练习 MongoDB 操作 —— 数据操作（一）

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GreenLightt
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    本文的目标是通过大量的示例，来更好的理解如果在Mongodb中进行数据操作；

    初入客户端
    刚利用 mongod命令进入客户端环境，此时对数据库一无所知；

    举目四望，想知道现在有哪些数据库，

    show dbs;

    因为是新装的mongodb环境，所以只看到了admin和local两个默认就存在的数据库；目光慢慢收回，那么当前是处于哪个数据库上呢？

    db;

    通过上述这个命令，不仅可以知道当前在哪个数据库上；
    现在切换到admin数据库上，转一圈；

    use admin;

    数据库
    这时候，笔者想要创建自己应用的数据库school, 用来存放一些班级学生信息；

    use school;

    use命令：如果数据库不存在，则创建数据库，否则切换到指定数据库；

    突然发现刚才敲命令，写错了，写成了use school1；这时候，希望删除school1这个数据库，就切换到该数据库下，再键入删除命令；

    use school1;
db.dropDatabase();

    集合
    Mongodb中的集合相当于Mysql中的表；

    作为一名优秀的“校长”，能适应高信息化社会发展，笔者需要为学校下的各个年级、班级建立集合；创建集合可以是显式的，也可以是隐式的；

    通过show tables，看到数据库下没有任何集合；笔者显式地创建“一年级一班的”集合；

    db.createCollection("grade_1_1");

    再次通过show tables就可以看到列表中有grade_1_1这个集合；

    当然，也可以隐式地创建，当为集合插入数据，集合不存在，这时候集合会自动创建；现在，不存在grade_1_2“一年级二班”这个集合，执行下面语句，为“一年级二班”加入一个学生；

    db.grade_1_2.insert({"name": 'zhangsan', "age": '7', "sex": "0"});

    通过show tables就可以看到grade_1_2这个集合了；

    因为一些特殊原因，要解散一年级二班，那笔者这儿就不用继续维护grade_1_2集合，

    db.grade_1_2.drop();

    练习增查

    1. 清空上面的school数据库

      use school;
db.dropDatabase();
use school;
show tables;

    2. 创建一年级的3个班，并随机添加 10 名学生；

         for(grade_index in (grade = ['grade_1_1', 'grade_1_2', 'grade_1_3'])) {
       for (var i = 1; i <= 10; i++) {
           db[grade[grade_index]].insert({
               "name": "zhangsan" + i,
               "sex": Math.round(Math.random() * 10) % 2,
               "age": Math.round(Math.random() * 6) + 3,
               "hobby": []
           });
       }
   }

    3. 查看一年级二班grade_1_2中的所有学生

      db.getCollection('grade_1_2').find({})

    4. 查看一年级二班grade_1_2中所有年龄是 4 岁的学生

      db.getCollection('grade_1_2').find({"age": 4})

      查看一年级二班grade_1_2中所有年龄大于 4 岁的学生

      db.getCollection('grade_1_2').find({"age": {$gt: 4}})

      查看一年级二班grade_1_2中所有年龄大于 4 岁并且小于 7 岁的学生

      db.getCollection('grade_1_2').find({"age": {$gt: 4, $lt: 7}})

      查看一年级二班grade_1_2中所有年龄大于 4 岁并且性别值为0的学生

      db.getCollection('grade_1_2').find({"age": {$gt: 4}, "sex": 0})

      查看一年级二班grade_1_2中所有年龄小于 4 岁并且大于 7 岁的学生

      db.getCollection('grade_1_2').find({$or: [{"age": {$lt: 4}}, {"age": {$gt: 6}}]})

    5. 查看一年级二班grade_1_2中所有年龄是 4 岁或 6 岁的学生

      db.getCollection('grade_1_2').find({"age": {$in: [4, 6]}})

    6. 查看一年级二班grade_1_2中所有姓名带zhangsan1的学生

      db.getCollection('grade_1_2').find({"name": {$regex: "zhangsan1"}})

      查看一年级二班grade_1_2中所有姓名带zhangsan1和zhangsan2的学生

      db.getCollection('grade_1_2').find({"name": {
   $in: [new RegExp(""zhangsan1"), new RegExp(""zhangsan2")]
}})

    7. 查看一年级二班grade_1_2中所有兴趣爱好有三项的学生

      db.getCollection('grade_1_2').find({"hobby": {$size: 3}})
      查看一年级二班`grade_1_2`中所有兴趣爱好包括画画的学生

      db.getCollection('grade_1_2').find({"hobby": "drawing"})
      查看一年级二班`grade_1_2`中所有兴趣爱好既包括画画又包括跳舞的学生

      db.getCollection('grade_1_2').find({"hobby": {$all: ["drawing", "dance"]}})

    8. 查看一年级二班grade_1_2中所有兴趣爱好有三项的学生的学生数目

      db.getCollection('grade_1_2').find({"hobby": {$size: 3}}).count()

    9. 查看一年级二班的第二位学生

      db.getCollection('grade_1_2').find({}).limit(1).skip(1)

    10. 查看一年级二班的学生，按年纪升序

      db.getCollection('grade_1_2').find({}).sort({"age": 1})
      查看一年级二班的学生，按年纪降序

      db.getCollection('grade_1_2').find({}).sort({"age": -1})

    11. 查看一年级二班的学生，年龄值有哪些

      db.getCollection('grade_1_2').distinct('age')
      查看一年级二班的学生，兴趣覆盖范围有哪些

      db.getCollection('grade_1_2').distinct('hobby')
      查看一年级二班的学生，男生（`sex`为 0）年龄值有哪些

       db.getCollection('grade_1_2').distinct('age', {"sex": 0})

    练习删除

    1. 一年级二班grade_1_2， 删除所有 4 岁的学生

      db.getCollection('grade_1_2').remove({"age": 4})

    2. 一年级二班grade_1_2， 删除第一位 6 岁的学生

      db.getCollection('grade_1_2').remove({"age": 6}, {justOne: 1})

    练习修改

    1. 一年级二班grade_1_2中，修改名为zhangsan7的学生，年龄为 8 岁，兴趣爱好为 跳舞和画画；

      db.getCollection('grade_1_2').update({"name": "zhangsan7"}, {$set: {"age": 8, "hobby": ["dance", "drawing"]}})
       一年级二班`grade_1_2`中，追加zhangsan7`学生兴趣爱好唱歌；

      db.getCollection('grade_1_2').update({"name": "zhangsan7"}, {$push: {"hobby": "sing"}})
       一年级二班`grade_1_2`中，追加zhangsan7`学生兴趣爱好吹牛和打篮球；

      db.getCollection('grade_1_2').update({"name": "zhangsan7"}, {$push: {"hobby": {$each: ["brag", "play_basketball"]}}})

       一年级二班`grade_1_2`中，追加`zhangsan7`学生兴趣爱好唱歌和打篮球，要保证`hobby`数组不重复；

       db.getCollection('grade_1_2').update({"name": "zhangsan7"}, {$addToSet: {"hobby": {$each: ["sing1", "play_basketball"]}}})

    2. 新学年，给一年级二班所有学生的年龄都增加一岁

       db.getCollection('grade_1_2').update({}, {$inc: {"age": 1}}, {multi: true})

    3. 一年级二班grade_1_2中，删除zhangsan7学生的sex属性

       db.getCollection('grade_1_2').update({"name": "zhangsan7"}, {$unset: {"sex": 1}})

    4. 一年级二班grade_1_2中，删除zhangsan7学生的hobby数组中的头元素

       db.getCollection('grade_1_2').update({"name": "zhangsan7"}, {$pop: {"hobby": -1}})
       一年级二班`grade_1_2`中，删除`zhangsan7`学生的`hobby`数组中的尾元素

       db.getCollection('grade_1_2').update({"name": "zhangsan7"}, {$pop: {"hobby": 1}})
       一年级二班`grade_1_2`中，删除`zhangsan7`学生的`hobby`数组中的`sing`元素

       db.getCollection('grade_1_2').update({"name": "zhangsan7"}, {$pull: {"hobby": "sing"}})

    练习分组

    新建一个集合grade_1_4，记录一年级四班在期中考试时的成绩；

        for (var i = 1; i <= 10; i++) {
        db.grade_1_4.insert({
            "name": "zhangsan" + i,
            "sex": Math.round(Math.random() * 10) % 2,
            "age": Math.round(Math.random() * 6) + 3,
            "score": {
                "chinese": 60 + Math.round(Math.random() * 40),
                "math": 60 + Math.round(Math.random() * 40),
                "english": 60 + Math.round(Math.random() * 40)
            }
        });
    }

    1. 统计每名学生在考试中的总分

         db.grade_1_4.group({
       key: {"name": 1},
       cond: {},
       reduce: function(curr, result) {
result.total += curr.score.chinese + curr.score.math + curr.score.english;
       },
       initial: { total : 0 }
   })

    2. 统计每名男生在考试中的总分

         db.grade_1_4.group({
       key: {"name": 1},
       cond: {"sex": 0},
       reduce: function(curr, result) {
result.total += curr.score.chinese + curr.score.math + curr.score.english;
       },
       initial: { total : 0 }
   })

    3. 统计每名男生在考试中的总分及平均分

         db.grade_1_4.group({
       key: {"name": 1},
       cond: {"sex": 0},
       reduce: function(curr, result) {
result.total += curr.score.chinese + curr.score.math + curr.score.english;
       },
       initial: { total : 0 },
       finalize: function(item) {
item.avg = (item.total / 3).toFixed(2);
return item;
       }
   })

    练习聚合

    1. 根据姓名分组， 并统计人数

         db.getCollection('grade_1_4').aggregate([
       {$group: {_id: "$name", num: {$sum: 1}}}
   ])
       根据姓名分组， 并统计人数，过滤人数大于 1 的学生

         db.getCollection('grade_1_4').aggregate([
       {$group: {_id: "$name", num: {$sum: 1}}}, 
       {$match: {num: {$gt: 1}}}
   ])

    2. 统计每名学生在考试中的总分

         db.getCollection('grade_1_4').aggregate([
       {$group: {_id: "$name", score: {$sum: {$sum: ["$score.chinese", "$score.math", "$score.english"]}}}}
])

    3. 统计每名男生在考试中的总分

      db.getCollection('grade_1_4').aggregate([
   {$match: {sex: 0}},
   {$group: {_id: "$name", score: {$sum: {$sum: ["$score.chinese", "$score.math", "$score.english"]}}}}
])
      统计每名男生在考试中的总分， 总分降序

         db.getCollection('grade_1_4').aggregate([
       {$match: {sex: 0}},
       {$group: {_id: "$name", score: {$sum: {$sum: ["$score.chinese", "$score.math", "$score.english"]}}}},
       {$sort: {score: 1}}
])

    练习权限

    创建用户

    要让权限生效，需要mongo服务器启动时添加--auth选项；

    创建用户school_admin，只能对school数据库进行读写操作；

    use school;

db.createUser({
    user: "school_admin",
    pwd: "school_admin",
    roles: [{role: "readWrite", db: "school"}]
})

    关于第三个参数角色，看下表：

    角色名 描述
    Read 允许用户读取指定数据库
    readWrite 允许用户读写指定数据库
    dbAdmin 允许用户在指定数据库中执行管理函数，如索引创建、删除，查看统计或访问system.profile
    userAdmin 允许用户向system.users集合写入，可以找指定数据库里创建、删除和管理用户
    clusterAdmin 只在admin数据库中可用，赋予用户所有分片和复制集相关函数的管理权限
    readAnyDatabase 只在admin数据库中可用，赋予用户所有数据库的读权限
    readWriteAnyDatabase 只在admin数据库中可用，赋予用户所有数据库的读写权限
    userAdminAnyDatabase 只在admin数据库中可用，赋予用户所有数据库的userAdmin权限
    dbAdminAnyDatabase 只在admin数据库中可用，赋予用户所有数据库的dbAdmin权限
    root 只在admin数据库中可用。超级账号，超级权限

    验证用户

    如果未通过验证，进行查询，

    会得到如下的提示：

    Error: error: {
    "ok" : 0,
    "errmsg" : "not authorized on school to execute command { find: \"grade_1_2\", filter: {} }",
    "code" : 13,
    "codeName" : "Unauthorized"
}

    如果执行验证代码：注意，要在注册时所在的数据库中验证

    use school;

db.auth('用户名', '密码')

    查看所有用户

    db.getUsers()

    删除用户

    先移到用户注册的数据库，然后移除指定用户 school_admin

    db.dropUser('school_admin')

    关于用户的注册位置，笔者的理解是在admin下创建其他数据库的管理者，再由这些管理者在对应的数据库下创建“可读”或“可写”的用户；

    mongodb
    GreenLightt
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