MongoDB

daiweishuai

MongoDB

1.MongoDB介绍

  • MongoDB是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统
  • 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。

Mongo数据库的优点

  • 高可扩展性

  • 分布式存储

  • 低成本

  • 结构灵活

数据库对比

1550471350764

2.MongoDB的安装和环境搭建

2.1windows安装

Windows官方安装指南open in new window

安装

下载安装包或者压缩包

添加db存储和日志存储文件夹

添加服务, 配置环境变量, 启动Mongo

1550451105849

或者可以把配置文件写好了之后再通过命令配置

etc文件夹下的mongo.conf文件

#数据库路径
dbpath=c:\MongoDB\data\
#日志输出文件路径
logpath=c:\MongoDB\logs\mongodb.log
#错误日志采用追加模式,配置这个选项后mongodb的日志会追加到现有的日志文件,而不是从新创建一个新文件
logappend=true
#启用日志文件,默认启用
journal=true
#这个选项可以过滤掉一些无用的日志信息,若需要调试使用请设置为false
quiet=false
#端口号 默认为27017
port=27017
#http配置
httpinterface=true

1550451869425

2.2mac安装

Mac官方安装指南open in new window

  1. 先安装homebrew

    http://brew.sh/
    
  2. 使用brew安装mongodb

    brew install mongodb
    
  3. 再安装可视化工具 Robomongoopen in new window

3.mongodb启动与连接

3.1windows启动服务器端

  1. 找到mongodb安装目录,一般是D:\Development Tools\MongoDB\bin
  2. 按下shift+鼠标右键,选择在此处打开命令窗口
  3. 在除C盘外的盘符新建一个空目录,如:D:\Mongodb\data,就是新建一个空文件夹
  4. 在命令行中输入mongod --dbpath='[刚创建的空目录]',如mongod --dbpath=D:\Mongodb\data
  5. 再按回车键

1566631866656

  • 如果出现waiting for connections on port 27017就表示启动成功,已经在27017端口上监听了客户端的请求
  • 注意:--dbpath后的值表示数据库文件的存储路径,而且后面的路径必须事先创建好,必须已经存在,否则服务开启失败
  • 注意:这个命令窗体绝对不能关,关闭这个窗口就相当于停止了mongodb服务

4.MongoDB基本概念

  • 数据库 MongoDB的单个实例可以容纳多个独立的数据库,比如一个学生管理系统就可以对应一个数据库实例
  • 集合 数据库是由集合组成的,一个集合用来表示一个实体,如学生集合
  • 文档 集合是由文档组成的,一个文档表示一条记录,比如一位同学张三就是一个文档

5.数据库操作

5.1使用数据库

语法:use [database_name]

  • database_name代表数据库的名字
  • 注:如果此数据库存在,则切换到此数据库下,如果此数据库还不存在也可以切过来,但是并不能立刻创建数据库

切换到school数据库下:use school

5.2查看所有数据库

语法:show dbs

  • 我们刚创建的数据库school如果不在列表内,要显示它,我们需要向school数据库插入一些数据:db.students.insert({name:'zfpx',age:1})

5.3查看所有数据库

语法:db

  • db代表的是当前的数据库,也就是school这个数据库

5.4删除数据库

语法:db.dropDatabase()

6.集合操作

6.1查看集合帮助

语法:db.students.help()

6.2查看数据库下的集合

语法:show collections

6.3创建集合

6.3.1创建一个空集合

语法:db.createCollection(collection_name)

  • collection_name集合的名称

6.3.2创建集合并插入一个文档

语法:db.collection_Name.insert(document_name)

  • document_name要插入的文档

7.插入文档

7.1insert

语法:db.collection_name.insert(document)

  • collection_name集合的名字
  • document插入的文档

每当插入一条新文档的时候mongodb会自动为此文档生成一个_id属性,_id一定是唯一的,用来唯一标识一个文档,_id也可以直接指定,但如果数据库中此集合下已经有此_id的话插入会失败

db.students.insert({_id:1,name:'zfpx',age:1});
WriteResult({"nInserted": 1})
db.students.insert({_id:1,name:'zfpx',age:1})

7.2save

语法:db.collection_name.save(document)

  • collection_name集合的名字
  • document插入的文档

注:如果不指定_id字段save()方法类似于insert()方法。如果指定_id字段,则会更新该_id的数据

db.students.save({_id:1,name:'zfpx',age:1});
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 0 })
db.students.save({_id:1,name:'zfpx',age:100})
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })

8.更新文档

8.1语法

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

8.2参数

  • query查询条件,指定要更新符合哪些条件的文档
  • update更新后的对象或指定一些更新的操作符
    • $set直接指定更新后的值
    • $inc在原基础上累加
  • upsert可选,这个参数的意思是,如果不存在符合条件的记录时是否插入updateObj,默认时false,不插入
  • multi可选,mongodb默认只更新找到的第一条记录,如果这个参数为true,就更新所有符合条件的记录

8.3upsert

students集合中数据中name是zfpx2的值修改为zfpx22

> db.students.insert({_id:1,name:'zfpx1'});
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.students.update({_id:2},{name:'zfpx2'},{upsert:true});
WriteResult({ "nMatched" : 0, "nUpserted" : 1, "nModified" : 0, "_id" : 2 })

8.4multi

如果有多条name是zfpx2的数据只更新一条,如果想全部更新需要指定{multi:true}的参数

db.students.update({name:'zfpx2'},{$set:{age:10}},{multi:true});
WriteResult({ "nMatched" : 2, "nUpserted" : 0, "nModified" : 2 });

1550473345988

9.更新操作符

9.1$set

直接指定更新后的值

db.c3.update({name:'zfpx2'},{$set:{age:10}},{multi:true});

9.2$inc

在原基础上累加

db.c3.update({name:'zfpx2'},{$inc:{age:1}},{multi:true});

9.3$unset

删除指定的键

db.c3.update({name:'zfpx2'},{$unset:{age:1}},{multi:true});

9.4$push

向数组中添加元素

var result = db.student.update({name:'张三'},{
    $push:{"hobbys":"smoking"}
});

9.5$ne

$ne类似于MYSQL的 not in 或者not exists

db.student.update({name:'zfpx1',hobbys:{$ne:'smoking'}},{$push:{"hobbys":"smoking"}});

9.6$addToSet

向集合中添加元素

db.student.update({name:'zfpx1'},{$addToSet:{"hobbys":"smoking"}});

9.7$each

把数组中的元素逐个添加到集合中

var hobbys = ["A",'B'];
db.student.update({name:'zfpx1'},{$addToSet:{hobbys:{$each:hobbys}}});

9.8$pop

从数组中移除指定的索引中对应的元素

db.student.update({name:'zfpx1'},{$pop:{hobbys:1}});

9.9修改指定索引元素

db.c3.update({name:'zfpx1'},{$set:{"hobbys.0":"smoking2"}});

10.删除文档

10.1语法

db.collection.remove(
   <query>,
   {
     justOne: <boolean>
   }
)

10.2参数

  • query:(可选)删除的文档的条件
  • justOne:(可选)如果设为true或1,则只删除匹配到的多个文档中的第一个

10.3实例

删除worker集合里name是zfpx2的所有文档数据

> db.students.remove({name:'zfpx2'});
WriteResult({ "nRemoved" : 2 })

即使匹配多条也只删除一条

> db.students.remove({name:"zfpx2"},{justOne:true})
WriteResult({ "nRemoved" : 1 })

1550473096293

1550472964865

11.查询文档

11.1find

语法:db.collection_name.find()

参数:

collection_name集合的名字

实例:查询students下所有的文档

db.students.find()

find().pretty()查找并格式化数据

1550473169233

11.2查询指定列

语法:db.collection_name.find({queryWhere},{key:1,key:1})

参数列表:

  • collection_name集合的名字
  • queryWhere参阅查询条件操作符
  • key指定要返回的列
  • 1表示要显示

实例:只返回显示age列

> db.students.find({},{age:1})

11.3findOne

查询匹配结果的第一条数据

语法:

db.collection_name.findOne()

实例:

> db.students.findOne(

1550473244117

11.4$in

查询字段在某个范围内

语法:

db.student.find({age:{$in:[30,100]}},{name:1,age:1})

11.5$nin

查询字段不在某个范围内

db.student.find({age:{$nin:[30,100]}},{name:1,age:1})

11.6$not

对特定条件取反

  • db.student.find({age:{$not:{$gte:20,$lte:30}}})

11.7array

对数组的查询

//按所有元素匹配
//let result = db.student.find({friends:[ "A", "B", "C", "D" ]});
//匹配一项 包含A的就可以
//let result = db.student.find({friends:"A"});
//$all 必须同时包含A B
//let result = db.student.find({friends:{$all:['A',"B"]}});
//$in 或者关系 ,包含A或者B
//let result = db.student.find({friends:{$in:['A',"B"]}});
//$size 按数组的长度去匹配
//let result = db.student.find({friends:{$size:4}});
//$slice 只返回数组中的某一部分
//let result = db.student.find({friends:{$size:5}},{name:1,friends:{$slice:2}});
//let result = db.student.find({friends:{$size:5}},{name:1,friends:{$slice:-2}});
$slice:["$array", [startIndex, ] length ] (startIndex可以省略,默认从0开始)
"friends" : [ "A", "B" ] }   "friends" : [ "C", "D" ]
db.stu.find({},{friends:{$slice:[0,3]}});  "friends" : [ "A", "B", "C" ]

11.8where

db.student.find({$where:"this.age>30"},{name:1,age:1});

11.9cursor

  • 游标不是查询结果,而是查询的一个返回资源或者接口,通过这个接口,可以逐条读取数据
var result = db.student.find();

//while(result.hasNext()){
//    printjson(result.next());
//}

12.条件操作符

条件操作符用于比较两个表达式并从mongoDB集合中获取数据

12.1大于操作符

语法:

db.collectoin_name.find({<key>:{$gt:<value>}})

参数:

  • collection_name集合名称
  • key字段
  • value值

实例:查询age大于30的数据

db.students.find({age:{$gt:30}})

12.2大于等于操作符

语法

db.collectoin_name.find({<key>:{$gte:<value>}})

参数

  • collectoin_name 集合名称
  • key 字段
  • value 值

实例:查询age 3大于等于30 的数据

db.students.find({age: {$gte: 30}}) 

12.3小于操作符

语法

db.collectoin_name.find( {<key>:{$lt:<value>}})

参数

  • collectoin_name集合名称
  • key 字段
  • value 值

实例:查询age 小于30的数据

db.students.find({age: {$lt: 30}}) 

12.4小于等于操作符

语法

db.collectoin_name.find({<key>:{$lte:<value>}})

参数

  • collectoin_name集合名词
  • key字段
  • value值

实例:查询age 小于等于30的数据

db.students.find({age: {$lte: 30}}) 

12.5同时使用$gte和$lte

语法

db.collectoin_name.find({<key>:{$gte:<value>},<key>:{$lte:<value>}})

参数

  • collectoin_name 集合名称
  • key 字段
  • value 值

实例 查询age 大于等于 30 并且 age 小于等于 50 的数据

db.students.find({age: {$gte: 30, $lte: 50}})

12.6等于

语法

db.collectoin_name.find({<key>:<value>,<key>:<value>})

参数

  • collectoin_name集合名词
  • key字段
  • value值

实例:查询age = 30的数据

db.students.find({"age": 30})`

12.7使用_id进行查询

语法

db.collectoin_name.find({"_id" : ObjectId("value")})

参数

  • value _id的值

实例 查询_id是 562af23062d5a57609133974 数据

> db.students.find({_id:ObjectId("5adb666ecd738e9771638985")});
{ "_id" : ObjectId("5adb666ecd738e9771638985"), "name" : "zzzz" }

12.8查询结果集的条数

语法

db.collectoin_name.find().count()

参数

  • collectoin_name 集合名称

实例

db.students.find().count()

12.9正则匹配

语法

db.collection_name.find({key:/value/})

参数

  • collectoin_name 集合名称
  • key 字段
  • value 值

实例

查询name里包含zhang的数据

db.students.find({name:/value/})

查询某个字段的值当中是否以另一个值开头

db.students.find({name:/^zhang/})

1550473420954

13.与和或

13.1and

find方法可以传入多个键(key),每个键(key)以逗号隔开

语法

db.collection_name.find({key1:value1, key2:value2})

实例

查询name是zfpx并且age是1的数据

db.students.find({name:'zfpx',age:1})

13.2or

语法

db.collection_name.find(
   {
      $or: [
   {key1: value1}, {key2:value2}
      ]
   }
)

实例

查询age = 30 或者 age = 50 的数据

db.students.find({$or:[{age:30},{age:50}]})

13.3and和or联用

语法

db.collection_name.find(
   {
     key1:value1,
     key2:value2,
     $or: [
   {key1: value1},
   {key2:value2}
     ]
   }
)

实例

查询 name是zfpx 并且 age是30 或者 age是 50 的数据

db.students.find({name:'zfpx',$or:[{age:30},{age:50}]})

14.分页查询

14.1limit

读取指定数量的数据记录

语法

db.collectoin_name.find().limit(number)

参数

  • collectoin_name集合
  • number读取的条数

实例

查询前3条数据

db.students.find().limit(3)

14.2skip

跳过指定数量的数据,skip方法同样接受一个数字参数作为跳过的记录条数

语法

db.collectoin_name.find().skip(number)

参数

  • collectoin_name集合
  • number跳过的条数

实例

查询3条以后的数据

db.students.find().skip(3)

14.3skip+limit

通常用这种方式来实现分页功能

语法

db.collectoin_name.find().skip(skipNum).limit(limitNum)

参数

  • collectoin_name 集合名称
  • skipNum 跳过的条数
  • limitNum 限制返回的条数

实例

查询在4-6之间的数据

db.students.find().skip(3).limit(3);

14.4sort排序

sort()方法可以通过参数指定排序的字段,并使用 1 和 -1 来指定排序的方式,其中 1 为升序排列,而-1是用于降序排列。 语法

db.collectoin_name.find().sort({key:1})db.collectoin_name.find().sort({key:-1})

参数

  • collectoin_name集合
  • key表示字段

实例

查询出并升序排序 {age:1} age表示按那个字段排序 1表示升序

db.students.find().sort({age:1})

15.执行脚本

var username = 'zfpx';
var password = '123456';
var user = { "username": username, "password": password };
var db = connect('students');//选择users数据库
var result = db.users.insert(user);
print('write ' + result);
var start = Date.now();
var db = connect('students');
for (var i = 0; i < 1000; i++) {
    db.users.insert({ "username": "zfpx" + i });
}
var cost = Date.now() - start;
print('cost ' + cost + ' ms');
var start = Date.now();
var db = connect('students');
var users = [];
for (var i = 0; i < 1000; i++) {
    users.push({ "username": "zfpx" + i });
}
db.users.insert(users);
var cost = Date.now() - start;
print('cost ' + cost + ' ms');

在命令行中执行

script>mongo 1.js
MongoDB shell version: 2.6.7
connecting to: test
connecting to: students
write WriteResult({ "nInserted" : 1 })

16.备份与导出

mongodump
    -- host 127.0.0.1
    -- port 27017
    -- out D:/databack/backup
    -- collection mycollection
    -- db test
    -- username
    -- password
//mongodump --host 127.0.0.1 --port 27017 --out ./backup --collection users --db students
//db.users.drop();

mongorestore
--host
--port
--username
--password

// mongorestore --host 127.0.0.1 --port 27017 ./backup

17.权限

17.1创建用户

  • 使用use admin进入我们的admin库
  • 使用db.createUser方法来创建集合
db.createUser({
    user:'zfpx',
    pwd:'123456',
    customData:{
        name:'zhufengpeixun',
        email:'zhufengpeixun@126.com',
        age:9
    },
    roles:[
        {
          role:'readWrite',
          db:'school'
        },
        'read'
    ]
});

打开mongo服务

mongo --config /user/local/etc/mongod/conf

创建管理员

db.createUser({user:"admin",pwd:"admin",roles:["root"]})

给shoppingmall数据库创建用户

1550458133626

授权认证

db.auth("","")

返回1说明认证成功

1550456840546

给使用的数据库添加用户

17.2查询用户

db.system.users.find()

17.3删除用户

db.system.users.remove({user:'zfpx'})

17.4启动数据库权限检查

mongod --authmongo -u zfpx -p 123456 127.0.0.1:27017/admin

17.5鉴权

use admin;
db.auth('zfpx','zfpx');
  • 正确返回1,如果错误返回0

18.索引

18.1准备数据

var db = connect('school');//选择users数据库
var users = [];
for(var i=0;i<20;i++){
    users.push({_id:i,name:'zfpx'+i});
}
print(users.length);
db.users.insert(users);

18.2打印出查询时间

var startTime = Date.now();
var  db = connect('school');          
var  records=db.users.find({name:"zfpx100"});
records.forEach(function(item){printjson(item)});
print(Date.now() - startTime);

18.3建立索引

db.users.ensureIndex({name:1});

19.附录

mongoVue卸载

安装不上的话用msiexec命令进行安装

1550463512370

查看端口号对应的应用程序

netstat -anto | findstr "[端口号]"

1566628733305

到【任务管理器】中找【详细信息】所对应的pid,就知道是哪个进程了。

ObjectId构成

之前我们使用MySQL等关系型数据库时,主键都是设置成自增的。但在分布式环境下,这种方法就不可行了,会产生冲突。为此,MongoDB采用了一个称之为ObjectId的类型来做主键。ObjectId是一个12字节的 BSON 类型字符串。按照字节顺序,一次代表:

  • 4字节:UNIX时间戳
  • 3字节:表示运行MongoDB的机器
  • 2字节:表示生成此_id的进程
  • 3字节:由一个随机数开始的计数器生成的值

Mongodb启动命令mongod参数说明

选项含义
--port指定服务端口号,默认端口27017
--logpath指定MongoDB日志文件,注意是指定文件不是目录
--logappend使用追加的方式写日志
--dbpath指定数据库路径
--directoryperdb设置每个数据库将被保存在一个单独的目录

集合命令

  • db.students.help();

  • DBCollection help

  • db.students.find().help() - show DBCursor help 显示游标帮助

  • db.students.count() 显示条数

  • db.students.copyTo(newColl) - duplicates collection by copying all docum ents to newColl; no indexes are copied. 把一个旧集合拷贝到一个新的集合,不拷贝索引

  • db.students.convertToCapped(maxBytes) - calls {convertToCapped:'students ', size:maxBytes}} command

  • db.students.dataSize() 数据大小

  • db.students.distinct( key ) - e.g. db.students.distinct( 'x' ) 统计唯一的key的数量

  • db.students.drop() drop the collection ,删除集合

  • db.students.dropIndex(index) - e.g. db.students.dropIndex( "indexName" ) 删除索引 or db.students.dropIndex( { "indexKey" : 1 } )

  • db.students.dropIndexes() 删除 所有的索引

  • db.students.ensureIndex(keypattern[,options]) - options is an object wit h these possible fields: name, unique, dropDups 添加索引

  • db.students.reIndex()

  • db.students.find([query],[fields]) - query is an optional query filter. fields is optional set of fields to return. 查找文档

         e.g. db.students.find( {x:
    

    77} , {name:1, x:1} )

  • db.students.find(...).count() 数量

  • db.students.find(...).limit(n) 限制返回的条数

  • db.students.find(...).skip(n) 设置跳过的条数

  • db.students.find(...).sort(...) 排序

  • db.students.findOne([query]) 查找一条

  • db.students.findAndModify( { update : ... , remove : bool [, query: {}, sort: {}, 'new': false] } ) 查找并且修改 更新后的值,是否删除,查询条件 排序 是否返回新值

  • db.students.getDB() get DB object associated with collection 获得DB

  • db.students.getPlanCache() get query plan cache associated with collecti on

  • db.students.getIndexes() 获取索引

  • db.students.group( { key : ..., initial: ..., reduce : ...[, cond: ...] } ) 分组统计

  • db.students.insert(obj) 插入文档

  • db.students.mapReduce( mapFunction , reduceFunction , ) 统计

  • db.students.aggregate( [pipeline], ) - performs an agg regation on a collection; returns a cursor 聚合

  • db.students.remove(query) 删除

  • db.students.renameCollection( newName , ) renames the colle ction. 重命名集合

  • db.students.runCommand( name , ) runs a db command with the gi ven name where the first param is the collection name

  • db.students.save(obj) 保存对象

  • db.students.stats() 统计信息

  • db.students.storageSize() - includes free space allocated to this collec tion

  • db.students.totalIndexSize() - size in bytes of all the indexes

  • db.students.totalSize() - storage allocated for all data and indexes

  • db.students.update(query, object[, upsert_bool, multi_bool]) - instead o f two flags, you can pass an object with fields: upsert, multi 更新

  • db.students.validate( ) - SLOW

  • db.students.getShardVersion() - only for use with sharding

  • db.students.getShardDistribution() - prints statistics about data distri bution in the cluster

  • db.students.getSplitKeysForChunks( ) - calculates split p oints over all chunks and returns splitter function

  • db.students.getWriteConcern() - returns the write concern used for any o perations on this collection, inherited from server/db if set

  • db.students.setWriteConcern( ) - sets the write conc ern for writes to the collection

  • db.students.unsetWriteConcern( ) - unsets the write concern for writes to the collection

20.角色

20.1数据库用户角色

针对每一个数据库进行控制。

  • read :提供了读取所有非系统集合,以及系统集合中的system.indexes, system.js, system.namespaces
  • readWrite: 包含了所有read权限,以及修改所有非系统集合的和系统集合中的system.js的权限

20.2数据库管理角色

每一个数据库包含了下面的数据库管理角色。

20.3集群管理权限

  • admin数据库包含了下面的角色,用户管理整个系统,而非单个数据库。这些权限包含了复制集和共享集群的管理函数。
  • clusterAdmin:提供了最大的集群管理功能。相当于clusterManager, clusterMonitor, and hostManager和dropDatabase的权限组合。
  • clusterManager:提供了集群和复制集管理和监控操作。拥有该权限的用户可以操作config和local数据库(即分片和复制功能)
  • clusterMonitor:仅仅监控集群和复制集。
  • hostManager:提供了监控和管理服务器的权限,包括shutdown节点,logrotate, repairDatabase等。 备份恢复权限:admin数据库中包含了备份恢复数据的角色。包括backup、restore等等。

20.4所有数据库角色

  • admin数据库提供了一个mongod实例中所有数据库的权限角色:
  • readAnyDatabase:具有read每一个数据库权限。但是不包括应用到集群中的数据库。
  • readWriteAnyDatabase:具有readWrite每一个数据库权限。但是不包括应用到集群中的数据库。
  • userAdminAnyDatabase:具有userAdmin每一个数据库权限,但是不包括应用到集群中的数据库。
  • dbAdminAnyDatabase:提供了dbAdmin每一个数据库权限,但是不包括应用到集群中的数据库。

20.5超级管理员权限

  • root: dbadmin到admin数据库、useradmin到admin数据库以及UserAdminAnyDatabase。但它不具有备份恢复、直接操作system.*集合的权限,但是拥有root权限的超级用户可以自己给自己赋予这些权限。

20.6备份恢复角色

backup、restore;

20.7内部角色

__system

Last Updated 6/28/2025, 8:51:06 AM