最近有些时间,就抽空研究了一下MongoDB,我以前经常使用关系型数据库,如Oracle、MySQL,对MongoDB只是有些很肤浅的了解,最近下决心要好好研究一下,主要的参考书有两本:《MongoDB 大数据处理权威指南(第二版)》、《MongoDB权威指南(第一版)》,后者的版本比较旧,但基本还可以用,基本的操作方式基本上差不多。我主要参考的是第一个本书,相对来说,第一本书比较简单,但入门比较容易,还带有PHP和Python的操作MongoDB的指南。
1、安装:MongoDB的安装比较简单,主站是www.mongodb.org,既有32位的版本,也有64位的版本,尽量使用64位的版本。
Windows环境下,可以下载对应的安装包,安装即可
Linux可以下载压缩包,如果使用Ubuntu或者Fedora的话,还可以通过在线档案库下载安装,这样可以安装到最新版本,具体安装内容可以参考https://docs.mongodb.org/manual/administration/install-on-linux/,这是mongoDB的官方文档,如果有什么问题,可以到这里查看一下,比较权威,内容也比较全。
我安装和测试的环境如下
Windows 10 专业版
MongoDB 3.0.6版,安装路径为D:\Program Files\MongoDB
为方便使用mongoDB,将其命令目录加入到环境变量Path里,默认命令保存在D:\Program Files\MongoDB\Server\3.0\bin
2、MongoDB相对于Oracle、Mysql来说,结构上要简单很多,同Oracle一样,其一个实例可以有多个数据库,数据库里面可以任意多个Collection,Collection类似于Oracle中的表概念,但是有本质的不容,Collection中的每一行保存的是键值对,叫Document,这也是mongoDB叫面向文档的数据的一个原因,如果对Json熟悉,理解这个也非常快,键很容易理解,可以理解为表中的列名,但是其值就比较特别了,可以是数组,也可以是键值对,并且Collection中的键非常*,其下的Documnet可以拥有不同的键,简单来说,Documnet虽然属于一个Collection,但是其键值对是没有限制的,想怎么样,就怎么样。这种存储方式,既有其优势,也有其劣势。
优势:(相对关系型数据库来说)
1)由于存储方式简单,CUID的速度是非常快的,有这么一句话:mongoDB如果查询超过了1秒钟,必然是出了问题
2)同一Collection下的Document之间没什么硬性约束,不同的Collection之间也没有什么约束,所以没有关系型数据库的完整性要求,这一点对于复制、分片是非常重要的。
3)复制、分片相对关系型数据库来说,要容易的多,可以通过横向扩展来提升系统性能。
劣势:(相对于关系型数据库来说)
1)由于没有完整性约束,所以数据的规范性较为困难,需要良好的编程纪律和查错手段来约束
2)缺乏对事务的支持,不适合应用到财务系统
3)缺乏Collection联查功能(也许将来会有),很多关系型数据库需要的操作会很不方便,生成报表需要使用MapReduce才可以。
总之,MongoDB的性能、扩展、复制、分片有独特的优势,所以其不太适合于企业应用程序开发,但是非常适合互联网、云计算相关应用的开发,所以需要选择适合的范围用好它。
3、简单操作
1)启动
从命令行启动mongoDB的命令是mongod,需要指定端口和数据库数据路径,在本机建立了数据库目录d:\mongodb_data\db1,端口为27017
mongod --dbpath d:\mongodb_data\db1 --port 27017
2)连接
mongodDB提供了一个命令行接口mongo,这是一个Javascript的终端,可以通过javascript脚本来操作数据库
D:\>mongo 192.168.1.223:27017
MongoDB shell version: 3.0.6
connecting to: 192.168.1.223:27017/test
>
(192.168.1.223为本机ip,如果连接远程mongoDB,需要修改IP地址)
3)选择数据库
默认是连接到test数据库,我们创建一个新数据库,如shiyq,如下
> use shiyq
(需要注意,use是切换数据库的命令,如果没有这个数据库,系统会默认创建一个,而且数据库名是区分大小写的,所以用这个命令要细心一点)
> use shiyq
switched to db shiyq
> db
shiyq
> show dbs
local 0.078GB
test 0.078GB
testdb 0.078GB
> show collections;
>
可以看出db命令是显示当前数据库,show dbs是显示本实例中有哪些数据库,因为shiyq是新数据库,没有内容,所以没有显示出来,show collections显示本数据库中的Collection名称,目前还没有,所以没有显示。
4)创建Document
> db.students.insert({name:'王强',code:'s101-1',age:15});
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.students.insert({name:'刘欢',code:'s101-2',age:18});
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.students.insert({name:'赵成',code:'s101-3',age:17});
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.students.insert({name:'赵成',code:'s101-4',age:19});
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.students.insert({name:'赵成',code:'s101-5',age:19});
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
collection名称是students,可以看到collection是不需要创建的,只要创建其下的document就可以了;
> db.students.find()
{ "_id" : ObjectId("560b95bd3bd6389af11ee3d0"), "name" : "王强", "code" : "s101-1", "age" : 15 }
{ "_id" : ObjectId("560b961c3bd6389af11ee3d1"), "name" : "刘欢", "code" : "s101-2", "age" : 18 }
{ "_id" : ObjectId("560b96353bd6389af11ee3d2"), "name" : "赵成", "code" : "s101-3", "age" : 17 }
{ "_id" : ObjectId("560b963c3bd6389af11ee3d3"), "name" : "赵成", "code" : "s101-4", "age" : 19 }
{ "_id" : ObjectId("560b96413bd6389af11ee3d4"), "name" : "赵成", "code" : "s101-5", "age" : 19 }
可以看出已经插入的数据,需要注意每一个Document都有一个_id字段,这个相当于Collection的主键,这个键值也可以手工指定,如果是系统指定,可以保证在复制、分片中没有冲突。
如果使用NodeJS,或者对Javascript比较熟悉,上面的内容也非常容易理解。
5)更新
语法:db.collection.update(criteria,objNew,options)
criteria是过滤条件,objNew是新的内容,options={upsert:true,multi:true},upsert=true,如果存在更新,否则创建,multi=true,如果多条数据符合,则全部更新,默认只更新第一条(需要注意,如果不指定键,无法使用multi=true),需要注意的是这里的objNew会完全替代原始内容,如果要修改单个键值,不能用这个方法。
> db.students.update({name:'王强'},{grade:1});
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
> db.students.find() );
{ "_id" : ObjectId("560b95bd3bd6389af11ee3d0"), "grade" : 1 }
6)删除:
> db.students.remove({grade:1});
WriteResult({ "nRemoved" : 1 })
其他的操作还有很多,比如
db.collection.save(),有_id更新,没有则新增
$inc 增加值
$set 修改单个键值
$unset 删除键值
$push 向数组键中增加值
$pull 从数组键中删除所有值
$pullAll 从数组中删除多个值
$pop 删除数组中最后一个值
上述$的同一语法为db.collection.update(criteria,{$set:{Author:'shiyq'});