MongoDB数据库的应用详解

一、Win下安装数据库

进入mongo官网，选择相应的msi版本下载，安装时默认勾选安装MongoD服务和修改一些数据库配置，如已有数据库连接工具Robo 3T，可取消默认勾选的compass安装。

若启动服务报mp错误，可修改binmongod.cfg，注释最后一行mp

安装后如果需要修改配置/服务或手动运行，可以参考如下：

1、命令行运行

可以通过命令行运行，也可以通过指定配置运行，以安装在D:MongoDB为例

# 单行配置
> D:\MongoDB\bin\mongod.exe --dbpath D:\MongoDB\data --logappend

# 指定配置文件
> D:\MongoDB\bin\mongod.exe --config "D:\MongoDB\bin\mongod.cfg"

2、服务方式运行

通过安装和运行服务，可以让mongoDB以后台静默的方式运行。

安装/移除服务：

# 添加到windows服务
> D:\MongoDB\bin\mongod.exe --config "D:\MongoDB\bin\mongod.cfg" --install

# 移除服务（以管理员身份运行cmd）
> D:\MongoDB\bin\mongod.exe --remove

启动/关闭服务：

> net start MongoDB
> net stop MongoDB

二、Linux安装数据库

Linux各版本镜像源：https://repo.mongodb.org/， 下面以CentOS系统为例：

# 更新yum包管理
$ yum -y update

1、安装Mongodb

查看当前系统版本

$ cat /etc/redhat-release

打开 https://repo.mongodb.org/yum/... ，选择适合自己系统的mongo版本，然后编辑Mongodb安装源，下面以3.6为例：

$ sudo vi /etc/yum.repos.d/mongodb-org-3.6.repo

编辑内容（根据自己的mongo版本替换下面的3.6字样）：

[mongodb-org-3.6]
name=MongoDB Repository
baseurl=https://repo.mongodb.org/yum/redhat/$releasever/mongodb-org/3.6/x86_64/
gpgcheck=1
enabled=1
gpgkey=https://www.mongodb.org/static/pgp/server-3.6.asc

安装：

$ yum install mongodb-org

2、修改Mongo配置

mongo配置文件路径：/etc/mongod.conf，但如果用mongod命令直接运行（非service运行），此时若不用-f指定配置文件，mongo会使用内在配置，dbpath也默认存放在/data/db下

$ vi /etc/mongod.conf

#--------------------------------------------------------

# 可修改数据库存放位置
storage:
  dbPath: /var/lib/mongodb

# 若要支持远程连接，需将默认的127.0.0.1改为：
net:
  port: 27017
  bindIp: 0.0.0.0

# 若需数据库权限认证，开启下面配置：
security:
    authorization: enabled

若远程连接工具Robo 3T还是不能连接，需在防火墙增加端口：

$ sudo /sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport 27017 -j ACCEPT

三、Linux运行数据库

1、service服务管理

1.）配置

一般service服务配置不用修改，如有需要，可查看：

$ sudo vi /lib/systemd/system/mongod.service

配置如下：

[Unit]
Description=MongoDB Database Server
After=network.target
 
[Service]
Type=forking
User=mongodb
Group=mongodb

ExecStart=/usr/bin/mongod --quiet --config /etc/mongod.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/usr/bin/mongod --config /etc/mongod.conf --shutdown

PIDFile=/var/run/mongodb/mongod.pid
 
[Install]
WantedBy=multi-user.target

服务配置若有变动，需要重载service服务

$ systemctl daemon-reload

2.）运行

通过上面mongod.service配置可以看到，service方式默认以mongodb用户，使用的是默认配置/etc/mongod.conf

# 启动
$ service mongod start

# 或用systemctl管理
$ systemctl start mongod.service

# 重启
$ service mongod restart

# 关闭
$ service mongod stop

若启动出现timeout错误时，可查看service里的pid与config里的pid是否相同，不一致时需修改mongod.service配置

3.）随系统启动

可设置mongod随机自启动

$ systemctl enable mongod.service

也可以通过手动创建软链实现

$ ln -s /usr/lib/systemd/system/mongod.service /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/

2、手动管理

1.）启动

不建议用root用户启动mongod服务，可通过-u指定用户启动

# 手动指定配置文件
$ sudo mongod -f /etc/mongod.conf --fork # --fork后台运行

# 指定用户(mongodb)
$ sudo -u mongodb mongod -f /etc/mongod.conf --fork

# 开启权限认证模式
$ sudo mongod -f /etc/mongod.conf --auth --fork

2.）关闭

$ sudo mongod -f /etc/mongod.conf --shutdown

3、查看日志

$ tail -n30 /var/log/mongodb/mongod.log

四、操作数据库

1、数据管理

1.) 数据库操作

# 进入mongo
$ mongo

# 显示当前数据库，默认定位test数据库
> db;

# 显示所有数据库
> show dbs;

# 切换/创建数据库
> use xxx;

# 删除数据库
> db.dropDatabase();

# 修复数据库
> db.repairDatabase();

# 查看当前db的链接机器地址
> db.getMongo(); 

# 退出mongo
> exit;

2.) 集合(表)操作

# 显示所有集合名
> show tables;
# 或
> db.getCollectionNames();

# 创建集合
> db.createCollection('users', {size: 1024, max: 1000}); # 最大1M，1000条

# 删除集合
> db.users.drop();

3.) 文档(记录)操作

3.2版本之后，对CRUD操作分别新增了单条和批量指令

# 查询记录
---------------------------------------------------------
> db.users.findOne();  # 查询集合里第一条
> db.users.find();  # 查询集合里全部

# 根据条件查询
> db.users.findOne({age: 8});
> db.users.find({name: /汪/});  # 正则模糊查询

# 返回指定字段
> db.users.find({name: /汪/}, {age: 1}) # 只返回age和默认_id, 为0相反，除了指定的其它终返回

# 新增记录
---------------------------------------------------------
> db.users.insertOne({name: 'wang', age: 8});  # 主键已存在会报错
> db.users.insertMany([{},{}]);  # 新增多条
> db.users.save({name: 'wang', age: 8});  # 主键已存在会替换

# 修改记录
---------------------------------------------------------
> db.users.updateOne({name: 'wang'}, {$set: {sex: 'male'}}); 
> db.users.updateMany({name: 'wang'}, {$set: {sex: 'male'}});
# 通用写法（后面两个参数：第一个表示找不到则新建一条，第二个表示更新多条）
> db.users.update({name: 'wang'}, {$set: {sex: 'male'}}, false, true);

# 删除记录
---------------------------------------------------------
> db.users.deleteOne({age: 8}); 
> db.users.deleteMany({age: 8}); 
# 通用写法
> db.users.remove({age: 8});  # 默认多条
> db.users.remove({age: 8}, true);  # 可设单条

2、用户管理

1.) 用户类型

对于web应用来说，最常用的用户类型有：

用户类型	角色	管理用户	读写数据	身份授权库
数据库用户	read/readWrite	无	指定库	指定库/admin
所有数据库读写权限	readWriteAnyDatabase	无	任意库	admin
用户管理员	userAdmin	指定库	无	指定库/admin
所有数据库管理员	userAdminAnyDatabase	任意库	无	admin
超级账号	root	任意库	任意库	admin

2.) 常用用户指令

# 显示所有用户
> show users;

# 新建用户
> db.createUser({user:'用户名',pwd:'密码',roles:[{role:'角色',db:'库'}]});

# 若当前数据库与目标库相同，可简写：
> db.createUser({user:'用户名',pwd:'密码',roles:['角色']});

# 追加用户权限
> db.grantRolesToUser('用户名',[{role:'角色',db:'库'}]);

# 修改用户权限
> db.updateUser('用户名',{roles:['角色1','角色2']});

# 更新密码
> db.changeUserPassword('用户名','密码');
# 或
> db.updateUser('用户名',{pwd:'密码'});

# 删除用户
> db.dropUser('用户名');

3.) 管理用户创建

root、*AnyDatabase角色用户、cluster集群等用户只能在admin库下创建

> use admin;

# 超级管理员
> db.createUser({user:'root',pwd:'密码',roles:['root']});

# user管理员账号
> db.createUser({user:'用户名',pwd:'密码',roles:['userAdminAnyDatabase']});

# 任意库读写账号
> db.createUser({user:'用户名',pwd:'密码',roles:['readWriteAnyDatabase']};

# 普通读写用户（可以在admin库下创建，但认证时也需在admin库）
> db.createUser({user:'用户名',pwd:'密码',roles:[{role:'readWrite',db:'业务库'}]});

4.) 普通用户创建

mongoDB的权限是跟随库的，用户在哪个库下创建的，则需在哪个库进行auth认证，如果认证库和读写目标库一致，则连接时authSource参数可省略（见第四节：连接数据库）

> use xxx;
> db.createUser({user:'用户名',pwd:'密码',roles:['readWrite']);

如果提示SCRAM-SHA-256 requires undigested passwords错误，需要加mechanisms，如下：

> db.createUser({user:'用户名',pwd:'密码',roles:['readWrite'],mechanisms: ['SCRAM-SHA-1']});

五、连接数据库

1、shell方式连接：

1.）普通登录

如果mongoDB未开启认证模式，所有用户的权限与root一样，任意操作。

$ mongo

# 自定义host和端口
$ mongo --host 主机 --port 端口

2.）认证登录

mongoDB的权限是跟随库的，普通用户在哪个库新建授权，就需要在哪个库进行auth验证

$ mongo --host 主机 --port 端口
> use 认证数据库;
> db.auth('用户名', '密码');

也可以登录时一并授权认证:

$ mongo --host 主机 --port 端口 -u '用户名' -p '密码' --authenticationDatabase '身份认证所用库'

root和*AnyDatabase角色的权限只能在admin数据库里认证，如：

$ mongo --host 主机 --port 端口 -u root -p 123456 --authenticationDatabase admin

2、URI方式连接：

1.）未认证数据库

mongo://主机:端口/数据库名

2.）认证数据库

a.）普通数据用户

若当前用户认证的数据库与要操作的数据库相同，连接方式如下：

mongo://用户名:密码@主机:端口/数据库名

若不同，则需添加authSource，例如：在admin库里认证了，角色db却是xxx

mongo://用户名:密码@主机:端口/xxx?authSource=admin

b.）root和所有数据库用户

若连接用户是root、*AnyDatabase角色、cluster集群的认证库都是admin

mongo://用户名:密码@主机:端口/数据库名?authSource=admin

c.）认证机制

mongoDB支持多种认证机制， 常用的有'MONGODB-CR' 和 'SCRAM-SHA-1' 两种，官方推荐 'SCRAM-SHA-1'，此时不需要带在URI里，但如果是'MONGODB-CR'类型需加添加在URI上。

mongo://用户名:密码@主机:端口/数据库?authMechanism=认证机制&authSource=身份认证所用库

六、备份/恢复数据库

1、备份数据库：

也适用于copy远程数据库到本地

$ mongodump --host 主机 --port 端口 --username 用户 --password "密码" --authenticationDatabase "授权库" --db 目标数据库 --out 存放目录

2、恢复数据库：

若本地数据库以非认证模式运行，恢复到本地可简单的如下：

$ mongorestore 存放目录

恢复远程认证数据库：

$ mongorestore --host 主机 --port 端口 --username 用户 --password "密码" --authenticationDatabase "授权库" 存放目录