1 前言

MongoDB是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统。

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。

2 安装(mac)

安装homebrew
使用brew安装mongodb

brew install mongodb

可视化工具 Robomongo

3 mongodb启动与连接(mac)

3.1 服务端启动

3.1.1 启动步骤

1. 在要启动的目录下新建一个目录（如:data）

mkdir data

1. 命令行中输入（--dbpath参数指定数据库路径）

mongod --dbpath='./data'

如果出现waiting for connections on port 27017就表示启动成功。

注意：这个命令窗体绝对不能关,关闭这个窗口就相当于停止了mongodb服务

3.1.2 `mongod`启动命令mongod参数说明

选项	含义
--port	指定服务端口号，默认端口27017
--logpath	指定MongoDB日志文件，注意是指定文件不是目录
--logappend	使用追加的方式写日志
--dbpath	指定数据库路径
--directoryperdb	设置每个数据库将被保存在一个单独的目录

3.2 客户端启动

命令行输入

mongo

也可以设置host

mongo --host 127.0.0.1

4 MongoDB基本概念

数据库 MongoDB的单个实例可以容纳多个独立的数据库，比如一个学生管理系统就可以对应一个数据库实例。
集合 数据库是由集合组成的,一个集合用来表示一个实体,如学生集合。
文档 集合是由文档组成的，一个文档表示一条记录,比如一位同学张三就是一个文档

对应关系如下图：

5 数据库操作

5.1 查看所有数据库

show dbs

返回如下：

admin       0.000GB
book        0.000GB
leave       0.000GB
local       0.000GB
page        0.000GB
school        0.000GB
students    0.000GB

5.2 使用数据库

实例切换到 school数据库下:

use school

返回如下：

switched to db school

注：如果此数据库存在，则切换到此数据库下,如果此数据库还不存在也可以切过来

注: 我们刚创建的数据库school如果不在列表内，要显示它，我们需要向school数据库插入一些数据

db.school.insert({name:'为民小学',age:10});

5.3 查看当前使用的数据库

db 或 db.getName()

5.4 删除数据库

db.dropDatabase()

返回如下：

{ "dropped" : "school", "ok" : 1 }

6 集合操作

6.1 查看集合帮助

db.school.help()

返回如下：

BCollection help
	db.school.find().help() - show DBCursor help
	db.school.bulkWrite( operations, <optional params> ) - bulk execute write ...

6.2 查看数据库下的集合

show collections

返回如下：

grade1
grade2

6.3 创建集合

创建一个空集合(db.createCollection(collection_Name))

db.createCollection('grade3')

返回如下：

{ "ok" : 1 }

创建集合并插入一个文档(db.collection_Name.insert(document))

db.grade1.insert({name: 'Lily', age: 8})

返回如下：

WriteResult({ "nInserted" : 1 })

7 文档操作

7.1 插入文档

`insert`

db.collection_name.insert(document)

db.grade1.insert({name: 'Tom', age: 9})

note:每当插入一条新文档的时候mongodb会自动为此文档生成一个_id属性,_id一定是唯一的，用来唯一标识一个文档 _id也可以直接指定，但如果数据库中此集合下已经有此_id的话插入会失败。

{
    "_id" : ObjectId("5addbfbb163098017a6a72ed"),
    "name" : "Tom",
    "age" : 9.0
}

`save`

db.collection_name.save(document)

note: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。

// insert
db.grade1.insert({_id: '1',name: 'Han Meimei', age: 8})// WriteResult({ "nInserted" : 1 })

// 存在{_id:1},则更新 _id为1的document
db.grade1.save({_id: '1',name: 'Han Meimei', age: 9})// WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })

// 不存在{_id:2},则插入一条新文档
db.grade1.save({_id: '2',name: 'Han Meimei', age: 9})// WriteResult({ "nMatched" : 0, "nUpserted" : 1, "nModified" : 0, "_id" : "2" })

执行脚本插入

mongo exc_js/1.js
> load exc_js/1.js

7.2 更新文档

7.2.1 语法 & 参数说明

db.collection.update(
   <query>,
   <updateObj>,
   {
     upsert: <boolean>,
     multi: <boolean>
   }
)

query 查询条件,指定要更新符合哪些条件的文档
update 更新后的对象或指定一些更新的操作符
- $set直接指定更新后的值
- $inc在原基础上累加
upsert 可选，这个参数的意思是，如果不存在符合条件的记录时是否插入updateObj. 默认是false,不插入。
multi 可选，mongodb 默认只更新找到的第一条记录，如果这个参数为true,就更新所有符合条件的记录。

7.2.2 操作符

（1） `$inc`

{ $inc: { <field1>: <amount1>, <field2>: <amount2>, ... } }

在原基础上累加(increment)

// 给 {name: 'Tom'} 的文档的age累加 10
db.grade1.update({name: 'Tom'}, {$inc: {age:10}})
// WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })

（2） `$push`

{ $push: { <field1>: <value1>, ... } }

向数组中添加元素

db.grade1.update({name:'Tom'}, {$push: {'hobby':'reading'} })
// WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
// { "_id" : ObjectId("5addbfbb163098017a6a72ed"), "name" : "Tom", "hobby" : [ "reading" ] }

// 不会覆盖已有的
db.grade1.update({name:'Tom'}, {$push: {'hobby':'reading'} })
// WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
// { "_id" : ObjectId("5addbfbb163098017a6a72ed"), "name" : "Tom", "hobby" : [ "reading", "reading" ] }

（3） `$addToSet`

{ $addToSet: { <field1>: <value1>, ... } }

给数组添加或者设置一个值，
有 - do nothing, 没有 - 添加

// /第一次没有 huge
db.grade1.update({_id:3}, {$addToSet: {friends:'huge'}})
// WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })


// 第二次 有 huge
db.grade1.update({_id:3}, {$addToSet: {friends:'huge'}})
// WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 0 })

（4） `$pop`

{ $pop: { <field>: <-1 | 1>, ... } }

删除数组的第一个或者最后一个元素。
传入1删除最后一个元素
传入-1删除第一个元素

db.grade1.update({_id:3}, {$pop:{friends: 1}})
// WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })

db.grade1.update({_id:3}, {$pop:{friends: -1}})
// WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })

（5） `$each`

{ $addToSet: { <field>: { $each: [ <value1>, <value2> ... ] } } }

Use with the $addToSet operator to add multiple values to an array if the values do not exist in the .

db.grade1.update({_id:3}, {$addToSet:{friends:{$each: ['huangbo','zhangyixing']}}})
//WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })

// 已经有的时候就不会再添加了
db.grade1.update({_id:3}, {$addToSet:{friends:{$each: ['huangbo','zhangyixing']}}})
//WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 0 })

{ $push: { <field>: { $each: [ <value1>, <value2> ... ] } } }

Use with the $push operator to append multiple values to an array .

 db.grade1.update({_id:3}, {$push:{friends:{$each: ['huangbo','zhangyixing']}}})
// WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })

在$addToSet中使用时，若有则忽略，若没有则添加。在$push中使用时，不管有没有都会添加。

（6） `$ne`

{field: {$ne: value} }

not equal

// 给 name为'Han Meimei' && hobby中不等于'reading' && _id不等于'2'的文档 的hobby 属性 添加一个 'drinking'
db.grade1.update({name: 'Han Meimei', hobby:{$ne:'reading'}, _id: {$ne:'2'}}, {$push: {hobby: 'drinking'}})
// WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })

（7）$set

{ $set: { <field1>: <value1>, ... } }

设置字段的第一层的值（Set Top-Level Fields）
设置嵌套字段的值（Set Fields in Embedded Documents）
修改指定索引元素

/*
原来的数据：
{_id:3, info:{id: '11'}, friends:['liudehua', 'zhourunfa']}
*/
/*设置字段的第一层的值（Set Top-Level Fields）*/ 
db.grade1.update({_id:3}, {$set:{"info11":{id:'11'}}})
// WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })


/*设置嵌套字段的值 （Set Fields in Embedded Documents）*/
db.grade1.update({_id:3}, {$set:{"info.id":'22'}})
// WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })

/*修改指定索引元素*/
db.grade1.update({_id:3}, {$set:{"friends.1":'zhangmanyu'}})
// WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 0 })

（8） `$unset`

{ $unset: { <field1>: "", ... } }

删除指定的键

// 把 {name: 'Tom'} 的文档中的 age 键给删除掉
db.grade1.update({name: 'Tom'}, {$unset:{'age':''}})
// WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
/* {
    "_id" : ObjectId("5addbfbb163098017a6a72ed"),
    "name" : "Tom"
}*/

7.3 删除文档

remove方法是用来移除集合中的数据

语法

db.collection.remove(
   <query>,
   {
     justOne: <boolean>
   }
)

参数说明

query :（可选）删除的文档的条件。
justOne : （可选）如果设为 true 或 1，则只删除匹配到的多个文档中的第一个。默认为 true

/*{justOne:true} 值删除匹配到的第一条文档*/
db.grade1.remove({'name': 'Han Meimei'}, {justOne: true})
// WriteResult({ "nRemoved" : 1 })

/*删除匹配到的所有文档*/
db.grade1.remove({'name': 'Han Meimei'})
// WriteResult({ "nRemoved" : 2 })

7.4 查询文档

7.4.1

语法

db.collection_name.find(query, projection)；

参数

query       - 使用查询操作符指定选择过滤器
projection  - 指定配到到的文档中的返回的字段。

/*projection*/
{ field1: <value>, field2: <value> ... }

/*value:*/
1 or true: 在返回的文档中包含这个字段
0 or false：在返回的文档中排除这个字段

note: _id字段默认一直返回，除非手动将_id字段设置为0或false

举个栗子

//查询grade1下所有的文档
db.grade1.find()

7.4.2 findOne()

只返回匹配到的第一条文档

7.4.3 查询操作符

（1） `$in`

Matches any of the values specified in an array.
(在数组范围内的)

//原始数据()：
{ "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9 }
{ "_id" : 2, "name" : "Tom2", "age" : 15 }
{ "_id" : 3, "name" : "Tom3", "age" : 11 }

db.grade1.find({age:{$in:[9,11]}})
// { "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9 }
// { "_id" : 3, "name" : "Tom3", "age" : 11 }

（2） `$nin`

Matches none of the values specified in an array.

 db.grade1.find({age:{$nin:[9,11]}})
// { "_id" : 2, "name" : "Tom2", "age" : 15 }

（3） `$not`

Inverts the effect of a query expression and returns documents that do not match the query expression.

db.grade1.find({age:{$not:{$lt:11}}})
//{ "_id" : 2, "name" : "Tom2", "age" : 15 }
//{ "_id" : 3, "name" : "Tom3", "age" : 11 }

（4） `$gt`

Matches values that are greater than a specified value.
大于

（5） `$gte`

Matches values that are greater than or equal to a specified value.
大于等于

（6） `$lt`

Matches values that are less than a specified value.
小于

（7） `$lte`

Matches values that are less than or equal to a specified value.
小于等于

（8）`$ne`

Matches all values that are not equal to a specified value.
不等于

db.grade1.find({age:{$ne:9}})
// { "_id" : 2, "name" : "Tom2", "age" : 15 }
// { "_id" : 3, "name" : "Tom3", "age" : 11 }

7.4.4 数组的用法

// 原始数据
{ "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9, "friends" : [ "Lily", "Jobs", "Lucy", "Zhang San" ] }
{ "_id" : 2, "name" : "Tom2", "age" : 15, "friends" : [ "Zhange San", "Li Si" ] }
{ "_id" : 3, "name" : "Tom3", "age" : 11, "friends" : [ "Zhange San", "Lily" ] }

db.grade1.find({"friends" : [ "Lily", "Jobs", "Lucy", "Zhang San" ]})
// { "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9, "friends" : [ "Lily", "Jobs", "Lucy", "Zhang San" ] }

db.grade1.find({"friends" : [ "Lily" ]})
// 空

// $all
db.grade1.find({"friends" :{$all: ["Zhang San"]}})
// { "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9, "friends" : [ "Lily", "Jobs", "Lucy", "Zhang San" ] }

// $in
db.grade1.find({"friends" :{$in: ["Zhang San"]}})
{ "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9, "friends" : [ "Lily", "Jobs", "Lucy", "Zhang San" ] }

// $size
db.grade1.find({"friends" :{$size:4}})
//{ "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9, "friends" : [ "Lily", "Jobs", "Lucy", "Zhang San" ] }

// $slice
db.collection.find( { field: value }, { array: {$slice: count } } );
> db.grade1.find({"friends" :{$size:4}}, {"friends":{$slice:2}})
//{ "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9, "friends" : [ "Lily", "Jobs" ] }

7.4.5 `$where`

$where可以接收两种参数传递给查询系统，一种是包含JavaScript表达式的字符串，另外一种是JavaScript函数。
$where非常灵活，但是它需要数据库集合中的每一个文档中处理这个JavaScript表达式或者JavaScript函数，所以会比较慢。
在JavaScript表达式或者JavaScript函数中引用文档的时候，可是使用this或者obj。

// 数据库数据
{ "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9, "friends" : [ "Lily", "Jobs", "Lucy", "Zhang San" ] }
{ "_id" : 2, "name" : "Tom2", "age" : 15, "friends" : [ "Zhange San", "Li Si" ] }
{ "_id" : 3, "name" : "Tom3", "age" : 11, "friends" : [ "Zhange San", "Lily" ] }

// JS表达式的字符串
> db.grade1.find({$where:'this.name == "Tom1"'})
//{ "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9, "friends" : [ "Lily", "Jobs", "Lucy", "Zhang San" ] }

// 函数
> db.grade1.find({$where: function(){return this.age == 9}})
// { "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9, "friends" : [ "Lily", "Jobs", "Lucy", "Zhang San" ] }

7.4.6 Cursor Methods

这些方法改变了执行基础查询方式。

包括cursor.forEach()、cursor.map()、cursor.limit()、cursor.size()、cursor.count()等。

// forEach举例
> var result = db.grade1.find({$where: function(){return this.age >= 9}});
> result.forEach(elem => printjson(elem))
/*{
	"_id" : 1,
	"name" : "Tom1",
	"age" : 9,
	"friends" : [
		"Lily",
		"Jobs",
		"Lucy",
		"Zhang San"
	]
}
{
	"_id" : 2,
	"name" : "Tom2",
	"age" : 15,
	"friends" : [
		"Zhange San",
		"Li Si"
	]
}
{
	"_id" : 3,
	"name" : "Tom3",
	"age" : 11,
	"friends" : [
		"Zhange San",
		"Lily"
	]
}*/

8 条件操作符

8.1 条件操作符

$gt - 大于
$gte- 大于等于
$lt - 小于
$lte - 小于等于

// 大于等于
db.grade1.find({age:{$gte:9}})
/*{ "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9, "friends" : [ "Lily", "Jobs", "Lucy", "Zhang San" ] }
{ "_id" : 2, "name" : "Tom2", "age" : 15, "friends" : [ "Zhange San", "Li Si" ] }
{ "_id" : 3, "name" : "Tom3", "age" : 11, "friends" : [ "Zhange San", "Lily" ] }*/

// 大于等于9 并且 小于等于13
db.grade1.find({age:{$gte:9}, age: {$lte:13}})
/*{ "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9, "friends" : [ "Lily", "Jobs", "Lucy", "Zhang San" ] }
{ "_id" : 3, "name" : "Tom3", "age" : 11, "friends" : [ "Zhange San", "Lily" ] }*/

8.2 使用_id进行查询

//原始数据
{ "_id" : ObjectId("5ae1b6e3e4366d57f3307239"), "name" : "Tom4" }

> db.grade1.find({_id: '5ae1b6e3e4366d57f3307239'}).count()
// 0
> db.grade1.find({_id:ObjectId('5ae1b6e3e4366d57f3307239')}).count()
// 1

count() 查询结果的条数

8.3 正则匹配

db.collection.find({key:/value/})

// name是以`T`开头的数据
db.grade1.find({name: /^T/})
/*{ "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9, "friends" : [ "Lily", "Jobs", "Lucy", "Zhang San" ] }
{ "_id" : 2, "name" : "Tom2", "age" : 15, "friends" : [ "Zhange San", "Li Si" ] }
{ "_id" : 3, "name" : "Tom3", "age" : 11, "friends" : [ "Zhange San", "Lily" ] }
{ "_id" : ObjectId("5ae1b6e3e4366d57f3307239"), "name" : "Tom4" }*/

9 与和或

9.1 and

db.collection_name.find({field1: value1, field2:value2})

//原始数据
{ "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9, "friends" : [ "Lily", "Jobs", "Lucy", "Zhang San" ] }
{ "_id" : 2, "name" : "Tom2", "age" : 15, "friends" : [ "Zhange San", "Li Si" ] }
{ "_id" : 3, "name" : "Tom3", "age" : 11, "friends" : [ "Zhange San", "Lily" ] }

// and name是以‘T’开头 并且 age是9 的数据
> db.grade1.find({name: /^T/, age: 9})
// { "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9, "friends" : [ "Lily", "Jobs", "Lucy", "Zhang San" ] }

9.2 or

db.collection_name.find({ $or: [{key1: value1}, {key2:value2} ] })

// name 是Tom1 或者 age是11 的数据
> db.grade1.find({$or:[{name: 'Tom1'}, {age: 11}]})
/*{ "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9, "friends" : [ "Lily", "Jobs", "Lucy", "Zhang San" ] }
{ "_id" : 3, "name" : "Tom3", "age" : 11, "friends" : [ "Zhange San", "Lily" ] }*/

9.3 and 和 all 联合使用

> db.grade1.find({age: 9,$or:[{name: 'Tom1'}, {age: 11}]})
/*{ "_id" : 1, "name" : "Tom1", "age" : 9, "friends" : [ "Lily", "Jobs", "Lucy", "Zhang San" ] }*/

10 分页查询

10.1 `limit`

读取指定数量的数据记录语法

db.collectoin_name.find().limit(number)

10.2 `skip`

跳过指定数量的数据

db.collectoin_name.find().skip(number)

10.3 `sort`

-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。

db.collectoin_name.find().sort({field:1})

db.collectoin_name.find().sort({field:-1})

10.4 分页

// 原始数据为 1 2 3 4 5 6 7 8 9

> var pageIndex = 3;
> var pageSize = 3;
> var res = db.grade1.find({}).skip((pageIndex - 1) * pageSize).limit(pageSize).sort({username: 1});
> res
/*{ "_id" : ObjectId("5ae1cbc609f3ac9a41442546"), "username" : "Lily_7", "password" : 7 }
{ "_id" : ObjectId("5ae1cbc609f3ac9a41442547"), "username" : "Lily_8", "password" : 8 }
{ "_id" : ObjectId("5ae1cbc609f3ac9a41442548"), "username" : "Lily_9", "password" : 9 }*/

var res1 = db.grade1.find().skip((pageIndex - 1) * pageSize).limit(pageSize).sort({username: -1});
/*{ "_id" : ObjectId("5ae1cbc609f3ac9a41442542"), "username" : "Lily_3", "password" : 3 }
{ "_id" : ObjectId("5ae1cbc609f3ac9a41442541"), "username" : "Lily_2", "password" : 2 }
{ "_id" : ObjectId("5ae1cbc609f3ac9a41442540"), "username" : "Lily_1", "password" : 1 }*/

note: 没有先后顺序

11 ObjectId构成

之前我们使用MySQL等关系型数据库时，主键都是设置成自增的。但在分布式环境下，这种方法就不可行了，会产生冲突。为此，MongoDB采用了一个称之为ObjectId的类型来做主键。ObjectId是一个12字节的 BSON 类型字符串。按照字节顺序，一次代表：

4字节：UNIX时间戳
3字节：表示运行MongoDB的机器
2字节：表示生成此_id的进程
3字节：由一个随机数开始的计数器生成的值

12 参考

MongoDB Docs