关于MongoDB的使用

韩_师兄
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小知识，大挑战！本文正在参与“程序员必备小知识”创作活动。

记录MongoDB的使用相关流程,从数据库的简介到实际代码的应用.

参考资料:

www.runoob.com/mongodb/mon…

1 MongoDB的概述

1 MongoDB简介

MongoDB是基于C++语言编写的基于分布式文件存储的开源数据库系统，主要是为了给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。

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2 MongoDB体系

将MongoDB与关系型数据库MySQL结构对比:

MySQLMongoDB
database数据库database数据库
table表collection集合
row表的一行document文档
column行的一列field文档某个属性
index索引index索引
表连接不支持跨集合查询
primary key主键primary key

3MongoDB数据类型

MongoDB的小存储单位就是文档(document)对象，数据在MongoDB中以BSON(Binary-JSON)文档的格式存储在磁盘上.

数据类型说明
String字符串
Integer整型数值
Boolean布尔值
Double双精度浮点值
Min/Max keys将一个值与 BSON元素的最低值和最高值相对比
Array用于将数组或列表或多个值存储为一个键
Timestamp时间戳
Object用于内嵌文档
Null用于创建空值
Symbol符号
Date日期时间
Object ID对象 ID
Binary Data二进制数据
Code代码类型
Regular expression正则表达式类型

2 MongoDB的配置说明

1 Windows安装步骤

以mongodb-win32-x86_64-2008plus-ssl-4.0.12.zip为例

1 下载MongoDB软件

官网下载:

www.mongodb.com/try/downloa…

2 解压文件包

解压mongodb-win32-x86_64-2008plus-ssl-4.0.12.zip得到mongodb-win32-x86_64-2008plus-ssl-4.0.12文件目录

3 创建文件存放日志和配置文件

创建log目录和config目录.在config目录中创建配置文件mongod.conf.内容如下:

systemLog:
   destination: file
   # 下面地址都不能使用\反斜杠, 而要使用斜杠/
   # 修改为日志log目录地址
   path: "D:/mongodb-win32-x86_64-2008plus-ssl-4.0.12/log/mongod.log"
   logAppend: true
net:
   port: 27017
   bindIp: "127.0.0.1"
storage:
   # 修改成为自己数据库db地址
   dbPath: "D:/mongodb-win32-x86_64-2008plus-ssl-4.0.12/data/db"
   journal:
      enabled: true

4 启动服务

服务端启动

进入文件bin目录,在地址栏使用cmd命令,进入黑窗口, 输入命令: mongod --config …/config/mongod.conf

客户端启动

进入文件bin目录,在地址栏使用cmd命令,进入黑窗口, 输入命令: mongo --host=127.0.0.1 --port=27017

2 MongoDB连接

代码中连接MongoDB服务的标准URI语法:

mongodb://[username:password@]host1[:port1][,host2[:port2],...[,hostN[:portN]]][/[database][?options]]

  • mongodb:// 固定格式
  • username:password@ 可选，如果设置，在连接数据库服务器之后，驱动都会尝试登录这个数据库
  • host1 必须的指定至少一个host, host1 是这个URI唯一要填写的。它指定了要连接服务器的地址。如果要连接复制集，请指定多个主机地址
  • portX 可选的指定端口，如果不填，默认为27017
  • database 如果指定username:password@，连接并验证登录指定数据库。若不指定，默认打开 test 数据库
  • ?options 连接选项。如果不使用/database，则前面需要加上/。所有连接选项都是键值对name=value，键值对之间通过&或;（分号）隔开
选项描述
replicaSet=name验证replica set的名称。 Impliesconnect=replicaSet.
slaveOk=true|falsetrue:在connect=direct模式下，驱动会连接第一台机器，即使这台服务器不是主。在connect=replicaSet模式下，驱动会发送所有的写请求到主并且把读取操作分布在其他从服务器。
false: 在 connect=direct模式下，驱动会自动找寻主服务器. 在connect=replicaSet 模式下，驱动仅仅连接主服务器，并且所有的读写命令都连接到主服务器。
safe=true|falsetrue: 在执行更新操作之后，驱动都会发送getLastError命令来确保更新成功。(还要参考 wtimeoutMS).
false: 在每次更新之后，驱动不会发送getLastError来确保更新成功
w=n驱动添加 { w : n } 到getLastError命令. 应用于safe=true
wtimeoutMS=ms驱动添加 { wtimeout : ms } 到 getlasterror 命令. 应用于 safe=true
fsync=true|falsetrue: 驱动添加 { fsync : true } 到 getlasterror 命令.应用于 safe=true.
false: 驱动不会添加到getLastError命令中。
journal=true|false如果设置为 true, 同步到 journal (在提交到数据库前写入到实体中). 应用于 safe=true
connectTimeoutMS=ms可以打开连接的时间
socketTimeoutMS=ms发送和接受sockets的时间

3 Java中MongoDB的使用

Java和MongoDB的基本操作

package com.demo.spring.mongoDB;

import com.mongodb.BasicDBList;
import com.mongodb.BasicDBObject;
import com.mongodb.MongoClient;
import com.mongodb.MongoClientURI;
import com.mongodb.MongoCredential;
import com.mongodb.ServerAddress;
import com.mongodb.client.FindIterable;
import com.mongodb.client.MongoCollection;
import com.mongodb.client.MongoCursor;
import com.mongodb.client.MongoDatabase;
import com.mongodb.client.model.Filters;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.regex.Pattern;
import org.bson.Document;
import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import sun.net.www.content.audio.basic;

/**
 * @Description:
 * @Author: cf
 * @Date: 2021/10/9
 */
public class TestDemo {

    private MongoClientURI mongoClientURI;
    private MongoClient mongoClient;

    @Before
    public void init() {
        // 无密码模式
//        mongoClientURI = new MongoClientURI("mongodb://localhost:27017/mycol");
        // 有密码模式
        mongoClientURI = new MongoClientURI("mongodb://cf:123456@localhost:27017/mycol");
        mongoClient = new MongoClient(mongoClientURI);
        System.out.println("mongoClient 对象生成");
//        // 连接到 mongodb 服务
//        mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);

    }

    @After
    public void drop() {
        mongoClient.close();
        System.out.println("mongoClient 对象销毁");
    }

    // 正则查询
    @Test
    public void getByPattern() {
        // 连接到 mongodb 服务
//        MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);
        MongoDatabase articledb = mongoClient.getDatabase("mycol");
        MongoCollection<Document> users = articledb.getCollection("test");

        /**
         * 左匹配：Pattern.compile("^王.*$", Pattern.CASE_INSENSITIVE);
         * 右匹配：Pattern.compile("^.*王$", Pattern.CASE_INSENSITIVE);
         * 完全匹配：Pattern.compile("^王$", Pattern.CASE_INSENSITIVE);
         * 模糊匹配：Pattern.compile("^.*王.*$", Pattern.CASE_INSENSITIVE);
         */
        // 正则查询：查询所有以王开头的用户姓名
        Pattern pattern = Pattern.compile("^王.*$", Pattern.CASE_INSENSITIVE);
        BasicDBObject searchCond = new BasicDBObject("description",
                new BasicDBObject("$regex", pattern));
        MongoCursor<Document> cursor = users.find(searchCond).iterator();
        while (cursor.hasNext()) {
            System.out.println(cursor.next());
        }
    }

    // 包含查询
    @Test
    public void getByInOrNin() {
        // 连接到 mongodb 服务
        MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);
        MongoDatabase articledb = mongoClient.getDatabase("mycol");
        MongoCollection<Document> users = articledb.getCollection("test");

        // 包含查询：查询likes = 2、3、10的信息
        List<Integer> searchList = new ArrayList<Integer>();
        searchList.add(2);
        searchList.add(3);
        searchList.add(10);
        BasicDBObject searchCond = new BasicDBObject("likes",
                new BasicDBObject("$in", searchList));
        MongoCursor<Document> cursor = users.find(searchCond).iterator();

        while (cursor.hasNext()) {
            System.out.println(cursor.next());
        }
    }

    // 统计查询
    @Test
    public void getByCount() {
        // 连接到 mongodb 服务
        MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);
        MongoDatabase articledb = mongoClient.getDatabase("mycol");
        MongoCollection<Document> users = articledb.getCollection("test");

        // 统计查询：查看密码为likes的一共有多少人
        BasicDBObject filter = new BasicDBObject("likes", 2);
        long count = users.countDocuments(filter);
        System.out.println(count);
    }

    // 排序查询
    @Test
    public void getByOrder() {
        // 连接到 mongodb 服务
        MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);
        MongoDatabase articledb = mongoClient.getDatabase("mycol");
        MongoCollection<Document> users = articledb.getCollection("test");

        // 排序查询：排序规则：1（升序）、-1（降序）
        MongoCursor<Document> cursor = users.find().sort(new BasicDBObject("likes", 1)).iterator();
        while (cursor.hasNext()) {
            System.out.println(cursor.next());
        }
    }

    // 投影查询
    @Test
    public void getByProjection() {
        // 连接到 mongodb 服务
        MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);
        MongoDatabase articledb = mongoClient.getDatabase("mycol");
        MongoCollection<Document> users = articledb.getCollection("test");

        // 投影查询：只显示_id和指定字段信息   value值无意义
        MongoCursor<Document> cursor = users.find().projection(new BasicDBObject("likes", 1))
                .iterator();
        while (cursor.hasNext()) {
            System.out.println(cursor.next());
        }
    }

    // 分页查询
    @Test
    public void getByPage() {
        // 连接到 mongodb 服务
        MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);
        MongoDatabase articledb = mongoClient.getDatabase("mycol");
        MongoCollection<Document> users = articledb.getCollection("test");

        // 分页查询：跳过第一条，查询两条数据
        MongoCursor<Document> cursor = users.find().skip(1).limit(2).iterator();
        while (cursor.hasNext()) {
            System.out.println(cursor.next());
        }
    }

    // 类型查询
    @Test
    public void getByType() {
        // 连接到 mongodb 服务
        MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);
        MongoDatabase articledb = mongoClient.getDatabase("mycol");
        MongoCollection<Document> users = articledb.getCollection("test");

        // 类型查询：查询所有用户名是字符串类型的用户信息
        BasicDBObject searchCond = new BasicDBObject();
//        searchCond.append("likes", new BasicDBObject("$type", "string"));
        searchCond.append("likes", new BasicDBObject("$type", "int"));

        MongoCursor<Document> cursor = users.find(searchCond).iterator();
        while (cursor.hasNext()) {
            System.out.println(cursor.next());
        }
    }

    // 连接查询: OR查询
    @Test
    public void getByORCondition() {
        // 连接到 mongodb 服务
        MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);
        MongoDatabase articledb = mongoClient.getDatabase("mycol");
        MongoCollection<Document> users = articledb.getCollection("test");

        BasicDBList condList = new BasicDBList();
        condList.add(new BasicDBObject("likes", new BasicDBObject("$gt", 50)));
        condList.add(new BasicDBObject("likes", new BasicDBObject("$lt", 40)));

        // 条件查询：likes小于200大于50的用户信息
        BasicDBObject searchCond = new BasicDBObject();
        searchCond.put("$or", condList);
        MongoCursor<Document> cursor = users.find(searchCond).iterator();
        while (cursor.hasNext()) {
            System.out.println(cursor.next());
        }
    }

    // 连接查询: AND查询
    @Test
    public void getByANDCondition() {
        // 连接到 mongodb 服务
        MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);
        MongoDatabase articledb = mongoClient.getDatabase("mycol");
        MongoCollection<Document> users = articledb.getCollection("test");

        BasicDBList condList = new BasicDBList();
        condList.add(new BasicDBObject("likes", new BasicDBObject("$gt", 50)));
        condList.add(new BasicDBObject("likes", new BasicDBObject("$lt", 200)));

        // 条件查询：likes小于200大于50的用户信息
        BasicDBObject searchCond = new BasicDBObject();
        searchCond.put("$and", condList);
        MongoCursor<Document> cursor = users.find(searchCond).iterator();
        while (cursor.hasNext()) {
            System.out.println(cursor.next());
        }
    }

    // 条件查询    常见操作符：等于、$ne、$gte、$lte、$gt、$lt
    // TODO 等于怎么表示? 直接进行比较, 不用添加操作符(如下)
    @Test
    public void getByCondition() {
        // 连接到 mongodb 服务
        MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);

        // 如果存在articledb，返回articledb，如果不存在articledb，创建articledb
        MongoDatabase articledb = mongoClient.getDatabase("mycol");
        // 如果存在users，返回users，如果不存在，创建users
        MongoCollection<Document> users = articledb.getCollection("test");
        // 条件查询：查询likes不等于200的用户信息
        BasicDBObject searchCond = new BasicDBObject();

        // 常见操作符：等于、$ne、$gte、$lte、$gt、$lt
        searchCond.append("likes", new BasicDBObject("$ne", 200));

        // 等于
//        searchCond.append("likes", 100);
        MongoCursor<Document> cursor = users.find(searchCond).iterator();
        while (cursor.hasNext()) {
            System.out.println(cursor.next());
        }
    }

    // 删除文档, 符合条件的第一个/符合条件的所有文档
    @Test
    public void deleteDocument() {
        try {
            // 连接到 mongodb 服务
            MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);

            // 连接到数据库
            MongoDatabase mongoDatabase = mongoClient.getDatabase("mycol");
            System.out.println("Connect to database successfully");

            MongoCollection<Document> collection = mongoDatabase.getCollection("test");
            System.out.println("集合 test 选择成功");

            // deleteMany  删除多条
            // deleteOne   删除一条
            //删除符合条件的第一个文档
            collection.deleteOne(Filters.eq("likes", 200));
            //删除所有符合条件的文档
            collection.deleteMany(Filters.eq("likes", 200));
            //检索查看结果
            FindIterable<Document> findIterable = collection.find();
            MongoCursor<Document> mongoCursor = findIterable.iterator();
            while (mongoCursor.hasNext()) {
                System.out.println(mongoCursor.next());
            }

        } catch (Exception e) {
            System.err.println(e.getClass().getName() + ": " + e.getMessage());
        }
    }

    // 更新文档
    @Test
    public void updateDocument() {
        try {
            // 连接到 mongodb 服务
            MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);

            // 连接到数据库
            MongoDatabase mongoDatabase = mongoClient.getDatabase("mycol");
            System.out.println("Connect to database successfully");

            MongoCollection<Document> collection = mongoDatabase.getCollection("test");
            System.out.println("集合 test 选择成功");

            // 如果我们只想修改文档的某个字段请使用$set操作符修改，否则其它字段都会不见了
            // updateMany 修改所有符合条件的
            // updateOne  修改符合条件的一条
            //更新文档   将文档中likes=100的文档修改为likes=200
            collection.updateMany(
                    Filters.eq("likes", 100), new Document("$set", new Document("likes", 200)));
            //检索查看结果
            FindIterable<Document> findIterable = collection.find();
            MongoCursor<Document> mongoCursor = findIterable.iterator();
            while (mongoCursor.hasNext()) {
                System.out.println(mongoCursor.next());
            }

        } catch (Exception e) {
            System.err.println(e.getClass().getName() + ": " + e.getMessage());
        }
    }

    // 查询文档
    @Test
    public void getDocument() {
        try {
            // 连接到 mongodb 服务
            MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);

            // 连接到数据库
            MongoDatabase mongoDatabase = mongoClient.getDatabase("mycol");
            System.out.println("Connect to database successfully");

            MongoCollection<Document> collection = mongoDatabase.getCollection("test");
            System.out.println("集合 test 选择成功");

            //检索所有文档
            /**
             * 1. 获取迭代器FindIterable<Document>
             * 2. 获取游标MongoCursor<Document>
             * 3. 通过游标遍历检索出的文档集合
             * */
            FindIterable<Document> findIterable = collection.find();
            MongoCursor<Document> mongoCursor = findIterable.iterator();
            while (mongoCursor.hasNext()) {
                System.out.println(mongoCursor.next());
            }

        } catch (Exception e) {
            System.err.println(e.getClass().getName() + ": " + e.getMessage());
        }
    }

    // 插入文档$
    @Test
    public void insertDocument() {
        try {
            // 连接到 mongodb 服务
            MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);

            // 连接到数据库
            MongoDatabase mongoDatabase = mongoClient.getDatabase("mycol");
            System.out.println("Connect to database successfully");

            MongoCollection<Document> collection = mongoDatabase.getCollection("test");
            System.out.println("集合 test 选择成功");
            //插入文档
            /**
             * 1. 创建文档 org.bson.Document 参数为key-value的格式
             * 2. 创建文档集合List<Document>
             * 3. 将文档集合插入数据库集合中 mongoCollection.insertMany(List<Document>) 插入单个文档可以用 mongoCollection.insertOne(Document)
             * */
            Document document = new Document("title", "MongoDB").
                    append("description", "database").
                    append("likes", 100).
                    append("by", "Fly");
            List<Document> documents = new ArrayList<Document>();
            documents.add(document);
            collection.insertMany(documents);
            System.out.println("文档插入成功");
        } catch (Exception e) {
            System.err.println(e.getClass().getName() + ": " + e.getMessage());
        }
    }

    // 获取集合
    @Test
    public void getCollection() {
        try {
            // 连接到 mongodb 服务
            MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);

            // 连接到数据库
            MongoDatabase mongoDatabase = mongoClient.getDatabase("mycol");
            System.out.println("Connect to database successfully");

            MongoCollection<Document> collection = mongoDatabase.getCollection("test");
            System.out.println("集合 test 选择成功");
        } catch (Exception e) {
            System.err.println(e.getClass().getName() + ": " + e.getMessage());
        }
    }

    // 创建集合
    @Test
    public void createCollection() {
        try {
            // 连接到 mongodb 服务
            MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);

            // 连接到数据库
            MongoDatabase mongoDatabase = mongoClient.getDatabase("mycol");
            System.out.println("Connect to database successfully");
            mongoDatabase.createCollection("test");
            System.out.println("集合创建成功");

        } catch (Exception e) {
            System.err.println(e.getClass().getName() + ": " + e.getMessage());
        }
    }

    // 连接服务2
    @Test
    public void test2() {
        try {
            //连接到MongoDB服务 如果是远程连接可以替换“localhost”为服务器所在IP地址
            //ServerAddress()两个参数分别为 服务器地址 和 端口
            ServerAddress serverAddress = new ServerAddress("localhost", 27017);
            List<ServerAddress> addrs = new ArrayList<ServerAddress>();
            addrs.add(serverAddress);

            //MongoCredential.createScramSha1Credential()三个参数分别为 用户名 数据库名称 密码
            MongoCredential credential = MongoCredential
                    .createScramSha1Credential("username", "databaseName",
                            "password".toCharArray());
            List<MongoCredential> credentials = new ArrayList<MongoCredential>();
            credentials.add(credential);

            //通过连接认证获取MongoDB连接
            MongoClient mongoClient = new MongoClient(addrs, credentials);

            //连接到数据库
            MongoDatabase mongoDatabase = mongoClient.getDatabase("databaseName");
            System.out.println("Connect to database successfully");
        } catch (Exception e) {
            System.err.println(e.getClass().getName() + ": " + e.getMessage());
        }
    }

    // 连接服务1
    @Test
    public void test1() {
        // 连接到 mongodb 服务
        MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);

        // 连接到数据库
        MongoDatabase mongoDatabase = mongoClient.getDatabase("mycol");
        System.out.println("Connect to database successfully");
    }

}
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