关于MongoDB

简介

MongoDB为面向文档（基于分布式文件存储）数据库（非关系型数据库）

非关系型数据库的结构：一台服务器 => 数据库 => 集合 => 文档

非关系型数据库用于超大规模数据的存储

面向文档数据库会将数据以文档形式存储。每个文档都是自包含的数据单元，是一系列数据项的集合。
每个数据项都有一个名词与对应值，值既可以是简单的数据类型，如字符串、数字和日期等；也可以是复杂的类型，如有序列表和关联对象。
数据存储的最小单位是文档，同一个表中存储的文档属性可以是不同的，数据可以使用XML、JSON或JSONB等多种形式存储

优点：
高性能，易部署，易使用，存储数据方便
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）
自动处理碎片，以支持云计算层次的扩展性
支持ruby，python，java，c++，php等多种语言
文件存储格式为BSON（一种JSON的扩展），可直接存储对象，数组

部分应用场景：
视频直播：使用MongoDB存储点赞，评论，弹幕信息...
游戏场景：使用MongoDB存储打怪记录，用户积分...
社交场景：使用MongoDB存储朋友圈信息，浏览记录...
电商场景：使用MongoDB存储购物车，收藏...

官网：https://www.mongodb.com/

MongoDB的安装

下载安装地址：https://www.mongodb.com/try/download
windows详细安装与配置教程可查看网址：https://blog.csdn.net/baidu_39298625/article/details/98592631

MongoDB的可视化工具

RoBo3T是MongoDB的可视化界面管理工具
下载安装地址：https://robomongo.org/download
详细安装与配置教程可查看网址：https://www.cnblogs.com/smart-girl/p/11283449.html

MongoDB的文件目录说明

将MongoDB安装成window服务

先在非系统盘下创建一个文件夹mongodb，再创建两个子文件夹db和log

使用命令挂载服务：
在cmd中输入命令：mongod --dbpath "G:\mongodb\db"（db的路径）--logpath "G:\mongodb\log\mongodb.log"（log文件夹的路径，自动创建一个mongodb.log文件）--install --serviceName "MongoDB"（服务名称）

查看服务：
我的电脑 -> 右键 -> 管理 -> 服务与应用程序 -> 服务

使用这些命令的前提是已挂载到windows服务上
开启服务的命令：net start mongodb（服务名）
关闭服务的命令：net stop mongodb（服务名）
卸载服务的命令：sc delete mongodb（服务名）

没有挂载服务的话，可直接在cmd中进入mongodb的bin目录下，输入命令：mongod --dbpath= G:\mongodb\data（data的路径）来开启服务

MongoDB常用命令

进入数据库管理模式：mongo
在数据库管理模式中只能执行数据库命令，不能执行其他命令

退出数据库管理模式：exit

常用的数据库命令：
1. 显示所有的数据库列表：show dbs
2. 创建数据库：use 数据库名 （若数据库名不存在则创建，若已存在则进入）
3. 查看当前数据库是哪个：db
4. 删除数据库：db.dropDatabase()

关于集合的命令： 
1. 显示当前数据库的所有集合：show collections
2. 创建集合：db.集合名.insert({}) （通常在创建数据时自动创建集合，不需要单独创建）
            db.createCollections(集合名)
3. 删除集合：db.集合名.drop()

关于文档（数据）的操作：
1. 新增文档（数据）：db.集合名.insert({BSON数据}) （向集合中插入一条数据）（推荐使用）
                    db.集合名.save({BSON数据}) （向集合中插入一条数据，若集合中已经存在该数据则更新）（该方法新版本已弃用，可使用db.集合名.insertOne()或db.集合名.replaceOne()）
                    db.集合名.insertOne({BSON数据}) 
2. 查看文档（数据）：db.集合名.find() （查找当前集合中的所有数据，是个数组）
                    db.集合名.find({条件对象}) （查找符合条件的文档（数据））
                    db.集合名.findOne() （查找当前集合中的第一条数据）
                    db.集合名.find().pretty() （将找到的数据以格式化的结果显示出来）
3. 修改文档（数据）：db.集合名.update(查找的对象，修改结果)
                    db.集合名.update({修改1},{修改2},{multi:true}) （{multi:true}表示能更新多条数据）
                    db.集合名.update({条件},{$inc:{key:value}}) （$inc实现对某列的值进行自增操作）
4. 删除文档（数据）：db.集合名.remove({}) （{}为空则删除当前集合中的所有数据，{}有值则删除符合对应条件的数据）
（由于删除和更新操作数据会造成极大影响，所以要谨慎！）

一些高级命令：
1. 按指定条件查询：db.集合名.find({key：value})
2. 按大于某个范围的条件查询：db.集合名.find({key:{$gt:value}}) （key>value）
3. 按大于等于某个范围的条件查询：db.集合名.find({key:{$gte:value}}) （key>=value）
4. 按小于某个范围的条件查询：db.集合名.find({key:{$lt:value}}) （key<value）
5. 按小于等于某个范围的条件查询：db.集合名.find({key:{$lte:value}}) （key<=value）
6. 查询指定范围的数据：db.集合名.find({key:{$gt:value1，$lt:value2}})
7. 查询指定的数据是否在数组中：db.集合名.find({key：{$in:[...]}})
8. 按数组元素的个数查找：db.集合名.find({key：{$size:数量}})
9. 查找多个条件中符合其中一个条件的数据：db.集合名.find({$or：[{key1:value1}，{key2:value2}，...}]})
10. 查找同时符合多个条件的数据：db.集合名.find({key1:value1，key2:value2})
11. 排序：db.集合名.find().sort({key1：1/-1，key2：1/-1}) （1代表升序，-1代表降序）
12. 限定输出数据的条数.limit(Number)，跳过指定的数据条数.skip(Number) （配合使用，一般用作分页功能）
    返回集合的条数：db.集合名.find().count()
e.g. 现在有100条数据，每页显示10条，一共有多少页？（10页）
     若当前在第2页上，应显示哪些数据？（11-20之间的数据（即跳过前10条））
13. 模糊查询：db.集合名.find({key：/相应的reg/}) （可用于查找某姓之人或含某些关键字的）

MongoDB---聚合函数

MongoDB中聚合主要用于处理数据（如：统计平均值，求和等），并返回计算后的数据结果

聚合的方法使用aggregate()
基本的语法格式：
db.集合名.aggregate([
    {
        管道：（聚合操作表达式）
    }
])

管道：把聚合操作表达式找到的数据进行过滤

常用的聚合表达式：
$sum：计算总和（{$sum:1}相当于count(*)计算全部）
$avg：计算平均值
$min：获取集合中所有文档对应值的最小值
$max：获取集合中所有文档对应值的最大值

例子：

MongoDB的安全认证（了解）

查询所有角色权限（仅含用户自定义角色）：db.runCommand({rolesInfo:1})
查询所有角色权限（包含内置角色的所有角色）：db.runCommand({rolesInfo:1,showBuiltinRoles:true})
查询其它数据库中指定的角色权限：db.runCommand({rolesInfo:{role:角色名,db:数据库名}})
查询多个角色权限：db.runCommand({rolesInfo:[角色名...,{role:角色名,db:数据库名}]})
常见的角色：

添加用户和权限：
进入数据库后

认证测试：
切换到admin数据库中，输入命令：db.auth('账号','密码')

创建普通用户：

开启认证：

MongoDB---索引

索引分类：
单字段索引，复合索引，地理空间索引，文本索引，哈希索引，...

全文检索：

启用全文检索：

创建索引：db.集合名.createIndex(keys,options)
options的配置：background（布尔类型，默认为false，指定是否后台创建索引。在创建索引过程中会阻塞数据库的其他操作，而后台创建就会避免这种问题）
               unique（布尔类型，默认为false，指定建立的索引是否唯一） 
               name（索引名称，默认通过建立索引的字段名和排序顺序生成索引名称） 

删除索引：db.集合名.dropIndex(索引名称或索引键值对)

查看索引：db.集合名.getIndexes() （返回一个集合中的所有索引）

查看集合索引大小：db.集合名.totalIndexSize()

利用查询分析可确保建立的索引是否有效：

MongoDB---数据库备份与恢复

备份：使用mongodump命令（可导出所有数据到指定目录中，还可通过参数指定导出的数据量级转存的服务器）
mongodump命令语法：

恢复：使用mongorestore命令
mongorestore命令语法：

mongoose模块

node.js利用mongoose模块来操作MongoDB，是一种便捷的封装，一种对象模型工具  

mongoose官网：http://www.mongoosejs.net/

安装mongoose：
npm install mongoose （安装前提是要先安装express框架）

引入mongoose模块：
var mongoose = require('mongoose');

连接数据库：mongoose.connect('mongodb://127.0.0.1:27017/数据库名（服务器地址）',(err)=>{...（有错误则throw err）}) （MongoDB的默认端口号为：27017）
（在routers目录下的index.js中编写连接数据库的命令）

骨架Schema：
一种以文件形式存储的数据库模型骨架，不具备数据库操作能力
不仅定义了文档结构和使用性能还可以扩展插件，实例方法，复合索引，文档生命周期钩子
Model：由Schema发布生成的模型，具有抽象属性和行为的数据库操作的能力，通常用于读取数据库（查）
Entity：由Model创建的实体，其操作也会影响数据库，通常用于写数据（增删改）

连接数据库后，存储数据的步骤：定义骨架（Schema）-> 创建模型（Model）-> Entity实例化方法

定义骨架：
var schema=new mongoose.Schema({
    字段名：类型,（类型：String，Number，Date，Buffer，ObjectId，Array，Boolean，...）（若骨架没有定义属性及类型，是不能被加进数据库的）
    ...
})

创建模型：
var model=mongoose.model(模型名，骨架名，集合名称（与模型名保持一致）)
创建好model后，就可以使用相应的方法：
根据条件进行数据查询，可以找出多条数据：model.find({条件},(err,data)=>{...（data是从数据库中读取到的数据）}) （find找出来的数据一定是一个数组）
根据id查找一条数据：model.findById('id',(err,data)=>{..,}) （findById找出来的数据是一个对象）
另一种常用写法：model.find({}).limit().exec((err,data)=>{...})  （好处是可实现链式调用）

创建实体Entity（依赖于Model）：
var 实体名=new 对应的模型();
新增数据：
实体名.属性名=属性值;
实体名.save(()=>{});  （将添加到实体上的属性保存到数据库中）
删除数据：
先找出要删除的数据，再调用remove()方法删除数据：实体名.remove(()=>{}); 
如：model.findById(id).exec((err,data)=>{data.remove(err)=>{...}})
修改数据：
先找出要修改的数据，将数据修改后保存回数据库
如：model.findById(id).exec((err,data)=>{data.name=新值;data.save(()=>{...}))})