MongoDB入门学习

一、前言

最近刚刚接触非关系型数据库，听说MongDB挺火的，就带着兴趣学习了一下，官方的英文资料看着就头疼，所以在网上搜罗了些有关mongo的教程，然后自己整理了一下，结合自己学习的过程把一些收获记录了下来，与大家分享~（页面底部会注明参考的文章的链接，也欢迎大家访问原作者博客）

二、MongDB简介

MongoDB是一个高性能，开源，无模式的文档型数据库，是当前NoSql数据库中比较热门的一种。它在许多场景下可用于替代传统的关系型数据库或键/值存储方式。Mongo使用C++开发。Mongo的官方网站地址是：http://www.mongodb.org/

什么是NoSql？

NoSql，全称是 Not Only Sql,指的是非关系型的数据库。下一代数据库主要解决几个要点：非关系型的、分布式的、开源的、水平可扩展的。原始的目的是为了大规模web应用，这场运动开始于2009年初，通常特性应用如：模式自由、支持简易复制、简单的API、最终的一致性（非ACID）、大容量数据等。NoSQL被我们用得最多的当数key-value存储，当然还有其他的文档型的、列存储、图型数据库、xml数据库等。

特点：
高性能、易部署、易使用，存储数据非常方便。

主要功能特性：

面向集合存储，易存储对象类型的数据。
模式自由。
支持动态查询。
支持完全索引，包含内部对象。
支持查询。
支持复制和故障恢复。
使用高效的二进制数据存储，包括大型对象（如视频等）。
自动处理碎片，以支持云计算层次的扩展性
支持Python，PHP，Ruby，Java，C，C#，Javascript，Perl及C++语言的驱动程序，社区中也提供了对Erlang及.NET等平台的驱动程序。
文件存储格式为BSON（一种JSON的扩展）。
可通过网络访问。

原理：

“面向集合”（Collection-Oriented）：意思是数据被分组存储在数据集中，被称为一个集合（Collection)。
每个集合在数据库中都有一个唯一的标识名，并且可以包含无限数目的文档。集合的概念类似关系型数据库（RDBMS）里的表（table），
不同的是它不需要定义任何模式（schema)。
模式自由（schema-free)：意味着对于存储在mongodb数据库中的文件，我们不需要知道它的任何结构定义。
如果需要的话，你完全可以把不同结构的文件存储在同一个数据库里。

存储在集合中的文档，被存储为键-值对的形式。键用于唯一标识一个文档，为字符串类型，而值则可以是各种复杂的文件类型。
我们称这种存储形式为BSON（Binary JSON）。

功能:

面向集合的存储：适合存储对象及JSON形式的数据。
动态查询：Mongo支持丰富的查询表达式。查询指令使用JSON形式的标记，可轻易查询文档中内嵌的对象及数组。
完整的索引支持：包括文档内嵌对象及数组。Mongo的查询优化器会分析查询表达式，并生成一个高效的查询计划。
查询监视：Mongo包含一个监视工具用于分析数据库操作的性能。
复制及自动故障转移：Mongo数据库支持服务器之间的数据复制，支持主-从模式及服务器之间的相互复制。复制的主要目标是提供冗余及自动故障转移。
高效的传统存储方式：支持二进制数据及大型对象（如照片或图片）
自动分片以支持云级别的伸缩性：自动分片功能支持水平的数据库集群，可动态添加额外的机器。

适用场合：

网站数据：Mongo非常适合实时的插入，更新与查询，并具备网站实时数据存储所需的复制及高度伸缩性。
缓存：由于性能很高，Mongo也适合作为信息基础设施的缓存层。在系统重启之后，由Mongo搭建的持久化缓存层可以避免下层的数据源 过载。
大尺寸，低价值的数据：使用传统的关系型数据库存储一些数据时可能会比较昂贵，在此之前，很多时候程序员往往会选择传统的文件进行存储。
高伸缩性的场景：Mongo非常适合由数十或数百台服务器组成的数据库。Mongo的路线图中已经包含对MapReduce引擎的内置支持。
用于对象及JSON数据的存储：Mongo的BSON数据格式非常适合文档化格式的存储及查询。

三、安装和配置

1、下载安装包：http://www.mongodb.org/

2、将解压后的bin目录拷贝到自己创建的文件夹下，这里选D:\MongoDB，

然后在该目录下新建目录db。

3、打开cmd窗口，输入命令：

mongod --auth --dbpath=D:\mongodb\db 开启服务。

4、打开浏览器窗口，访问localhost:27017,出现

You are trying to access MongoDB on the native driver port. For http diagnostic access, add 1000 to the port number
表示Mongo数据库服务成功启动。

四、MongDB常用操作

Ø 数据库
1、Help查看命令提示
help
db.help();
db.yourColl.help();
db.youColl.find().help();
rs.help();

2、切换/创建数据库

>use yourDB;
当创建一个集合(table)的时候会自动创建当前数据库
 
3、查询所有数据库
show dbs;
 
4、删除当前使用数据库
db.dropDatabase();
 
5、从指定主机上克隆数据库
db.cloneDatabase(“127.0.0.1”);
将指定机器上的数据库的数据克隆到当前数据库
 
6、从指定的机器上复制指定数据库数据到某个数据库
db.copyDatabase("mydb", "temp", "127.0.0.1");
将本机的mydb的数据复制到temp数据库中
 
7、修复当前数据库
db.repairDatabase();
 
8、查看当前使用的数据库
db.getName();
db;
db和getName方法是一样的效果，都可以查询当前使用的数据库
 
9、显示当前db状态
db.stats();
 
10、当前db版本
db.version();
 
11、查看当前db的链接机器地址
db.getMongo();

Ø Collection聚集集合
1、创建一个聚集集合（table）
db.createCollection(“collName”, {size: 20, capped: 5, max: 100});
 
2、得到指定名称的聚集集合（table）
db.getCollection("account");
 
3、得到当前db的所有聚集集合
db.getCollectionNames();
 
4、显示当前db所有聚集索引的状态
db.printCollectionStats();

Ø 用户相关
1、添加一个用户
db.addUser("name");
db.addUser("userName", "pwd123", true);
添加用户、设置密码、是否只读
 
2、数据库认证、安全模式
db.auth("userName", "123123");
 
3、显示当前所有用户
show users;
 
4、删除用户
db.removeUser("userName");

Ø 其他
1、查询之前的错误信息
db.getPrevError();
 
2、清除错误记录
db.resetError();
 
Ø 查看聚集集合基本信息
1、查看帮助
db.yourColl.help();
 
2、查询当前集合的数据条数
db.yourColl.count();
 
3、查看数据空间大小
db.userInfo.dataSize();
 
4、得到当前聚集集合所在的db
db.userInfo.getDB();
 
5、得到当前聚集的状态
db.userInfo.stats();
 
6、得到聚集集合总大小
db.userInfo.totalSize();
 
7、聚集集合储存空间大小
db.userInfo.storageSize();
 
8、Shard版本信息
db.userInfo.getShardVersion()
 
9、聚集集合重命名
db.userInfo.renameCollection("users");
将userInfo重命名为users
 
10、删除当前聚集集合
db.userInfo.drop();

Ø 聚集集合查询
1、查询所有记录
db.userInfo.find();
相当于：select * from userInfo;
默认每页显示20条记录，当显示不下的情况下，可以用it迭代命令查询下一页数据。注意：键入it命令不能带“；”
但是你可以设置每页显示数据的大小，用DBQuery.shellBatchSize = 50;这样每页就显示50条记录了。
 
2、查询去掉后的当前聚集集合中的某列的重复数据
db.userInfo.distinct("name");
会过滤掉name中的相同数据
相当于：select distict name from userInfo;
 
3、查询age = 22的记录
db.userInfo.find({"age": 22});
相当于： select * from userInfo where age = 22;
 
4、查询age > 22的记录
db.userInfo.find({age: {$gt: 22}});
相当于：select * from userInfo where age > 22;
 
5、查询age < 22的记录
db.userInfo.find({age: {$lt: 22}});
相当于：select * from userInfo where age < 22;
 
6、查询age >= 25的记录
db.userInfo.find({age: {$gte: 25}});
相当于：select * from userInfo where age >= 25;
 
7、查询age <= 25的记录
db.userInfo.find({age: {$lte: 25}});
 
8、查询age >= 23 并且 age <= 26
db.userInfo.find({age: {$gte: 23, $lte: 26}});
 
9、查询name中包含 mongo的数据
db.userInfo.find({name: /mongo/});
//相当于%%
select * from userInfo where name like ‘%mongo%’;
 
10、查询name中以mongo开头的
db.userInfo.find({name: /^mongo/});
select * from userInfo where name like ‘mongo%’;
 
11、查询指定列name、age数据
db.userInfo.find({}, {name: 1, age: 1});
相当于：select name, age from userInfo;
当然name也可以用true或false,当用ture的情况下河name:1效果一样，如果用false就是排除name，显示name以外的列信息。
 
12、查询指定列name、age数据, age > 25
db.userInfo.find({age: {$gt: 25}}, {name: 1, age: 1});
相当于：select name, age from userInfo where age > 25;
 
13、按照年龄排序
升序：db.userInfo.find().sort({age: 1});
降序：db.userInfo.find().sort({age: -1});
 
14、查询name = zhangsan, age = 22的数据
db.userInfo.find({name: 'zhangsan', age: 22});
相当于：select * from userInfo where name = ‘zhangsan’ and age = ‘22’;
 
15、查询前5条数据
db.userInfo.find().limit(5);
相当于：select top 5 * from userInfo;
 
16、查询10条以后的数据
db.userInfo.find().skip(10);
相当于：select * from userInfo where id not in (
select top 10 * from userInfo
);
 
17、查询在5-10之间的数据
db.userInfo.find().limit(10).skip(5);
可用于分页，limit是pageSize，skip是第几页*pageSize
 
18、or与 查询
db.userInfo.find({$or: [{age: 22}, {age: 25}]});
相当于：select * from userInfo where age = 22 or age = 25;
 
19、查询第一条数据
db.userInfo.findOne();
相当于：select top 1 * from userInfo;
db.userInfo.find().limit(1);
 
20、查询某个结果集的记录条数
db.userInfo.find({age: {$gte: 25}}).count();
相当于：select count(*) from userInfo where age >= 20;
 
21、按照某列进行排序
db.userInfo.find({sex: {$exists: true}}).count();
相当于：select count(sex) from userInfo;

Ø 索引
1、创建索引
db.userInfo.ensureIndex({name: 1});
db.userInfo.ensureIndex({name: 1, ts: -1});
 
2、查询当前聚集集合所有索引
db.userInfo.getIndexes();
 
3、查看总索引记录大小
db.userInfo.totalIndexSize();
 
4、读取当前集合的所有index信息
db.users.reIndex();
 
5、删除指定索引
db.users.dropIndex("name_1");
 
6、删除所有索引索引
db.users.dropIndexes();

Ø 修改、添加、删除集合数据
1、添加
db.users.save({name: ‘zhangsan’, age: 25, sex: true});
添加的数据的数据列，没有固定，根据添加的数据为准
 
2、修改
db.users.update({age: 25}, {$set: {name: 'changeName'}}, false, true);
相当于：update users set name = ‘changeName’ where age = 25;
 
db.users.update({name: 'Lisi'}, {$inc: {age: 50}}, false, true);
相当于：update users set age = age + 50 where name = ‘Lisi’;
 
db.users.update({name: 'Lisi'}, {$inc: {age: 50}, $set: {name: 'hoho'}}, false, true);
相当于：update users set age = age + 50, name = ‘hoho’ where name = ‘Lisi’;
 
3、删除
db.users.remove({age: 132});
 
4、查询修改删除
db.users.findAndModify({
    query: {age: {$gte: 25}}, 
    sort: {age: -1}, 
    update: {$set: {name: 'a2'}, $inc: {age: 2}},
    remove: true
});
 
db.runCommand({ findandmodify : "users", 
    query: {age: {$gte: 25}}, 
    sort: {age: -1}, 
    update: {$set: {name: 'a2'}, $inc: {age: 2}},
    remove: true
});
update 或 remove 其中一个是必须的参数; 其他参数可选。

Ø 语句块操作

1、简单Hello World
print("Hello World!");
这种写法调用了print函数，和直接写入"Hello World!"的效果是一样的；
 
2、将一个对象转换成json
tojson(new Object());
tojson(new Object('a'));
 
3、循环添加数据
> for (var i = 0; i < 30; i++) {
... db.users.save({name: "u_" + i, age: 22 + i, sex: i % 2});
... };
这样就循环添加了30条数据，同样也可以省略括号的写法
> for (var i = 0; i < 30; i++) db.users.save({name: "u_" + i, age: 22 + i, sex: i % 2});
也是可以的，当你用db.users.find()查询的时候，显示多条数据而无法一页显示的情况下，可以用it查看下一页的信息；
 
4、find 游标查询
>var cursor = db.users.find();
> while (cursor.hasNext()) { 
    printjson(cursor.next()); 
}
这样就查询所有的users信息，同样可以这样写
var cursor = db.users.find();
while (cursor.hasNext()) { printjson(cursor.next); }
同样可以省略{}号
 
5、forEach迭代循环
db.users.find().forEach(printjson);
forEach中必须传递一个函数来处理每条迭代的数据信息
 
6、将find游标当数组处理
var cursor = db.users.find();
cursor[4];
取得下标索引为4的那条数据
既然可以当做数组处理，那么就可以获得它的长度：cursor.length();或者cursor.count();
那样我们也可以用循环显示数据
for (var i = 0, len = c.length(); i < len; i++) printjson(c[i]);
 
7、将find游标转换成数组
> var arr = db.users.find().toArray();
> printjson(arr[2]);
用toArray方法将其转换为数组
 
8、定制我们自己的查询结果
只显示age <= 28的并且只显示age这列数据
db.users.find({age: {$lte: 28}}, {age: 1}).forEach(printjson);
db.users.find({age: {$lte: 28}}, {age: true}).forEach(printjson);
排除age的列
db.users.find({age: {$lte: 28}}, {age: false}).forEach(printjson);
 
9、forEach传递函数显示信息
db.things.find({x:4}).forEach(function(x) {print(tojson(x));});
上面介绍过forEach需要传递一个函数，函数会接受一个参数，就是当前循环的对象，然后在函数体中处理传入的参数信息。

参考文章：

http://www.cnblogs.com/lipan/archive/2011/03/08/1966463.html
http://www.cnblogs.com/hoojo/archive/2011/06/01/2066426.html