MongoDB学习一

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一、认识文档数据库MongoDB

1、什么是mongoDB？

一个以JSON为数据模型的文档数据库

2、为什么叫文档数据库？

文档来自于"JSON Document"

3、主要用途

应用数据库 类似于Oracle、MySQL 海量数据处理，数据平台

4、主要特点

建模为可选

JSON数据模型比较适合开发者

横向扩展可以支撑很大数据量和并发

5、发展历史

6、MongoDB和关系型数据库的对比

7、特色、优势
  1. 面向开发者的易用+高效数据库
  • 简单直观

一目了然的对象模型

  • 结构灵活 对业务场景变化有很好的支持

  • 快速开发 更少的代码做更多的事

2)原生的高可用和易扩展能力

  • Replica Set 2-50 个成员
  • 自恢复
  • 多中心容灾能力
  • 滚动服务-最小优化服务终端

3)横向扩展能力

通过分片集群实现

  • 需要的时候无缝扩展
  • 应用全透明
  • 多种数据分布策略
  • 轻松支持TB-PB数量级

二、安装MongoDB

下载地址: www.mongodb.com/try/downloa…

云服务：

创建一个集群：

选择免费版本

选择云和地区

选择M0终身免费版本 用于自己学习 测试。

其他的配置可以选默认 点击创建。

集群已经创建完毕。

点击connect ，设置ip，创建用户

选择使用mongo shell 复制连接字符串。

并在cmd中运行，输入密码。

成功进入mongo环境。

导入样本数据：

使用 命令 ：curl -O -k raw.githubusercontent.com/tapdata/gee…

tar -xvf dump.tar.gz

三、基本操作

使用mongoimort 导入数据

mongoimport -d app -c user --file "E:\data\app\user.json" "要用双引号把你的路径引起来"

使用insert完成插入

  • db.collection.insertOne({"name":"apple"})
  • db.collection.insertMany([{},{}])

使用find完成查询

  • find返回的是游标
  • db.movies.find({"year":1975}) 单条件查询
  • db.movies.find({"year":1975,"title":"Batman"}) 多条件查询
  • db.movies.find({$and:[{"title":"Batman},{"category":"action"}]}) and另一种形式
  • db.movies.find({$or:[{"year":1989},{"title":"Batman}]}) 多条件or查询
  • db.movies.find({"title":/^B/})按正则表达式查找

查询条件对照

  • 查询条件对照
  • sql********************************mql
  • a=1********************************{a:1}
  • a<>1********************************{a:{$ne:1}}
  • a>1********************************{a:{$gt:1}}
  • a>=1********************************{a:{$gte:1}}
  • a<1********************************{a:{$let:1}}
  • a<=1 ******************************** {a:{$lte:1}}
  • 查询逻辑对照表
  • a=1 AND b=1********************************{a:1,b=1}或{$and:[{a:1},{b:1}]}
  • a=1 or b=1 ******************************** {$or:[{a:1},{b:1}]}
  • a IS NULL ******************************** {a:{$exists:false}}
  • a IN (1,2,3)********************************{a:{$in:[1,2,3]}}

查询逻辑运算符

  • $lt 存在并小于
  • $lte 存在并小于等于
  • $gt 存在并大于
  • $gte 存在并大于等于
  • $ne 不存在或存在但不等于
  • $in 存在并在指定数组中
  • $nin 不存在或不在指定数组中
  • $or 匹配两个或多个条件中的一个
  • $and 匹配全部条件

使用find搜索子文挡

假设有一个文档
db.fruit.insertOne({
    name:"apple",
    from:{
        country:"china",
        province:"guangdong"
    }
})

db.fruit.find({"from.country":"china"}) 成功返回数据

db.fruit.find({"from":{country:"China"}}) 错误的 什么也查不到

使用find搜索数组中的对象

查找城市是Rome的记录 db.movies.find({"filming_locations.city":"Rome"})

在数组重搜索子对象的多个字段时，如果是用$elemMatch,他必须表示是同一个对象满足多个条件。

db.getCollection('movies').find({"filming_locations:{$elemMatch:{"city":"Rome","country":"USA"})

控制find 返回的字段

  • find可以指定只返回指定的字段
  • _id字段必须明确指明不返回 默认返回
  • 在mongodb 中称为投影 projection
  • db.movies.find({"category":"action"},{"_id":0,title:1}) 返回title

删除文档

  • remove 需要配合查询条件使用
  • 匹配查询条件的文档会被删除
  • 指定一个空文档 会删除所有文档

db.testcol.remove({a:1}) 删除a=1的记录

db.testcol.remove({a:{$lt:5}}) 删除a小于五的记录

db.testcol.remove({}) 删除所有

db.testcol.remove() 报错

update更新文档

db.集合名.update(<查询字段>,<更新字段>)

db.fruit.updateOne({name:"apple"},{$set:{from:"China"}})

db.fruit.find().pretty() 显示更友好

updateOne只更新第一条

updateMany 匹配多少条就更新多少

updateOne/updateMany 要求更新条件部分必须具有以下之一

  • $set
  • $unset
  • $push 增加一个对象到数组底部
  • $pushall 增加多个对象到数组底部
  • $pop 从数组底部删除一个对象
  • $pull 如果匹配指定的值，从数组中删除相应的对象
  • $pullAll 如果匹配任意的值，从数组中删除相应的对象
  • $addToSet 如果不存在则增加一个值到数组

删除

删除集合 db.collection.drop()

db.dropDatabase()删除数据库

四、hello world 程序开发

1、安装Python MongoDB驱动程序

在Python中使用MongoDB之前必须先安装用于访问数据库的驱动程序

pip install pymongo

检查驱动
import pymongo
print(pymongo.version)

2、创建连接

确定MongoDB连接串

mongodb://127.0.0.1:27017

初始化数据库连接

mongo先运行在默认端口

from pymongo import MongoClient
uri = "mongodb://127.0.0.1:27017"
client = MongoClient(uri)
print client

3、数据库操作

初始化数据库和集合
db = client["eshop"]
user_coll = db["users"]
插入一条新的用户数据
new_user = {"username":"nina","password":"xxxx","email":"1234567897@qq.com"}
result = user_coll.insert_one(new_user)
print result

4、更新用户

需求变化，要求改变用户属性 ，增加字段phone

(没有在数据库修改该表结构)

result = user_coll.update_one({"username":"nina"},{"$set":{"phone":"123456789"}})

print result

五、聚合查询

1、介绍

2、管道和步骤

3、基本格式

//$stage1 一个步骤 JSON格式
pipeline = [$stage1,$stage2,...$stagen]
db.<COLLECTION>.aggregate(pipeline,{options})

4、常见步骤

常见步骤中的运算符

聚合查询使用场景

对比

展开

分组

从不同的维度分组

六、聚合实验

数据

查询所有订单金额

db.orders(集合名).aggregate(方法名)([
{
    $group:{
        _id:null,//没有分组，把一个表当成一个大分组
        total:{ $sum:"$total"
        }
        
    }
}
])

七、 复制集机制及其原理

意义：实现服务高可用

它的实现主要依赖于两个方面的功能：

  • 数据写入是将数据迅速复制到另一个独立节点上

  • 在接受写入的节点发生故障时自动选举出一个新的替代节点

复制集的作用：

  • 高可用
  • 数据分发 将数据从一个区域复制到另一个区域，减少另一个区域的读延迟
  • 读写分离 将不同类型的压力分别在不同的节点上执行
  • 异地容灾 在数据中心故障的时候快速切换到异地
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