1.mongodb特性

1)mongo是一个面向文档的数据库,它集合了nosql和sql数据库两方面的特性。
2)所有实体都是在首次使用时创建。
3)没有严格的事务特性,但是它保证任何一次数据变更都是原子性的。
4)也没有固定的数据模型
5)mongo以javascript作为命令行执行引擎,所以利用shell进行复杂的计算和查询时会相当的慢。
6)mongo本身支持集群和数据分片
7)mongo是c++实现的,支持windows mac linux等主流操作系统
8)性能优越,速度快

2.mongo常用操作

1.增删操作
   db.user.insert({name:'aaaa',age:30});
   db.user.save({name:'aaaa',age:30});
   db.collection.insertOne({});(3.2新特性)
   db.collection.deleteOne(<filter>,{});(3.2新特性)
   db.collection.remove({name:'aaa'});
   db.collection.remove();(删除全部)
   
2.更新操作
  db.users.update ({   " name"   :   "joe"   },   joe );
  db.users.update ({   " name"   :   "joe"   },   joe,  true );------upsert模式
  db.users.update ({   " name"   :   "joe"   },   joe,  true ,true);------MULTI模式
  

update是对文档替换,而不是局部修改默认情况update更新匹配的第一条文档,multi模式更新所有匹配的

3.查询操作
  -- 普通查询
  db.user.find();
  db.user.find({name:'aaa'});
  db.user.findOne({name:'aaa'});
  
  -- 模糊查询
  db.UserInfo.find({userName :/A/}) (名称%A%)
  db.UserInfo.find({userName :/^A/}) (名称A%)
  
4.操作符
    1.$lt, $lte,$gt, $gte(<, <=, >, >= )     
    2.$all    数组中的元素是否完全匹配  db.things.find( { a: { $all: [ 2, 3 ] } } );
    3.$exists  可选:true,false  db.things.find( { a : { $exists : true } } );
    4.$mod  取模:a % 10 == 1  db.things.find( { a : { $mod : [ 10 , 1 ] } } );
    5.$ne 取反:即not equals  db.things.find( { x : { $ne : 3 } } );
    6.$in 类似于SQL的IN操作  db.things.find({j:{$in: [2,4,6]}});
    7.$nin $in的反操作,即SQL的  NOT IN  db.things.find({j:{$nin: [2,4,6]}});
    8.$nor $or的反操作,即不匹配(a或b)  db.things.find( { name : "bob", $nor : [ { a : 1 },{ b : 2 }]})
    9.$or Or子句,注意$or不能嵌套使用  db.things.find( { name : "bob" , $or : [ { a : 1 },{ b : 2 }]})
    10.$size  匹配数组长度  db.things.find( { a : { $size: 1 } } );
    11.$type  匹配子键的数据类型,详情请看  db.things.find( { a : { $type : 2 } } );

5.数组查询
    $size 用来匹配数组长度(即最大下标)  
    // 返回comments包含5个元素的文档   
    db.posts.find({}, {comments:{‘$size’: 5}});  
    // 使用冗余字段来实现  
    db.posts.find({}, {‘commentCount’: { ‘$gt’: 5 }});   
    $slice 操作符类似于子键筛选,只不过它筛选的是数组中的项  
    // 仅返回数组中的前5项  
    db.posts.find({}, {comments:{‘$slice’: 5}});  
    // 仅返回数组中的最后5项  
    db.posts.find({}, {comments:{‘$slice’: -5}});  
    // 跳过数组中的前20项,返回接下来的10项  
    db.posts.find({}, {comments:{‘$slice’: [20, 10]}});  
    // 跳过数组中的最后20项,返回接下来的10项  
    db.posts.find({}, {comments:{‘$slice’: [-20, 10]}});  
    MongoDB 允许在查询中指定数组的下标,以实现更加精确的匹配  
    // 返回comments中第1项的by子键为Abe的所有文档  
    db.posts.find( { "comments.0.by" : "Abe" } );   

3.索引的使用

1.创建索引
    db.things.ensureIndex ({'j': 1});
    创建子文档 索引
    db.things.ensureIndex ({'user.Name' : - 1});
    创建 复合 索引
    db.things.ensureIndex ({
    'j' : 1 ,   //  升序
    'x' : - 1   //  降序
    });
    如果 您的 find 操作只用到了一个键,那么索引方向是无关紧要的  
    当创建复合索引的时候,一定要谨慎斟酌每个键的排序方向
    
2.修改索引
    修改索引,只需要重新 运行索引 命令即可  
    如果索引已经存在则会 重建, 不存在的索引会被 添加  
    db . things . ensureIndex ({
        --- 原来的索引会 重建
        'user.Name ' :   - 1 ,
        --- 新增一个升序 索引
        'user.Name ' :   1 ,
        ---  为 Age 新建降序 索引
        'user.Age ' :   - 1
    }, 
    打开后台执行
    {    ‘background' :   true} 
    );
    重建索引
  1. things .reIndex();
    3.删除索引

       删除集合中的所有 索引
  2. . things . dropIndexes ();

       删除指定键的索引  
       db.things.dropIndex ({
           x :   1 ,
           y :   - 1
       });  
       使用 command 删除指定键的 索引
       db.runCommand ({
           dropIndexes : 'foo ' ,
           index  :   {   y :   1   }
       });  
       使用 command 删除所有 索引
  3. . runCommand ({dropIndexes : 'foo ' ,index : '*‘})

       如果是删除集合中所有的文档(remove)则不会影响索引,当有新文档插入时,索引就会重建。 

    4.唯一索引

       创建唯一索引,同时这也是一个符合唯一索引  
       db.things.ensureIndex (
       {
           'firstName ' :   1 ,
           'lastName ' :   1
       },   {
       指定为唯一索引
       'unique ' :   true ,
       删除重复 记录
       'dropDups ' :   true
       });
    

    5、强制使用索引

     强制使用索引 a 和 b 
       db.collection.find ({
           'a ' :   4 ,
           'b ' :   5 ,
           'c ' :   6
       }). hint ({
           'a ' :   1 ,
           'b ' :   1
       });
       强制不使用任何 索引
       db.collection.find ().hint ({
           '$ natural' :   1
       });

索引总结:

    索引可以加速查询;
    单个索引无需在意其索引方向;
    多键索引需要慎重考虑每个索引的方向;
    做海量数据更新时应当先卸载所有索引,待数据更新完成后再重建索引;
    不要试图为每个键都创建索引,应考虑实际需要,并不是索引越多越好;
    唯一索引可以用来消除重复记录;
    地理空间索引是没有单位的,其内部实现是基本的勾股定理算法

4.mongo数据库管理

  • 安全与认证
    1、 默认为无认证,启动用登录 shell ;
    2、 添加账号;
    3、 关闭 shell 、关闭 MongoDB ;
    4、 为 MongoDB 增加 — auth 参数;
    5、 重 启 MongoDB ;
    6、 登录 shell ,此时就需要认证了

  • 冷备份
    1、关闭MongoDB引擎
    2、拷贝数据库文件夹及文件
    3、恢复时反向操作即可

    -- 优点:可以完全保证数据完整性;
    -- 缺点:需要数据库引擎离线     
  • 热备份
    1、 保持MongoDB为运行状态
    2、使用mongodump备份数据
    3、使用mongorestore恢复数据

    --    优点:数据库引擎无须离线
    --缺点:不能保证数据完整性,操作时会降低MongoDB性能
    
  • 主从复制备份
    1、创建主从复制机制
    2、配置完成后数据会自动同步
    3、恢复途径很多

    -- 优点:可以保持MongoDB处于联机状态,不影响性能
    -- 缺点:在数据写入密集的情况下可能无法保证数据完整性
    
  • 修复
    db.repairDatabase();
    修复数据库还可以起到压缩数据的作用;
    修复数据库的操作相当耗时,万不得已请不要使用;
    建议经常做数据备份;

5.mongo复制(集群)

1、主从复制
    选项      说明
    --only  作用是限定仅复制指定的某个数据库
    --slavedelay  为复制设置操作延迟,单位为秒
    --fastsync  以主节点的数据快照为基础启动从节点。
    --autoresync  当主从节点数据不一致时,是否自动重新同步
    --oplogSize  设定主节点中的oplog的容量,单位是MB
        
2、副本集
    与普通主从复制集群相比,具有自动检测机制
    需要使用—replSet 选项指定副本同伴
    任何时候,副本集当中最多只允许有1个活跃节点
    
3、读写分离
    将密集的读取操作分流到从节点上,降低主节点的负载
    默认情况下,从节点是不允许处理
    客户端请求的,需要使用—slaveOkay打开
    不适用于实时性要求非常高的应用
    
4、工作原理—— OPLOG
    oplog保存在local数据库中,oplog就在其中的
    oplog.$main集合内保存。该集合的每个文档都记录了主节点上执行的一个操作,其键定义如下:
     ts:操作时间戳,占用4字节
     op:操作类型,占用1字节
     ns:操作对象的命名空间(或理解为集合全名)
     o:进一步指定所执行的操作,例如插入

5、工作原理—— 同步
     从节点首次启动时,做完整同步
     主节点数据发生变化时,做增量同步
     从节点与主节点数据严重不一致时,做完整同步
    
6、复制管理—— 诊断
    db.printReplicationInfo() 
    在主节点上使用
     返回信息是oplog的大小以及各种操作的耗时、空间占用等数据
    在从节点上使用
    db.printSlaveReplicationInfo() 
     返回信息是从节点的数据源列表、同步延迟时间等

7、复制管理—— 变更OPLOG 容量    
    在主节点上使用
      设定—oplogSize参数
      重启MongoDB
    
8、复制管理—— 复制认证
    主从节点皆须配置
     存储在local.system.users
     优先尝试repl用户
     主从节点的用户配置必须保持一致

6.MONGODB分片

  • 1、分片与自动分片

      分片是指将数据拆分,分散到不同的实例上进行负载分流的做法。我们常说的“分表”、“分
        库”、“分区”等概念都属于分片的实际体现。
      传统分片做法是手工分表、分库。自动分片技术是根据指定的“片键”自动拆分数据并维护数据
    请求路由的过程。
    
    递增片键--连续 不均匀 写入集中 分流较差
    随机片键--不连续 均匀 写入分散 分流较好
    三个组成部分
    --片
      保存子集数据的容器
    --mongos
      MongoDB的路由器进程
    --配置服务器
      分片集群的配置信息
  • 2、创建分片

    --启动配置服务器
      可以创建一个或多个
    --添加片
      每个片都应该是副本集
    --物理服务器
      性能、安全和稳定性    
  • 3、管理分片

    --查询分片
      db.shards.find();
    --数据库
      db.databases.find();
    --块
      db.chunks.find();
    --分片状态
      db.printShardingStatus();
    --删除片
      db.runCommand({ “removeshard” : “ip:port” });
    
    

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