MongoDB入门

dfface
218 阅读6分钟

简介

MongoDB 是免费开源的跨平台 NoSQL 数据库，命名源于英文单词 humongous，意思是「巨大无比」，可见开发组对 MongoDB 的定位。与关系型数据库不同，MongoDB 的数据以类似于 JSON 格式的二进制文档存储。 NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即"不仅仅是SQL"。指的是非关系型的数据库，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。 文档存储一般用类似json的格式存储，存储的内容是文档型的。这样也就有机会对某些字段建立索引，实现关系数据库的某些功能。文档不对数据结构加以限制，不同的数据结构可以存储在同一张表。

开始

安装

这里采用 docker 拉取的方式，该镜像的详细使用说明请见官方文档 。

其他安装方式，见官网。

docker pull mongo

配置

docker方式的启动：

docker run -d --name mongo \
    --network web \
    -p 27017:27017 \
    -v /Users/666/Documents/exercise/N-blog/data/db:/data/db \
    -e MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME=mongoadmin \
    -e MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD=secret \
    mongo

其他方法见说明文档。

连接

mongo [options] [db address] [file names (ending in .js)]

db address can be:
  foo                   foo database on local machine
  192.168.0.5/foo       foo database on 192.168.0.5 machine
  192.168.0.5:9999/foo  foo database on 192.168.0.5 machine on port 9999
  mongodb://192.168.0.5:9999/foo  connection string URI can also be used

# 访问示例：

mongo -u mongoadmin -p secret --authenticationDatabase admin 127.0.0.1:12345

以上是命令行的操作，而docker容器是提供了shell访问的：

docker exec -it mongo bash

我们也可以安装 mongodb-compass-community，进行连接：

brew cask install mongodb-compass-community

看这里！

操作

看一下最基本的 CRUD 操作，这之前熟悉一下常用的 shell 操作：

  • db 显示当前所在数据库，默认为 test
  • show dbs 列出可用数据库
  • show tables show collections 列出数据库中可用集合
  • use <database> 用于切换数据库

由于 该 docker 镜像提供 shell 访问，于是可以愉快的玩耍：

docker exec -it mongo bash  # 提供 shell 访问

可以 use 一个不存在的数据库，当你存入新数据时，mongoDB 会创建这个数据库。

本小节具体可以查看官方文档。

命令示例：

mongo -u mongoadmin -p secret --authenticationDatabase admin  127.0.0.1:27017

root@98107395f2ca:/# mongo -u mongoadmin -p secret --authenticationDatabase admin 127.0.0.1:27017
MongoDB shell version v4.2.0
connecting to: mongodb://127.0.0.1:27017/test?authSource=admin&compressors=disabled&gssapiServiceName=mongodb
Implicit session: session { "id" : UUID("d3496ab6-1e07-4810-88e2-2ba7542873c2") }
MongoDB server version: 4.2.0
> 
> db
test

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

> use admin
switched to db admin

> show tables
system.users
system.version

> show collections
system.users
system.version
>

mongoDB 预设有两个数据库，admin 和 local，admin 用来存放系统数据，local 用来存放该实例数据，在副本集中，一个实例的 local 数据库对于其它实例是不可见的。 可以 use 一个不存在的数据库，当你存入新数据时，mongoDB 会创建这个数据库。

CRUD

文档简介

CRUD操作可创建，读取，更新和删除文档(DOCUMENT)。

var mydoc = {
               _id: ObjectId("5099803df3f4948bd2f98391"),
               name: { first: "Alan", last: "Turing" },
               birth: new Date('Jun 23, 1912'),
               death: new Date('Jun 07, 1954'),
               contribs: [ "Turing machine", "Turing test", "Turingery" ],
               views : NumberLong(1250000)
            }

BSON 类型

MongoDB将数据记录存储为BSON文档。BSON是JSON文档的二进制表示形式，尽管它包含比JSON更多的数据类型。有关BSON规范，请参见bsonspec.org。

MongoDB文档由字段（字段名称是字符串）和值对组成，字段的值可以是任何BSON数据类型，包括其他文档，数组和文档数组。

BSON是一种类json的一种二进制形式的存储格式，简称Binary JSON。它和JSON一样，支持内嵌的文档对象和数组对象，但是BSON有JSON没有的一些数据类型。

BSON文档的最大大小为16 MB。

  • ObjectId：很小，很可能是唯一的，可以快速生成并排序。ObjectId值由12个字节组成，前四个字节是反映ObjectId创建的时间戳，时间戳是自1970 年1 月1 日（00:00:00 GMT）以来的秒数，5个字节的随机值，以及一个3字节的计数器。在MongoDB中，存储在集合中的每个文档都需要一个唯一的 _id字段作为主键。如果插入的文档忽略该_id字段，则MongoDB驱动程序会自动为该字段生成一个ObjectId_id。
  • String：字符串为UTF-8。
  • Timestamps：BSON有一个特殊的时间戳类型内部MongoDB的使用，前32位是一个time_t值（自Unix时代以来的秒数），后32位是ordinal给定秒内操作的增量。
  • Date：是一个64位整数，代表自Unix纪元（1970年1月1日）以来的毫秒数。这导致过去和将来的可表示日期范围约为2.9亿年。负值表示1970年之前的日期。

MongoDB使用点表示法来访问数组的元素并访问嵌入式文档的字段。

  • 要通过从零开始的索引位置指定或访问数组的元素，请将数组名称与点（.）和从零开始的索引位置连接起来，并用引号引起来：“<数组>.<索引>”。例如要指定contribs数组中的第三个元素，请使用点符号"contribs.2"。
  • 要使用点符号指定或访问嵌入式文档的字段，请将嵌入式文档名称与点（.）和字段名称连接在一起，并用引号引起来：“<嵌入的文档>.<字段>”。例如要获取在name字段中last的字段，请使用点符号"name.last"。

CRUD 操作

创建 create

MongoDB 提供 insert 方法创建新文档：

  • db.collection.inserOne() 插入单个文档
  • db.collection.inserMany() 插入多个文档
  • db.collection.insert() 插入单条或多条文档
> db.test.insert({name: "Yuhan", age: 21})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.test.find()
{ "_id" : ObjectId("5d9bfbb17bee691528be1aa7"), "name" : "Yuhan", "age" : 21 }
>

插入新文档如果未指定 _id，mongoDB 会自动为插入的文档添加 _id 字段。使用 db.dirvers.find() 命令即可看到刚刚插入的文档。

查找 read

MongoDB 提供 find 方法查找文档，第一个参数为查询条件，第二个参数可以传入投影：

> db.test.find({age:{$gt:30}}, {name:1})
{ "_id" : ObjectId("5d9d9c3faae33bd836c27bd8"), "name" : "Nihao" }

投影文档中字段为 1 或真值表示包含，0 或假值表示排除，可以设置多个字段为 1 或 0，但不能混合使用。

除此之外，还可以通过 count、skip、limit 等指针（Cursor）方法，改变文档查询的执行方式：

> db.test.find().skip(1).limit(10).sort({age:1})
{ "_id" : ObjectId("5d9d9bf0aae33bd836c27bd7"), "name" : "Yuhan", "age" : 21 }
{ "_id" : ObjectId("5d9d9c3faae33bd836c27bd8"), "name" : "Nihao", "age" : 88 }

跳过 1 个文档，限制输出 10 个，以 name 子段正序排序（大于 0 为正序，小于 0 位反序）输出结果。可以使用 Cursor 方法中的 pretty 方法，提升查询文档的易读性：

> db.test.find().skip(1).limit(10).sort({age:1}).pretty()
{
	"_id" : ObjectId("5d9d9bf0aae33bd836c27bd7"),
	"name" : "Yuhan",
	"age" : 21
}
{
	"_id" : ObjectId("5d9d9c3faae33bd836c27bd8"),
	"name" : "Nihao",
	"age" : 88
}
更新 update

MongoDB 提供 updata 方法更新文档：

  • db.collection.updateOne() 更新最多一个符合条件的文档
  • db.collection.updateMany() 更新所有符合条件的文档
  • db.collection.replaceOne() 替代最多一个符合条件的文档
  • db.collection.update() 默认更新一个文档，可配置 multi 参数，更新多个文档

格式：

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

# 示例，$set 指令仅替换或增加指定字段
> db.test.update({age:21},{$set:{name:"YH"}},{multi:true})
WriteResult({ "nMatched" : 2, "nUpserted" : 0, "nModified" : 2 })
> db.test.find()
{ "_id" : ObjectId("5d9bfbb17bee691528be1aa7"), "name" : "YH", "age" : 21 }
{ "_id" : ObjectId("5d9d9bf0aae33bd836c27bd7"), "name" : "YH", "age" : 21 }
{ "_id" : ObjectId("5d9d9c3faae33bd836c27bd8"), "name" : "Nihao", "age" : 88 }
删除 delete

MongoDB 提供了 delete 方法删除文档：

  • db.collection.deleteOne() 删除最多一个符合条件的文档
  • db.collection.deleteMany() 删除所有符合条件的文档
  • db.collection.remove() 删除一个或多个文档，可配置 justOne 参数，仅删除匹配的第一个

MongoDB 提供了 drop 方法删除集合，返回 true 表面删除集合成功。

> db.test.remove({age:21},{justOne:true})
WriteResult({ "nRemoved" : 1 })
> db.test.find()
{ "_id" : ObjectId("5d9d9bf0aae33bd836c27bd7"), "name" : "YH", "age" : 21 }
{ "_id" : ObjectId("5d9d9c3faae33bd836c27bd8"), "name" : "Nihao", "age" : 88 }

结语

相比传统的关系数据库查询和操纵语言，MongoDB的CRUD操作更像编写程序，更符合开发人员的直觉，但它也支持 SQL 语言。一句话就是：还有很长路要走。

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