MongoDB的基本概念和数据类型

转载：http://www.runoob.com/mongodb/mongodb-query.html

Mongo DB 是什么？

Mongo DB是一个由C++编写的，是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统。在高负载的情况下，添加更多的结点，可以保证服务器性能。

Mongo DB意在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。

Mongo DB将数据存储为文档，数据结构由键值对（key-value）组成.

Mongo DB存储的文档类似于JSON对象。字段值可以包含 其他文档、数组和文档数组。

Mongodb主要特点：

1. Mongo DB提供了面向文档的存储，操作简单方便。

2.可以在Mongo DB记录中设置任何属性的索引（如：FirstName=“Sameer”，Address=“8 Gandhi Road”）来实现更快的排序。

3.可以通过本地或者网络创建数据镜像，这使得Mongo DB有更强的扩展性。

4.如果负载的增加（需要更多的存储空间和更强的处理能力），它可以分布在计算机网络中的其他节点上这就是所谓的分片。

5.Mongo DB支持丰富的查询表达式。查询指令试用JSON形式的标记，可轻易查询文档中内嵌的对象及数组。

6.MongoDB中的Map／Reduce主要是用来对数据进行批量处理和聚合操作。

7.Map函数调用emit（key，value）遍历集合中所有的记录，将key与value传给Reduce函数进行处理。

8.Map函数和Reduce函数使用Javascript编写的，并可以通过 db.runCommand 或 mapreduce 命令来执行MapReduce操作。

9.GridFS是MongoDB中的一个内置功能，可以用于存放大量小文件

10.MongoDB允许在服务端执行脚本，可以用Javascript编写某个函数，直接在服务端执行，也可以把函数的定义存储在服务端，下次直接调用即可。

11.MongoDB支持各种编程语言：Ruby，Python，Java，C++，PHP，C#等多种语言。

12.MongoDB安装简单

基本概念：

SQL术语/概念MongoDB术语/概念解释/说明databasedatabase数据库tablecollection数据库表/集合rowdocument数据记录行/文档columnfield数据字段/域indexindex索引table joins 表连接,MongoDB不支持primary keyprimary key主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键

数据库-Database

一个mongodb中可以建立多个数据库。

MongoDB的默认数据库为"db"，该数据库存储在data目录中。

MongoDB的单个实例可以容纳多个独立的数据库，每一个都有自己的集合和权限，不同的数据库也放置在不同的文件中。

"show dbs" 命令可以显示所有数据的列表。

$ ./mongoMongoDB shell version: 3.0.6connecting to: test> show dbslocal  0.078GBtest   0.078GB> 

文档

文档是一组键值(key-value)对(即BSON)。MongoDB 的文档不需要设置相同的字段，并且相同的字段不需要相同的数据类型，这与关系型数据库有很大的区别，也是 MongoDB 非常突出的特点。

一个简单的文档例子如下：

{"site":"www.runoob.com", "name":"菜鸟教程"}

下表列出了 RDBMS 与 MongoDB 对应的术语：

RDBMSMongoDB数据库数据库表格集合行文档列字段表联合嵌入文档主键主键 (MongoDB 提供了 key 为 _id )数据库服务和客户端Mysqld/Oraclemongodmysql/sqlplusmongo

需要注意的是：

1. 文档中的键/值对是有序的。
2. 文档中的值不仅可以是在双引号里面的字符串，还可以是其他几种数据类型（甚至可以是整个嵌入的文档)。
3. MongoDB区分类型和大小写。
4. MongoDB的文档不能有重复的键。
5. 文档的键是字符串。除了少数例外情况，键可以使用任意UTF-8字符。

文档键命名规范：

• 键不能含有\0 (空字符)。这个字符用来表示键的结尾。
• .和$有特别的意义，只有在特定环境下才能使用。
• 以下划线"_"开头的键是保留的(不是严格要求的)。

集合

集合就是 MongoDB 文档组，类似于 RDBMS （关系数据库管理系统：Relational Database Management System)中的表格。

集合存在于数据库中，集合没有固定的结构，这意味着你在对集合可以插入不同格式和类型的数据，但通常情况下我们插入集合的数据都会有一定的关联性。

比如，我们可以将以下不同数据结构的文档插入到集合中：

{"site":"www.baidu.com"}{"site":"www.google.com","name":"Google"}{"site":"www.runoob.com","name":"菜鸟教程","num":5}

当第一个文档插入时，集合就会被创建。

合法的集合名

• 集合名不能是空字符串""。
• 集合名不能含有\0字符（空字符)，这个字符表示集合名的结尾。
• 集合名不能以"system."开头，这是为系统集合保留的前缀。
• 用户创建的集合名字不能含有保留字符。有些驱动程序的确支持在集合名里面包含，这是因为某些系统生成的集合中包含该字符。除非你要访问这种系统创建的集合，否则千万不要在名字里出现$。　

如下实例：

db.col.findOne()

capped collections

Capped collections 就是固定大小的collection。

它有很高的性能以及队列过期的特性(过期按照插入的顺序). 有点和 "RRD" 概念类似。

Capped collections是高性能自动的维护对象的插入顺序。它非常适合类似记录日志的功能和标准的collection不同，你必须要显式的创建一个capped collection，指定一个collection的大小，单位是字节。collection的数据存储空间值提前分配的。

要注意的是指定的存储大小包含了数据库的头信息。

db.createCollection("mycoll", {capped:true, size:100000})

• 在capped collection中，你能添加新的对象。
• 能进行更新，然而，对象不会增加存储空间。如果增加，更新就会失败 。
• 数据库不允许进行删除。使用drop()方法删除collection所有的行。
• 注意: 删除之后，你必须显式的重新创建这个collection。
• 在32bit机器中，capped collection最大存储为1e9( 1X10⁹)个字节。

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元数据

数据库的信息是存储在集合中。它们使用了系统的命名空间：dbname.system.* 这个功能类似于关系数库中的catalog 表

在MongoDB数据库中名字空间 <dbname>.system.* 是包含多种系统信息的特殊集合(Collection)，如下:

集合命名空间描述dbname.system.namespaces列出所有名字空间。dbname.system.indexes列出所有索引。dbname.system.profile包含数据库概要(profile)信息。dbname.system.users列出所有可访问数据库的用户。dbname.local.sources包含复制对端（slave）的服务器信息和状态。

对于修改系统集合中的对象有如下限制。

在{{system.indexes}}插入数据，可以创建索引。但除此之外该表信息是不可变的(特殊的drop index命令将自动更新相关信息)。

{{system.users}}是可修改的。 {{system.profile}}是可删除的。

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MongoDB 数据类型

下表为MongoDB中常用的几种数据类型。

数据类型描述String字符串。存储数据常用的数据类型。在 MongoDB 中，UTF-8 编码的字符串才是合法的。Integer整型数值。用于存储数值。根据你所采用的服务器，可分为 32 位或 64 位。Boolean布尔值。用于存储布尔值（真/假）。Double双精度浮点值。用于存储浮点值。Min/Max keys将一个值与 BSON（二进制的 JSON）元素的最低值和最高值相对比。Arrays用于将数组或列表或多个值存储为一个键。Timestamp时间戳。记录文档修改或添加的具体时间。Object用于内嵌文档。Null用于创建空值。Symbol符号。该数据类型基本上等同于字符串类型，但不同的是，它一般用于采用特殊符号类型的语言。Date日期时间。用 UNIX 时间格式来存储当前日期或时间。你可以指定自己的日期时间：创建 Date 对象，传入年月日信息。Object ID对象 ID。用于创建文档的 ID。Binary Data二进制数据。用于存储二进制数据。Code代码类型。用于在文档中存储 JavaScript 代码。Regular expression正则表达式类型。用于存储正则表达式。

三 常用操作

1.创建数据库

MongoDB 创建数据库的语法格式如下：

use DATABASE_NAME

如果数据库不存在，则创建数据库，否则切换到指定数据库。

> use runoobswitched to db runoob> dbrunoob> 

如果你想查看所有数据库，可以使用 show dbs 命令：

> show dbslocal  0.078GBtest   0.078GB> 

可以看到，我们刚创建的数据库 runoob 并不在数据库的列表中，要显示它，我们需要向 runoob 数据库插入一些数据。

> db.runoob.insert({"name":"菜鸟教程"})WriteResult({ "nInserted" : 1 })> show dbslocal   0.078GBrunoob  0.078GBtest    0.078GB> 

MongoDB 中默认的数据库为 test，如果你没有创建新的数据库，集合将存放在 test 数据库中。

2.删除数据库

MongoDB 删除数据库的语法格式如下：

db.dropDatabase()

删除当前数据库，默认为 test，你可以使用 db 命令查看当前数据库名。

实例

以下实例我们删除了数据库 runoob。

首先，查看所有数据库：

> show dbslocal   0.078GBrunoob  0.078GBtest    0.078GB

接下来我们切换到数据库 runoob：

> use runoobswitched to db runoob> 

执行删除命令：

> db.dropDatabase(){ "dropped" : "runoob", "ok" : 1 }

最后，我们再通过 show dbs 命令数据库是否删除成功：

> show dbslocal  0.078GBtest   0.078GB> 

删除集合

集合删除语法格式如下：

db.collection.drop()

以下实例删除了 runoob 数据库中的集合 site：

> use runoobswitched to db runoob> show tablessite> db.site.drop()true> show tables> 

3.插入文档

插入文档

MongoDB 使用 insert() 或 save() 方法向集合中插入文档，语法如下：

db.COLLECTION_NAME.insert(document)

实例

以下文档可以存储在 MongoDB 的 runoob 数据库 的 col 集合中：

>db.col.insert({title: 'MongoDB 教程',     description: 'MongoDB 是一个 Nosql 数据库',    by: '菜鸟教程',    url: 'http://www.runoob.com',    tags: ['mongodb', 'database', 'NoSQL'],    likes: 100})

以上实例中 col 是我们的集合名，如果该集合不在该数据库中， MongoDB 会自动创建该集合并插入文档。

查看已插入文档：

> db.col.find(){ "_id" : ObjectId("56064886ade2f21f36b03134"), "title" : "MongoDB 教程", "description" : "MongoDB 是一个 Nosql 数据库", "by" : "菜鸟教程", "url" : "http://www.runoob.com", "tags" : [ "mongodb", "database", "NoSQL" ], "likes" : 100 }> 

> document=({title: 'MongoDB 教程',     description: 'MongoDB 是一个 Nosql 数据库',    by: '菜鸟教程',    url: 'http://www.runoob.com',    tags: ['mongodb', 'database', 'NoSQL'],    likes: 100});

执行后显示结果如下：

{        "title" : "MongoDB 教程",        "description" : "MongoDB 是一个 Nosql 数据库",        "by" : "菜鸟教程",        "url" : "http://www.runoob.com",        "tags" : [                "mongodb",                "database",                "NoSQL"        ],        "likes" : 100}

执行插入操作：

> db.col.insert(document)WriteResult({ "nInserted" : 1 })> 

插入文档你也可以使用 db.col.save(document) 命令。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。

4.更新文档

MongoDB 更新文档

MongoDB 使用 update() 和 save() 方法来更新集合中的文档。接下来让我们详细来看下两个函数的应用及其区别。

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update() 方法

update() 方法用于更新已存在的文档。语法格式如下：

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

参数说明：

• query : update的查询条件，类似sql update查询内where后面的。
• update : update的对象和一些更新的操作符（如$,$inc...）等，也可以理解为sql update查询内set后面的
• upsert : 可选，这个参数的意思是，如果不存在update的记录，是否插入objNew,true为插入，默认是false，不插入。
• multi : 可选，mongodb 默认是false,只更新找到的第一条记录，如果这个参数为true,就把按条件查出来多条记录全部更新。
• writeConcern :可选，抛出异常的级别。

实例

我们在集合 col 中插入如下数据：

>db.col.insert({    title: 'MongoDB 教程',     description: 'MongoDB 是一个 Nosql 数据库',    by: '菜鸟教程',    url: 'http://www.runoob.com',    tags: ['mongodb', 'database', 'NoSQL'],    likes: 100})

接着我们通过 update() 方法来更新标题(title):

>db.col.update({'title':'MongoDB 教程'},{$set:{'title':'MongoDB'}})WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })   # 输出信息> db.col.find().pretty(){        "_id" : ObjectId("56064f89ade2f21f36b03136"),        "title" : "MongoDB",        "description" : "MongoDB 是一个 Nosql 数据库",        "by" : "菜鸟教程",        "url" : "http://www.runoob.com",        "tags" : [                "mongodb",                "database",                "NoSQL"        ],        "likes" : 100}>

可以看到标题(title)由原来的 "MongoDB 教程" 更新为了 "MongoDB"。

以上语句只会修改第一条发现的文档，如果你要修改多条相同的文档，则需要设置 multi 参数为 true。

>db.col.update({'title':'MongoDB 教程'},{$set:{'title':'MongoDB'}},{multi:true})

save() 方法

save() 方法通过传入的文档来替换已有文档。语法格式如下：

db.collection.save(   <document>,   {     writeConcern: <document>   })

参数说明：

• document : 文档数据。
• writeConcern :可选，抛出异常的级别。

实例

以下实例中我们替换了 _id 为 56064f89ade2f21f36b03136 的文档数据：

>db.col.save({"_id" : ObjectId("56064f89ade2f21f36b03136"),    "title" : "MongoDB",    "description" : "MongoDB 是一个 Nosql 数据库",    "by" : "Runoob",    "url" : "http://www.runoob.com",    "tags" : [            "mongodb",            "NoSQL"    ],    "likes" : 110})

替换成功后，我们可以通过 find() 命令来查看替换后的数据

>db.col.find().pretty(){        "_id" : ObjectId("56064f89ade2f21f36b03136"),        "title" : "MongoDB",        "description" : "MongoDB 是一个 Nosql 数据库",        "by" : "Runoob",        "url" : "http://www.runoob.com",        "tags" : [                "mongodb",                "NoSQL"        ],        "likes" : 110}> 

db.col.update( { "count" : { $gt : 1 } } , { $set : { "test2" : "OK"} } );

全部更新：

db.col.update( { "count" : { $gt : 3 } } , { $set : { "test2" : "OK"} },false,true );

只添加第一条：

db.col.update( { "count" : { $gt : 4 } } , { $set : { "test5" : "OK"} },true,false );

全部添加加进去:

db.col.update( { "count" : { $gt : 5 } } , { $set : { "test5" : "OK"} },true,true );

全部更新：

db.col.update( { "count" : { $gt : 15 } } , { $inc : { "count" : 1} },false,true );

只更新第一条记录：

db.col.update( { "count" : { $gt : 10 } } , { $inc : { "count" : 1} },false,false );

5.查询文档

MongoDB 删除文档

在前面的几个章节中我们已经学习了MongoDB中如何为集合添加数据和更新数据。在本章节中我们将继续学习MongoDB集合的删除。

MongoDB remove()函数是用来移除集合中的数据。

MongoDB数据更新可以使用update()函数。在执行remove()函数前先执行find()命令来判断执行的条件是否正确，这是一个比较好的习惯。

语法

remove() 方法的基本语法格式如下所示：

db.collection.remove(   <query>,   <justOne>)

如果你的 MongoDB 是 2.6 版本以后的，语法格式如下：

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

参数说明：

• query :（可选）删除的文档的条件。
• justOne : （可选）如果设为 true 或 1，则只删除一个文档。
• writeConcern :（可选）抛出异常的级别。

实例

以下文档我们执行两次插入操作：

>db.col.insert({title: 'MongoDB 教程',     description: 'MongoDB 是一个 Nosql 数据库',    by: '菜鸟教程',    url: 'http://www.runoob.com',    tags: ['mongodb', 'database', 'NoSQL'],    likes: 100})

使用 find() 函数查询数据：

> db.col.find(){ "_id" : ObjectId("56066169ade2f21f36b03137"), "title" : "MongoDB 教程", "description" : "MongoDB 是一个 Nosql 数据库", "by" : "菜鸟教程", "url" : "http://www.runoob.com", "tags" : [ "mongodb", "database", "NoSQL" ], "likes" : 100 }{ "_id" : ObjectId("5606616dade2f21f36b03138"), "title" : "MongoDB 教程", "description" : "MongoDB 是一个 Nosql 数据库", "by" : "菜鸟教程", "url" : "http://www.runoob.com", "tags" : [ "mongodb", "database", "NoSQL" ], "likes" : 100 }

接下来我们移除 title 为 'MongoDB 教程' 的文档：

>db.col.remove({'title':'MongoDB 教程'})WriteResult({ "nRemoved" : 2 })           # 删除了两条数据>db.col.find()……                                        # 没有数据

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如果你只想删除第一条找到的记录可以设置 justOne 为 1，如下所示：

>db.COLLECTION_NAME.remove(DELETION_CRITERIA,1)

如果你想删除所有数据，可以使用以下方式（类似常规 SQL 的 truncate 命令）：

>db.col.remove({})>db.col.find()>

MongoDB 查询文档

语法

MongoDB 查询数据的语法格式如下：

>db.COLLECTION_NAME.find()

find() 方法以非结构化的方式来显示所有文档。

如果你需要以易读的方式来读取数据，可以使用 pretty() 方法，语法格式如下：

>db.col.find().pretty()

pretty() 方法以格式化的方式来显示所有文档。

实例

以下实例我们查询了集合 col 中的数据：

> db.col.find().pretty(){        "_id" : ObjectId("56063f17ade2f21f36b03133"),        "title" : "MongoDB 教程",        "description" : "MongoDB 是一个 Nosql 数据库",        "by" : "菜鸟教程",        "url" : "http://www.runoob.com",        "tags" : [                "mongodb",                "database",                "NoSQL"        ],        "likes" : 100}

除了 find() 方法之外，还有一个 findOne() 方法，它只返回一个文档。

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MongoDB 与 RDBMS Where 语句比较

如果你熟悉常规的 SQL 数据，通过下表可以更好的理解 MongoDB 的条件语句查询：

操作格式范例RDBMS中的类似语句等于{<key>:<value>}db.col.find({"by":"菜鸟教程"}).pretty()where by = '菜鸟教程'小于{<key>:{$lt:<value>}}db.col.find({"likes":{$lt:50}}).pretty()where likes < 50小于或等于{<key>:{$lte:<value>}}db.col.find({"likes":{$lte:50}}).pretty()where likes <= 50大于{<key>:{$gt:<value>}}db.col.find({"likes":{$gt:50}}).pretty()where likes > 50大于或等于{<key>:{$gte:<value>}}db.col.find({"likes":{$gte:50}}).pretty()where likes >= 50不等于{<key>:{$ne:<value>}}db.col.find({"likes":{$ne:50}}).pretty()where likes != 50

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MongoDB AND 条件

MongoDB 的 find() 方法可以传入多个键(key)，每个键(key)以逗号隔开，及常规 SQL 的 AND 条件。

语法格式如下：

>db.col.find({key1:value1, key2:value2}).pretty()

实例

以下实例通过 by 和 title 键来查询 菜鸟教程 中MongoDB 教程 的数据

> db.col.find({"by":"菜鸟教程", "title":"MongoDB 教程"}).pretty(){        "_id" : ObjectId("56063f17ade2f21f36b03133"),        "title" : "MongoDB 教程",        "description" : "MongoDB 是一个 Nosql 数据库",        "by" : "菜鸟教程",        "url" : "http://www.runoob.com",        "tags" : [                "mongodb",                "database",                "NoSQL"        ],        "likes" : 100}

以上实例中类似于 WHERE 语句：WHERE by='菜鸟教程' AND title='MongoDB 教程'

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MongoDB OR 条件

MongoDB OR 条件语句使用了关键字 $or,语法格式如下：

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

实例

以下实例中，我们演示了查询键 by 值为 菜鸟教程 或键 title 值为 MongoDB 教程 的文档。

>db.col.find({$or:[{"by":"菜鸟教程"},{"title": "MongoDB 教程"}]}).pretty(){        "_id" : ObjectId("56063f17ade2f21f36b03133"),        "title" : "MongoDB 教程",        "description" : "MongoDB 是一个 Nosql 数据库",        "by" : "菜鸟教程",        "url" : "http://www.runoob.com",        "tags" : [                "mongodb",                "database",                "NoSQL"        ],        "likes" : 100}>

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AND 和 OR 联合使用

以下实例演示了 AND 和 OR 联合使用，类似常规 SQL 语句为：'where likes>50 AND (by = '菜鸟教程' OR title = 'MongoDB 教程')'

>db.col.find({"likes": {$gt:50}, $or: [{"by": "菜鸟教程"},{"title": "MongoDB 教程"}]}).pretty(){        "_id" : ObjectId("56063f17ade2f21f36b03133"),        "title" : "MongoDB 教程",        "description" : "MongoDB 是一个 Nosql 数据库",        "by" : "菜鸟教程",        "url" : "http://www.runoob.com",        "tags" : [                "mongodb",                "database",                "NoSQL"        ],        "likes" : 100}