一、MongoDB介绍
MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库。由C++语言编写。旨在为web应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。
MongoDB是一种可扩展的敏捷NoSQL数据库，其中Mongo源自单词humongous。MongoDB基于NoSQL文档存储模型；在这种模型中，数据队形被存储为集合中的文档，而不是传统关系型数据库中表的行和列。文档是以二进制JSON(BSON)对象的方式存储的，可以存储比较复杂的数据类型，MongoDB最大的特点是它支持的查询语言非常强大，其语法有点类似面型对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持建立索引。
MongoDB的优点：面向文档、高性能、高可用性、高可扩展性、对SQL注入攻击免疫等优点。
二、MongoDB数据库结构
为了更好的理解MongoDB的数据库接口，可以对比关系型数据库进行理解。
在MongoDB中是通过数据库、集合、文档的方式来管理数据的。
| 关系型数据库术语/概念 | MongoDB术语/概念 | 对比说明 |
| database | database | 数据库 |
| table | collection | 数据库下的表/数据库下的集合 |
| row | document | 表中数据行/集合中文档 |
| column | field | 数据字段/文档域 |
| index | index | 索引 |
| table joins | 表连接（MongoDB不支持表连接） | |
| primary key | primary key | 主键，MongoDB自动在每个集合中添加_id域作为主键 |
说明：文档中的域（相当于字段名）命名不能包含空格，句点（.)和美元符号（$)。另外主键_id保留用于存储对象ID（Object ID).主键_id是唯一值，系统生成的主键_id组成部分为：从新纪元开始的秒数（4字节）、3字节的机器标识符、2字节的进程id、3字节的计数器（该计数器的起始值是随机的）。
MongoDB文档最大不能超过16MB，主要是为了避免查询占用太多内存（RAM)或频繁访问文件系统。
三、MongoDB数据类型
BSON数据格式提供了多种数据类型，可用于以二进制方式存储JavaScript对象。MongoDB给每种数据类型都分配了1~255的整数ID号，方便按照类型查询。
| 类型 | 编号 |
|---|---|
| Double(双精度浮点数） | 1 |
| String（字符串） | 2 |
| Object(对象） | 3 |
| Array（数组） | 4 |
| Binary data(二进制数据） | 5 |
| Object ID(对象ID） | 7 |
| Boolean(布尔值） | 8 |
| Date(日期） | 9 |
| Null（空） | 10 |
| Regular expression(正则表达式） | 11 |
| JavaScript | 13 |
| Symbol(符号） | 14 |
| JavaScript（带作用域） | 15 |
| 32—bit integer（32位整数） | 16 |
| Timestamp(时间戳） | 17 |
| 64—bit integer(64位整数） | 18 |
| Min key | 255 |
| Max key | 127 |
使用MongoDB支持的各种数据类型是，需要注意的另一点是他们的排序顺序。比较不同BSON类型的值时，MongoDB使用下面的排序顺序（从小到大）：1、Min key(内部使用的类型）；2、Null；3、数字（32位整数、64位整数和双精度浮点数）；4、符号和字符串；5、对象；6、数组；7二进制数据；8、对象ID；9、布尔值；10、日期和时间戳；11正则表达式；12、Max key(内部使用的类型).
四、操作MongoDB数据库
4.1连接MongoDB数据库
MongoDB的使用主要是客户服务器模式，即 可以使用一个客户端连接MongoDB数据库（服务端）
命令行：
mongodb://[username:[email protected]]host1[:port1][,host2[:port2],...[,hostN[:portN]]][/[database][?
options]]
mongodb:// 固定前缀
username：账号，可不填
password：密码，可不填
host：主机名或ip地址，只有host主机名为必填项。
port：端口，可不填，默认27017
/database：连接某一个数据库
?options：连接参数，key/value对
例子：
mongodb://localhost 连接本地数据库27017端口
mongodb://root:[email protected] 使用用户名root密码为itcast连接本地数据库27017端口
mongodb://localhost,localhost:27018,localhost:27019，连接三台主从服务器，端口为27017、27018、27019
3.2使用MongoDB自带的JavaScript shell（mongo.exe)连接
cmd命令窗口执行mongo.exe:
windows系统通过win+R调出运行框，输入cmd,一般调出来的路径在c盘
需要将路径调到mongo.exe安装的路径，我的mongo.exe安装在D盘
切换到d盘：
此时已经连接上了MongoDB数据库了，现在可以用命令来操作MongoDB数据库了，JavaScript shell可以运行JavaScript程序。
在java中连接，需要添加依赖
<dependency>
<groupId>org.mongodb</groupId>
<artifactId>mongo‐java‐driver</artifactId>
<version>3.4.3</version>
</dependency>测试程序
@Test
public void testConnection(){
//创建mongodb 客户端
MongoClient mongoClient = new MongoClient( "localhost" , 27017 );
//或者采用连接字符串
//MongoClientURI connectionString = new
MongoClientURI("mongodb://root:[email protected]:27017");
//MongoClient mongoClient = new MongoClient(connectionString);
//连接数据库
MongoDatabase database = mongoClient.getDatabase("test");
// 连接collection
MongoCollection<Document> collection = database.getCollection("myCollection");
//查询第一个文档
Document myDoc = collection.find().first();
//得到文件内容 json串
String json = myDoc.toJson();
System.out.println(json);
}五、操作数据库
5.1查询数据库
出巡所有数据库命令：show dbs
显示当前数据库：db
5.2创建数据库
命令：use 数据库名字
说明：使用数据库和创建数据库都是用的use命令，如果已经存在该数据库，则直接使用，如果没有改数据库，则会自动创建改数据库。新创建的数据库用show dbs命令不显示，因为需要至少包括一个集合。
例如创建数据库xiaomifeng1010
use xiaomifeng1010
因为此前没有xiaomifeng1010数据库，则会新创建一个
5.3删除数据库（慎用！）
命令格式：db.dropDatebase()
例如删除刚创建的xiaomifeng1010数据库
先切换到xiaomifeng1010数据库：use xiaomifeng1010
再执行删除：db.dropDatabase（）
六、操作集合
集合相当于关系型数据库中的表，一个数据库可以创建多个集合。
6.1创建集合
创建集合的命令：
db.createCollection(name, options)
name:String 类型，集合名字
option：Document类型，是一个可选项，可以不写，表示的是指定有关内存大小和索引的选项。
| 字段 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
capped |
Boolean |
(可选)如果为true，则启用封闭的集合。上限集合是固定大小的集合，它在达到其最大大小时自动覆盖其最旧的条目。 如果指定true，则还需要指定size参数。 |
autoIndexId |
Boolean |
(可选)如果为true，则在_id字段上自动创建索引。默认值为false。 |
size |
数字 | (可选)指定上限集合的最大大小(以字节为单位)。 如果capped为true，那么还需要指定此字段的值。 |
max |
数字 | (可选)指定上限集合中允许的最大文档数。 |
在插入文档时，MongoDB首先检查上限集合capped字段的大小，然后检查max字段。
例子
没有使用选项参数时，创建collection。
>use xiaomifeng1010
switched to db xiaomifeng1010
>db.createCollection("myCollection")
{ "name" : elite }
>
Shell窗口：
使用show collection来显示创建的集合。
>show collections
myCollection
Shell
createCollection()方法有其中几个重要选项 ：
> db.createCollection("mycol", {capped : true, autoIndexId : true, size : 6142800, max : 10000 })
{ "name" : elite}
>
Shell
在 MongoDB 中，不需要创建集合。当插入一些文档时，MongoDB 会自动创建集合。
>db.newcollection.insert({"name" : "lirui"})
>show collections
mycol
newcollection
myCollection6.2删除集合
删除集合的命令：
db.collection.drop()
例子：
db.myCollection.drop() 删除myCollection这个集合。
七、操作document（文档）
7.1插入文档
MongoDB中文档的格式是json格式。
{
"_id" : ObjectId("5b2cc4bfa6a44812707739b5"),
"name" : "小明"
}
插入文档的命令：
db.COLLECTION_NAME.insert(document)
每个文档不指定主键的话，会默认创建_id为主键，类型为ObjectID（对象类型），MongoDB自动生成主键值
例如：
db.myCollection.insert({"name":"李锐","age":18})
注意：同一个集合中的文档的key(或者说字段，简单说就是每一行的数据记录的字段个数可以不一致，比如第一行2个字段，第二行5个字段，但是官方并不推荐这样），建议设置成一致的。
7.2更新文档
更新文档命令格式：
db.collection.update(
<query>,
<update>,
<options>
)
query:查询条件，相当于sql语句的where
update：更新文档内容
options：选项
7.2.1 替换文档
将符合条件“name":"李锐”的第一个文档（集合中的第一行）替换成{“name”：“严博”，“age":16}.
db.myCollection.update({"name":"李锐"},{"name":"严博","age":16})
7.2.2 使用$set修改器
使用$set修改器指定要更新的key,key不存在则创建，存在则更新。
将符合条件“name":"李锐”的所有文档（集合中的行）更新name和age值
db.myCollection.update({"name":"李锐"},{$set:{"name":"严博","age":16}},{multi:true})
multi：true表示多行记录都更新。
如果为false只更新匹配的第一个文档。
7.3 查询文档
命令格式：
db.collection.find(query, projection)
query：查询条件，可不填
projection：投影查询key，可不填
7.3.1查询全部记录
db.myCollection.find()
7.3.2查询符合条件的记录
例如：查询name为“李锐”的文档
命令：db.myCollection.find({"name":"李锐“}）
7.3.3 投影查询
所谓投影查询，就是不显示系统创建的_id主键，只显示name和key这两个key
命令：
db.myCollection.find({"name":"李锐“}，{name：1，age:1,_id:0})
八、关于用户的相关操作
8.1 创建用户
语法格式：
mongo>db.createUser(
{ user: "<name>",
pwd: "<cleartext password>",
customData: { <any information> },
roles: [
{ role: "<role>", db: "<database>" } | "<role>",
...
]}
)例如：
创建xiaomifeng1010用户，角色为root
use admin
db.createUser(
{
user:"xiaomifeng1010",
pwd:"123456",
roles:[{role:"root",db:"admin"}]
}
)内置角色如下：
1. 数据库用户角色：read、readWrite;
2. 数据库管理角色：dbAdmin、dbOwner、userAdmin；
3. 集群管理角色：clusterAdmin、clusterManager、clusterMonitor、hostManager；
4. 备份恢复角色：backup、restore；
5. 所有数据库角色：readAnyDatabase、readWriteAnyDatabase、userAdminAnyDatabase、
dbAdminAnyDatabase
6. 超级用户角色：root
8.2查询用户
查询当前用户：
show users
8.3修改用户
语法格式：
db.updateUser(
"<username>",
{
customData : { <any information> },
roles : [
{ role: "<role>", db: "<database>" } | "<role>",
...
],
pwd: "<cleartext password>"
},
writeConcern: { <write concern> })例如修改xiaomifeng1010用户的角色为readWriterAnyDatabase
use admin
db.updateUser("xiaomifeng1010",{roles:[role:"readWriteAnyDatabase"，db:"admin"}]})
8.4修改密码
语法格式：
db.changeUserPassword("username","newPassword")
例如修改xiaomifeng1010用户的密码为123456789
use admin
db.changeUserPassword("xiaomifeng1010","123456789")
8.5删除用户
语法格式：
db.dropUser("用户名“）
例如删除“xiaomifeng1010"用户
db.dropUser("xiaomifeng1010")
九、附mongod命令行参数
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| --help , -h | 返回基本的帮助和用法信息 |
| --version | 返回MongoDB的版本 |
| --config<filename>,-f<filename> | 指定包含运行阶段配置的配置文件 |
| --verbose、v | 增加内部报告的信息量；这些信息被发送到控制台，并被写入到logpath指定的日志文件 |
| --quiet | 减少发送到控制台和日志文件的内部报告的信息量 |
| --port<port> | 指定一个tcp端口，mongod将在这个端口上侦听客户端连接，默认是27017 |
| --bind_ip<ip address> | 指定mongod将绑定到哪个ip地址以侦听连接。默认为所有接口 |
| --maxConns<number> | 指定mongod最多同时接受多少个连接，最多为20000个 |
| --logpath<path> | 指定日志文件的路径。重启后将覆盖日志文件，除非指定了--logappend |
| --auth | 启用数据库身份验证，对从远程主机连接到数据库的用户进行身份验证 |
| --dbpath<path> | 指定一个目录，mongod实例将在其中存储数据 |
| --nohttpinterface | 禁用http接口 |
| --nojournal | 禁用支持持久性的日记功能（journaling） |
| --nopreall oc | 禁用数据文件预分配。这将缩短启动时间，但可能严重影响正常操作的性能 |
| --repair | 对所有数据库运行修复例程 |
十，配置MongoDB
除了指定命令行参数外，可执行文件mongod还可接受一个配置文件，其中指定了控制MongoDB服务器行为的配置选项。使用配置文件可以更轻松地管理MongoDB配置设置：另外，可以创建多个配置文件，供各种数据库角色是哟领，如开发、测试和生产。
在window系统中安装好的MongoDB的路径下并没有配置文件，需要手动创建一个mongo.conf文件
data目录和logs目录也需要自己创建。
这是我简单配置了一下MongoDB，这是一个基本的配置文件，当然还可以根据需求加其他配置
#后面是注释，不会被读取
| 设置 | 描述 |
|---|---|
| verbose | 增加内部报告的信息量，这些信息将显示到控制台屏幕上或写入到日志文件中。可能取值为true和false。另外还可以使用v、vv、vvv或vvvv来提高详细登记。例如在配置文件中：verbose=true vvv=true |
| logpath | 指定将包含MongoDB日志条目的日志文件的位置和文件名 |
| logappend | 如果为false，每次启动mongod实例豆浆新建一个日志文件，并覆盖旧的日志文件；如果为true，将不会覆盖旧的日志文件，而在它的末尾附加。默认为false |
| port | 指定一个TCP端口，mongod将在这个端口侦听客户端连接。默认是27017 |
| bind_ip | 指定一个用逗号分隔的ip地址列表，mongod将在这些地址上侦听。默认为所有接口 |
| maxConns | 指定MongoDB服务器最多同时可以接受多少个连接 |
| auth | 如果为true，将启用数据库身份验证，这意味着客户端必须提供身份凭证。默认为false |
| noauth | 如果为true，则禁用身份验证 |
| journal | 如果为true，将启用操作日志，以确保持久性和数据一致性，在64位系统上默认为true，在32位操作系统上默认为false |
| nohttpiinterface | 如果为true，将禁用用于访问服务器状态和日志的http接口。默认为false |
| rest | 如果为true，将启用MongoDB数据库服务器的简单REST接口，让您能够通过发送REST请求来访问数据库。默认为false。 |
十一：安装MongoDB服务：
通过执行bin/mongod.exe，使用--install选项来安装服务，使用--config选项来指定之前创建的配置文件。
安装好后：
启动MongoDB服务：
net start MongoDB
如果出现服务名无效，可参考这个博客：net start MongoDB 服务名无效错误解决
关闭MongoDB服务：
net stop MongoDB
当然你也可以通过计算机管理中的服务找到MongoDB来开启和关闭MongoDB服务。
移除MongoDB服务
" D:\Program Files\MongoDB\Server\3.4\bin\mongod.exe" ‐‐remove
启动mongodb服务，
命令执行后，浏览器中输入http://127.0.0.1:27017看到如下界面即说明启动成功
学习小结到此
本文部分内容参考了书籍《MongoDB入门经典》作者：Brad Dayley