod.conf
   
  # for documentation of all options, see:
  #   http://docs.mongodb.org/manual/reference/configuration-options/
   
  # Where and how to store data.
  storage:
    dbPath: D:\Program Files\MongoDB\Server\3.7\data
    journal:
      enabled: true
  #  engine:
  #  mmapv1:
  #  wiredTiger:
   
  # where to write logging data.
  systemLog:
    destination: file
    logAppend: true
    path:  D:\Program Files\MongoDB\Server\3.7\log\mongod.log
   
  # network interfaces
  net:
    port: 27017
    bindIp: 0.0.0.0
  #processManagement:
  #security:
  #operationProfiling:
  #replication:
  #sharding:
  ## Enterprise-Only Options:
  #auditLog:
  #snmp:

linux环境一般配置内容有如下properties格式：

  
  #数据库数据存放目录
  dbpath=/usr/local/mongodb304/data
  #数据库日志存放目录
  logpath=/usr/local/mongodb304/logs/mongodb.log 
  #以追加的方式记录日志
  logappend = true
  #端口号 默认为27017
  port=27017 
  #以后台方式运行进程
  fork=true 
   #开启用户认证
  auth=true
  #关闭http接口，默认关闭http端口访问
  nohttpinterface=true
  #mongodb所绑定的ip地址，局域网ip地址
  bind_ip = 127.0.0.1 
  #启用日志文件，默认启用
  journal=true 
  #这个选项可以过滤掉一些无用的日志信息，若需要调试使用请设置为false
  quiet=true 

启动mongodb

mongod -f ../conf/mongod.conf 或者 mongod -config ../conf/mongod.conf #配置文件路径

 

 

 

3.4 接着设置环境变量（虽然理论上可以不设，但是为了方便，还是设置了吧） D:\Software\mongodb\bin 将该路径添加到环境变量path里

接着在cmd里输入以下语句： mongod -help 如果输出一大堆的帮助文档信息，证明设置成功

 

 

 

 

五.连接mongoDB

4.1 shell连接（mongo命令）

mongo(本机) 或者 mongo --host=127.0.0.1 --port=27017

 

 

 

4.2 Compass-图形化界面客服端

​ 到MongoDB官网下载MongoDB Compass

地址：https://www.mongodb.com/download-center/compass

 

 

 

如果是下载安装板，则按照步骤安装；如果是下载压缩版，直接解压，执行里面的MongoDBCompassCommunity.exe

或者 MongoDBCompass.exe文件即可。

在打开的界面中输入主机地址，端口等相关信息，点击连接

 

 

 

六.MongoDB 创建/查看数据库

5.1 创建数据库的语法格式如下：

  use 数据库名称；

如果数据库不存在，则创建数据库，否则切换到指定数据库。

列：

 

 

 

 

 

 

此外:

数据库名可以是满足以下条件的任UTF8字符串·

• 不能是空字符串("")。

• 不得含有' '(空格)，.$、/，\和\0（空字符）。

• 应全部小写

• 最多64字节

有一些数据据库名是保留的,可以接访问这些有特殊作用的数据库。

• admin:从权限的角度来看,这是"root"数据库。要是将一个用户添加到这个数据库,这个用户自动继承所有数库的权限。一些特定的服务器端命令也只能从这个数据库运行,比如列出所有的数据库或者关闭团服务

• loca:这个数据永远不会被复制,可以用来存储限于本地单台级务器的任意集合

• config：当 Mongol用于分片设置时, config数据库在内部使用,用于保存分片的相关信息

 

5.2 如果你想查看所有数据库，可以使用 show dbs 或者 show databases 命令：

  
  > show dbs
  admin   0.000GB
  config  0.000GB
  local   0.000GB
  > show databases
  admin   0.000GB
  config  0.000GB
  local   0.000GB
  >

这里查看时目前查看不到ariticledb的原因是因为mongodb的存贮机制是分为两块，一块是内存，另一块是磁盘，当数据库中没有集合时，数据库是存放在内存中，有集合之后就会存入磁盘中存入磁盘之后通过show dbs 就可以查看到ariticledb数据库。

5.3查看当前正在使用的数据库，命令：db

 

 

 

mongodb的默认数据库为test,如果你没有选择数据库，集合将存放与test数据库中。

七.MongoDB 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，你可以使用 db 命令查看当前数据库名。

提示：主要用来删除已经持久化的数据库

八.MongoDB集合操作（类似于关系型数据库中的表）

集合操作类似于关系型数据库中的表操作，可以显式的创建，也可以隐式的创建

提示：通常我们使用隐式创建文档即可。

8.1 集合的隐式创建

隐式创建的含义：当向一个集合插入一个文档的时候，如果集合不存在，则会自动创建集合。

隐式创建的具体操作在下面文档的插入时会详细说明

 

8.2 集合的显式创建

语法格式：db.createCollection(集合名称)

  db.createCollection(name)

参数说明：

• name: 要创建的集合名称

 

 

 

8.3 查询集合

  show collections 或 show tables 

 

 

 

8.4 集合的删除

语法格式：

 db.collection.drop() 或者 db.集合.drop()

 

 

 

如果成功删除选定集合，则 drop() 方法返回 true，否则返回 false。

 

九.文档的CRUD

• 本节中将向大家介绍如何将数据插入到 MongoDB 的集合中。

• 文档的数据结构和 JSON 基本一样。

• 所有存储在集合中的数据都是 BSON 格式。

• BSON 是一种类似 JSON 的二进制形式的存储格式，是 Binary JSON 的简称。

9.1 单个文档插入

使用 insert() 或 save() 方法向集合中插入文档，语法如下：

 db.COLLECTION_NAME.insert(document) 或者 db.COLLECTION_NAME.save(document) 
  //COLLECTION_NAME：集合名称
  //document   文档

 

 

db.COLLECTION_NAME.insert(document) 和 db.COLLECTION_NAME.save(document) 的区别。如果不指定 _id 字段 save() 方法类似于 insert() 方法。如果指定 _id 字段，则会更新该 _id 的数据。

  
  //列
  db.comment.insert({
      "articleid": "10000", 
      "content": "今天天气真好，阳光明媚",
      "userid": "1001",
      "nickname": "Rose",
      "createdatetime":new Date(),
      "likenum": NumberInt(10),
      "state":null
  })

 

以上实例中 comment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。

在这里本来是没有comment这个集合的，但在插入文档的同时他就创建了comment集合，这就是隐式创建

 

 

 

9.2 批量文档插入

语法格式如下：

• db.collection.insertOne():向指定集合中插入一条文档数据

• db.collection.insertMany():向指定集合中插入多条文档数据

 //指定id
  db.comment.insertOne({
     "_id":"4",
      "articleid": "10000", 
      "content": "不见当时翠辇女，今朝陌上又花开。",
      "userid": "1001",
      "nickname": "路飞",
      "createdatetime":new Date(),
      "likenum": NumberInt(10),
      "state":null
  })

 

 

 

 

 

//列
  db.comment.insertMany([{
      "articleid": "10000", 
      "content": "今天天气真好，阳光明媚",
      "userid": "1001",
      "nickname": "Rose",
      "createdatetime":new Date(),
      "likenum": NumberInt(10),
      "state":null
  },
  {
      "articleid": "10000", 
      "content": "陌上花开，可缓缓归矣。",
      "userid": "1001",
      "nickname": "宝儿",
      "createdatetime":new Date(),
      "likenum": NumberInt(10),
      "state":null
  },
  {
      "articleid": "10000", 
      "content": "陌上花开蝴蝶飞，江山犹似昔人非。",
      "userid": "1001",
      "nickname": "百里登风",
      "createdatetime":new Date(),
      "likenum": NumberInt(10),
      "state":null
  }
  ])

 

提示：

插入是指定了_id，则主键就是该值。

如果某条数据插入失败，将会终止插入，但是已经成功的数据不会回滚掉。

因为批量查插入由于数据较多容易出现失败，因此，可以使用try catch进行异常捕捉处理，测试的时候可以不处理，如(了解):

  try{
              db.comment.insertMany([{
              "_id":"2",
              "articleid": "10000", 
              "content": "今天天气真好，阳光明媚",
              "userid": "1001",
              "nickname": "Rose",
              "createdatetime":new Date(),
              "likenum": NumberInt(10),
              "state":null
          },
          {
              "_id":"1",
              "articleid": "10000", 
              "content": "陌上花开，可缓缓归矣。",
              "userid": "1001",
              "nickname": "宝儿",
              "createdatetime":new Date(),
              "likenum": NumberInt(10),
              "state":null
          },
          {
              "_id":"3",
              "articleid": "10000", 
              "content": "陌上花开蝴蝶飞，江山犹似昔人非。",
              "userid": "1001",
              "nickname": "百里登风",
              "createdatetime":new Date(),
              "likenum": NumberInt(10),
              "state":null
          }
          ]);
  }catch(e){
      print(e);
  }

异常捕捉现象如：

 

 

 这里的第一条数据插入会成功，第二条之后就会插入失败，因为第二条的数据id是1，而集合中已经有了id为1的文档，所以会导致后面的操作都会失败。

9.3 文档的基本查询

• 批量查询语法如下：

 db.comment.find()  //comment   集合名称

 

条件查询语法如下：

  
  db.comment.find(
      {
      属性名称:属性值
      }
  )    
  db.comment.findOne(
      {
      属性名称:属性值
      }
  ) 

 

列1：如果我想按一定的条件来查询，比如我想查询nickname为路飞的记录，怎么办？答案是很简单！只要在find()中添加参数即可，参数也是json格式如下

  db.comment.find({nickname:"路飞"}) 

​ 列2：如果我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，语法和find一样。同样查询nickname为路飞的记录，但只返回符合条件的第一条记录，语法如下：

db.comment.findOne({nickname:"路飞"}) 

列3：如果你需要以易读的方式来读取数据，可以使用 pretty() 方法，语法格式如下：

db.comment.find().pretty()

 

 

 

9.4 投影查询

如果要查询结果返回部分字段，则需要使用投影查询（不显示所有的字段，只显示指定的字段）

列1：查询结果只显示_id，userid，nickname ，语法如下:

db.comment.find({nickname:"路飞"},{userid:1,nickname:1})

默认_id会显示

列2：查询结果只显示userid，nickname，不显示_id，语法如下:

db.comment.find({nickname:"路飞"},{userid:1,nickname:1,_id:0})

 

 

 

列3：查询所有数据，但结果只显示 userid，nickname，不显示_id，语法如下:

 db.comment.find({},{userid:1,nickname:1,_id:0})

9.5 文档的更新操作

MongoDB 使用 update() 和 save() 方法来更新集合中的文档。接下来让我们详细来看下两个函数的应用及其区别。

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>
     }
  )
  //或者
  db.collection.update(query,update,options)

 

参数说明：

• 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。

9.5.1 覆盖修改

如果我们想修改_id为1的记录，点赞量为100，输入以下语句：

 db.comment.update({_id:"1"},{likenum:NumberInt(100)})

 

 

 

再次查看： db.comment.find({_id:"1"})

 

 

 

执行后，我们会发现，这条文档除了likenum字段其他字段都不见了，

9.5.2 局部修改

为了解决以上的覆盖修改问题，我们需要使用修改器$set来实现,命令如下：

我们想修改_id为2的记录，点赞量为999，输入以下语句：

db.comment.update({_id:"2"},{$set:{likenum:NumberInt(999)}})

再次查看： db.comment.find({_id:"2"})

这样就ok啦

9.5.3 批量修改

（1）更新所有用户为1001的用户昵称为亚历山大大

  //默认只修改第一条数据
  db.comment.update({userid:"1001"},{$set:{nickname:"亚历山大"}})

 

 

 

（2）更新所有用户为1001的用户昵称为百里玄策

//修改所有符合条件的数据
  db.comment.update({userid:"1001"},{$set:{nickname:"百里玄策"}},{multi:true})

 

 

 

提示：如果不加后面的参数，则只更新符合条件的第一条记录

（3）列值增长的修改

如果我们想实现某个列值在原有值得基础上进行增加或减少，可以使用$inc运算符来实现。

需求：对_id为3的点赞数在原有的基础上，每次增加1

 db.comment.update({_id:"3"},{$inc:{likenum:NumberInt(1)}})

9.6 删除文档

删除文档的语法结构：

  db.语法.remove(条件)

 

以下语句可以将数据全部删除，请慎用

db.comment.remove({})

 

 

 

如果删除_id=1的记录，语句如下：

db.comment.remove({_id:"1"})

 

 

 

9.7 统计查询

统计查询使用count()方法，语法如下：

db.collection.count(query,options)

参数：

Parameter	Type	Descreption
query	document	查询选择条件
options	document	可选，用于修改计数的额外选项。

（1） 统计comment所有记录数：

db.collection.count() 或db.collection.count({})

（2）按条件统计记录数：

例如：统计userid=1001的记录条数

db.comment.count({userid:"1001"})

提示：默认情况下count()方法返回所有符合条件的全部记录条数。

9.8 文档的分页查询

可以使用limit()方法来读指定数量的数据，使用skip()方法来跳过指定数量的数据

基本语法如下所示：

db,collection_name.find().limit(number).skip(number)

如果你想返回指定条数的记录，可以使用find（）方法后调用limit（）来返回结果的条数，默认20。

列如：

db.comment.find().limit(2).pretty()

skip()方法同样接受一个数字参数作为跳过记录的条数。（前N个不要），默认值是0.

语法：

db.comment.find().skip(10)

列如：每页两条，第二页开始跳过前两条数据，接着显式3和4条数据

//第一页
db.comment.find().skip(0).limit(2).pretty()
//第二页
db.comment.find().skip(2).limit(2).pretty()

9.9 排序查询

在 MongoDB 中使用 sort() 方法对数据进行排序，sort() 方法可以通过参数指定排序的字段，并使用 1 和 -1 来指定排序的方式，其中 1 为升序排列，而 -1 是用于降序排列。

语法：

db.COLLECTION_NAME.find().sort({KEY:1})或 db.集合名称.find().sort(排序方式)

例如：对userid降序排序，并对访问量进行升级排序

db.commnent.find().sort({userid:-1,likenum:1})

提示：skip()，limit()，sort()三个放在一起执行的时候，执行的顺序是先sort()，然后skip()，然后是显示limit()，和命令编写顺序无关。

十 .复杂查询

10.1 正则表达式查询（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：

 db.commnent.find({field:/正则表达式/}) 或者 db.集合.find({字段:/正则表达式/})

提示：正则表达式是js的语法，直接量的写法。

例1，我要查询评论内容包含"江山"的所有文档，代码如下：

  db.comment.find({content:/江山/}).pretty()

 

 

例2，我要查询评论内容中以"陌上花开"开始的所有文档，代码如下：

 db.comment.find({content:/^陌上花开/}).pretty()

 

 

10.2 比较查询

<，<=，>，>= 这个操作符也是很常用的，格式如下：

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

 

列如：查询评论点赞数likenum大于等于10的记录

  db.comment.find({likenum:{$gte:NumberInt(10)}}).pretty() 
  或者 db.comment.find({likenum:{$gte:10}}).pretty()

 

 

10.3 包含查询

包含查询使用$in操作符。

列： 查询评论的集合中userid字段包含1001和1003的文档

  db.comment.find({userid:{$in:[1001,1003]}}).pretty()

 

 

不包含使用$nin操作符。

列： 查询评论的集合中userid字段不包含1002和1003的文档

  db.comment.find({userid:{$nin:[1002,1003]}}).pretty()

 

 

10.4 条件连接查询

我们如果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）。

语法格式为：

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

 

列：查询评论集合中likenum大于等于200并且小于300的文档：

db.comment.find({$and:[{likenum:{$gte:200}},{likenum:{$lt:300}}]}).pretty()

 

 

 

如果两个以上的条件之间关系是"或者"的关系，我们使用$or操作符进行关联，与前面and的使用方式类似。

格式为：

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

 

列：查询评论集合中userid为1003或者点赞数likenum小于100的文档记录

  db.comment.find({$or:[{userid:1003},{likenum:{$lt:100}}]}).pretty()