【MongoDB】部署，集合、文档、索引的基本操作

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    MongDB入门

    官网下载地址

    1. 部署
    2. 数据库、集合、文档的基本操作
    3. 索引

    1 单机部署

    1. 下载、解压、配置
    2. 启动数据库
    3. 连接数据库

    1.1 Windows下启动

    下载后解压至本地
    在解压后文件里创建一个目录用于存储数据文件 data/db

    方式1：命令行参数方式启动服务

    在bin目录中执行如下命令：

    mongod --dbpath=..\data\db

    默认端口27017，可以通过port指定端口

    可以将bin目录设置到环境变量path中，方便使用一些命令

    方式2：配置文件方式启动服务
    新建config文件夹，在文件夹下新建配置文件mongod.config

    storage:
  #The directory where the mongod instance stores its data.Default Value is "\data\db" on Windows.
  dbPath: F:\mongodb-5.0.2\data\db

    在bin下执行

    mongod -f ../config/mongod.config
或
mongod --config ../config/mogod.config
    默认端口27017
    在部署项目时，使用这种方法，有详细的参数

    1.2连接数据库

    1.2.1 Shell连接(mongo命令)

    在bin下新打开一个shell窗口
    连接

    mongo
或
mongo --host=localhost --port=27017

    查已有数据库

    >show databases

    退出mongodb

    exit

    更多参数

    mongo --help
    MongoDB javascript shell 是一个基于JavaScript的解释器，支持js程序
    1.2.2 Compass图形化界面的使用

    下载地址选择社区版
    填入ip与端口号 直接连接即可

    1.3 Linux下启动与连接数据库

    将下载的linux版本的MongoDB拷贝到服务器

    1. 下载、解压、移动

      sudo su
sudo yum install libcurl openssl
wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel70-5.0.2.tgz
tar -xvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-5.0.2.tgz
mv mongodb-linux-x86_64-rhel70-5.0.2 /usr/local/mongodb

    2. 新建目录，存储数据和日志

      #数据存储
mkdir -p /mongodb/single/data/db
#日志存储
mkdir -p /momgodb/single/log

    3. 新建配置文件

      vi /mongodb/single/mongod.config

    • 配置文件

      systemLog:
#MongoDB发送所有日志输出的目标指定文件
##The path of the log file to which mongod or mongos should send all diagnostic logging information
destination: file
#mongo或mongos应向发送所有诊断日志记录信息的日志文件路径
path: "/mongodb/single/log/mongod.log"
#当mongos或mongod实例重新启动时，mongos或mongod会将新条目附加到现有日志文件的末尾
logAppend: true
storage:
#mongod实例存储数据的目录 storage.dbPath设置仅使用于mongd
##The directory where the mongod instance stores its data.Default Value is "/data/db".
dbPath: "/mongodb/single/data/db"
journal:
  #启用或禁止持久性日志以确保数据文件保持有效和可恢复
  enabled: true
processManagement:
#启用在后台运行mongos或mongod进程的守护进程模式
fork: true
net:
#服务实例绑定的IP，默认是localhost
bindIp: localhost,172.19.18.168
#bindIP局域网IP - ifconfig
#绑定端口，默认为27017
port: 27017

      备用

      #数据库路径
dbpath=/mongodb/single/data/db

#日志输出文件路径
logpath=/mongodb/single/log/mongod.log

#错误日志采用追加模式
logappend=true

#启用日志文件，默认启用
journal=true

#这个选项可以过滤掉一些无用的日志信息，若需要调试使用请设置为false
quiet=true

#端口号 默认为27017
port=27017

#允许远程访问（服务器局域网ip 用ifconfig检查）
bind_ip=localhost,172.19.18.168

#开启子进程
fork=true

#开启认证，必选先添加用户，先不开启（不用验证账号密码）
#auth=true

    1. 启动MongoDB服务

      #启动
/usr/local/mongodb/bin/mongod -f /mongodb/single/mongod.config
或
export PATH=/usr/local/mongodb/bin:$PATH
mongod -f /mongodb/single/mongod.config
#设置密码
mongo
use admin
db.createUser({user:"root",pwd:"password",roles:["root"]})
db.auth('root','password')

      可以将export PATH=/usr/local/mongodb/bin:$PATH添加到/etc/profile文件中
      这样不用每次都设置环境变量

      vim /etc/profile
添加在export PATH USER LOGNAME MAIL HOSTNAME HISTSIZE HISTCONTROL之后
source /etc/profile //在每次打开时执行该命令初始化环境变量

      设置密码需要在配置中添加 auth = true

    • 通过进程来查看服务是否启动

      ps -ef |grep mongod

    1. Compass连接服务

      host:公网IP
端口:27017

      防火墙开启与关闭

      #查看防火墙转态
systemctl status firewalld
#临时关闭防火墙
systemctl stop firewalld
#开启防火墙
systemctl start firewalld
#开机禁止启动防火墙
systemctl disable firewalld
#开机启用防火墙
systemctl enable firewalld

      添加防火墙端口

      #开放端口
firewall-cmd --zone=public --add-port=27017/tcp --permanent 
#防火墙重新加载配置
firewall-cmd --reload
#查询开放的端口
firewall-cmd --list-port
#关闭一个防火墙端口
firewall-cmd --zone=public --remove-port=27017/tcp --permanent

      关闭服务

      #方式1
kill -2 进程号
#方式2
pkill mongod
    • 可能出现的问题
      启动失败：一般就是配置文件的路径或者缺少必要的配置项，或者是启动命令错误
      连接失败：如果是云服务器，先检查防火墙规则或安全组是否放行27017端口，这里可以不在shell中操作，直接手动添加。检查配置文件的bindIp，修改为0.0.0.0，或者在localhost后添加内网ip
    #本地cmd连接服务器数据库
mongodb/din] mongo --host=外网IP

    2 基本常用命令

    1. 数据库的选择、创建、删除
    2. 集合的创建与删除
    3. 文档的CRUD

    2.1 数据库操作

    2.1.1 选择和创建数据库
    #查看有权查看的所有数据库
> show dbs
> show datadases
#选择或创建一个数据库
> use dbname
    • use dbname，dbname存在时则选择进入该数据库，不存在时创建数据库并进入
    • 默认进入的数据库为test
    2.1.2 数据库的删除
    #查看当前数据库
> db
#删除当前数据库
> db.dropDatabase()
    • db表示当前数据库，可视为一个对象，上面有很多方法
    admin： root，添加一个用户到此数据库，该用户自动继承所有数据库权限。一些特定服务器命令只能从这个数据库运行 - 列出所有数据库或关闭服务器
    local：该数据库永远不会被复制，可以用来存储限于本地单台服务器的任意集合
    config：当Mongo用于分片设置时，config数据库在内部使用，用于保存分片的相关信息

    2.2集合操作

    2.2.1集合的显示创建
    #显式创建集合 - 关系数据库中的表
db.createCollection(name)
#查看集合
show collections
    2.2.2集合的隐式创建

    向一个集合插入一个文档的时候，如果集合不存在，则会自动创建集合

    推荐使用此方法隐式创建文档
    2.2.3 删除一个集合
    #删除集合
db.collectionName.drop()
#查看
show collections

    2.3 文档基本CRUD

    2.3.1 文档的插入

    1. 单文档插入
      使用insert()或save()方法向集合插入文档

      db.collectionName.insert(
 <document or array of document>,
 {
     writeConcern: <document>,
     ordered: <boolean>
 }
)
      • document 要插入到集合的文档或文档数组(json格式)
      • writeConern 性能与可靠性的级别
      • ordered 插入时是否排序
      //示例
db.comment.insert(
 {
     "articleid":"100",
     "content":"针不戳",
     "useid":"10",
     "nickname":"Jack",
     "creatdatetiem":new Date(),
     "likenum":NumberInt(10),
     "state":null
 }
)

    2. 批量插入
      使用inserMany()

      db.collectionName.insertMany(
 [<document1> , <document2> , ...],
 {
     writeConern:<document>,
     ordered:<boolean>
 }
)
      //示例
db.comment.insertMany([
 {
     "articleid":"100",
     "content":"针不戳",
     "useid":"10",
     "nickname":"Jack",
     "creatdatetiem":new Date(),
     "likenum":NumberInt(10),
     "state":null
 },
 {
     "articleid":"100",
     "content":"这垃圾袋挺能藏啊",
     "useid":"1",
     "nickname":"pig",
     "creatdatetiem":new Date(),
     "likenum":NumberInt(1000),
     "state":null
 }
])
    2.3.2 文档的基本查询

    使用find()

    db.collectionName.find(<query>,[projection])
    • query：可选，使用查询运算符指定筛选范围
    • projection：可选，指定要在与查询筛选器匹配的文档中返回的字段
    #全部查询
db.comment.find()
#条件查询
db.comment.find({"useid":"10"})
#单文档条件查询
db.comment.findOne({"useid":"10"})
#投影查询
db.comment.find({"useid":"10"},{"useid":1,"_id":0})
    • 投影查询第一个参数为条件，第二个参数为要显示的数据
    插入错误处理，将操作写在try中，catch捕获错误并print
    2.3.3 文档的更新

    使用update()

    db.collectionName.update(query,update,options)
db.collectionName(
    <query>,
    <update>,
    {
        upsert:<boolean>,
        nulti:<boolean>,
        writeConcern:<document>,
        collation:<document>,
        arrayFilters:[<filterdocument1>,...],
        hint:<document|string>  //MondoDB 4.2
     }
)
    #覆盖的修改 - 只保留更新的数据
db.comment.update(useid:"1",{content:"叫学姐"})
#局部的修改 - $set
db.comment.update({useid:"10"},{$set:{content:"学姐再见"}})
#批量修改 - multi:true修改所有符合条件的数据
db.comment.update({useid:"10"},{$set:{content:"学姐再见"}},{multi:true})
#列值增长的修改 - $inc
db.comment.update({useid:"10"},{$inc:{likenum:NumberInt(1)}})
    updateOne与updateMany可以分别单条与多条的修改
    2.3.4 文档的删除

    使用remove()

    db.collectionName.remove(条件)
    #删除1或多个
db.comment.remove({content:"学姐好"})
db.comment.remove({useid:"10"})
#全部删除
db.comment.remove({})
    deleteOne与deleteMany可以单条与多条的删除

    2.4 文档的分页查询

    2.4.1 统计查询

    使用count()

    db.collectionName.count(query,options)
    • query：查询条件
    • options：可选，修改计数的额外选项
    #统计所有记录
db.comment.count()
#按条件统计记录
db.comment.count({likenum:10})
    2.4.2 分页列表查询

    使用limit()读取指定数量的数据，skip()跳过指定数量的数据

    db.collectionName.find().limit(num).skip(num)
    #跳过2条显示2条数据
db.comment.find().limit(2).skip(2)
    2.4.3 排序查询

    使用sort() 按某字段升序或降序查询 1为升序，-1位降序

    db.collectionName.find().sort({KEY:1})
    #对useid升序排列 相同id按点赞数升序
db.comment.find({},{useid:1,likenum1}).sort({useid:1,likenum:1})
    尽量保证排序的字符串数据位数相同
    sort排序会从首位比较

    2.5 其他查询方式

    2.5.1 正则的复杂条件查询
    db.collectionName.find({字段:/正则/})
    db.comment.find({content:/齐刷的/})
    2.5.2 比较查询

    < ,<= ,> ,>= ,!=

    # >的使用 $gt
db.collectionName.find({字段:{$gt:值}})
# <的使用 $lt
db.collectionName.find({字段:{$lt:值}})
# >=的使用 $gte
db.collectionName.find({字段:{$gte:值}})
# <=的使用 $lte
db.collectionName.find({字段:{$lte:值}})
# !=的使用 $ne
db.collectionName.find({字段:{$ne:值}})
    #查询点赞数大于两百的数据
db.comment.find({likenum:{$gt:200}})
    2.5.3 包含查询

    使用$in

    db.colletionName.find({字段:{$in:["val1","val2"]}})
    #查找id为1和2的数据
db.comment.find({useid:{$in:["1","2"]}})
    2.5.4 条件连接查询

    使用$and 与 $or

    db.collection.find({$and:[{},{},{}]})
db.collection.find({$or:[{},{},{}]})
    #查找点赞数大于100小于1000的文档
db.comment.find({$and:[{likenum:{$gt:100}},{likenum:{$lt:1000}}]})
#查找id为1和2的文档
db.comment.find({$or:[{useid:"1"},{useid:"2"}]})

    3 索引 - Index

    1. 索引介绍 - 类型与优点
    2. 索引的操作
    3. 索引的性能

    3.1 概述

    • MongoDB的索引使用了B-Tree，MySQL是B+Tree，在结构上MySQL支持随机和顺序查找
    • 使用B树数据结构遍历结点，结点内使用顺序查找或二分查找去查找关键字，查找失败确定范围到下一级结点，直到查找成功或返回null
    • 使用索引可以减少查询的集合，不用遍历所有的集合提升查询效率

    3.2 索引类型

    3.2.1 单字段索引
    • 在文档的单字段上创建用户定义的升序/降序索引

    • 可以在任何方向上遍历索引

      #升序
{userid:1}
    3.2.2 复合索引
    • 多个字段的用户定义的索引

    • 先按一个去排序，相同的值按其他字段再排序

      #按id升序，相同id按num降序
{userid:1,num:-1}
    3.2.3 其他索引
    • 地理空间索引
      返回结果时使用平面几何的二维索引
      返回结果时使用球面几何的二维球面索引
    • 文本索引
      支持在搜索字符串内容，这些文本索引不存储特定语言的停止词，而将几何中的词作为词干，只存储词根
    • 哈希索引
      对字段值的散列进行索引，这些索引在其范围内的值分布更加随机，但支持相等匹配，不支持基于范围的查询

    3.3 索引的管理操作

    3.3.1 查看索引

    • 返回几何中所有索引的数组

      db.collectionName.getIndexes()
      #查询comment几何所有的索引
db.comment.getIndexes()
[ 
    { v: 2, key: { _id: 1 }, name: '_id_' } 
]
      默认以_id为索引
    3.3.2 创建索引

    • 在集合上创建索引

      db.collectionName.createIndex(keys,options)

      keys：键值对文档，键为字段，值为1或-1。也可以是其他索引类型
      options：可选，控制索引创建的选项文档

      unique:<Boolean/> 索引是否唯一
      name:<String/> 索引名称，可以对复合索引重命名
      sparse:<Booeal/> 不存在的字段不启用索引
      weights:<document/> 索引权重值，优先级1-99999
      其他参数可参考文档
      #在comment上添加一个降序的索引
db.comment.createIndex({useid:-1})
#查看索引
db.comment.getIndexes()
[
    { v: 2, key: { _id: 1 }, name: '_id_' },
    { v: 2, key: { useid: -1 }, name: 'useid_-1' }
]
    3.3.3 删除索引
    • 可以移除指定索引，或删除所有索引

    1.指定删除

    #删除指定索引
db.collectionName.dropIndex(index)
    index 可以是name也可以是key
    #删除comment集合的useid字段降序的索引
db.comment.dropIndex("useid_-1")
{ nIndexesWas: 2, ok: 1 }

    2.删除全部

    #删除全部索引
db.collectionName.dropIndexes()
    _id是不会被删除的

    3.4 使用索引

    3.4.1 执行计划
    • 分析查询性能通 使用 执行计划来观察查询情况

    • 查询耗费的事件、是否基于索引查询

      db.collectionName.find(query,options).explain(options)
      #查询useid为2的文档
db.comment.find({useid:"2"}).explain()
      返回的参数中 WinningPlan的stage参数记录了查询的方式，索引还是全局
    3.4.2 涵盖的查询
    • 当查询条件和查询投影仅包含索引字段时，MongoDB直接从索引返回结果

    • 不扫描任何文档或将文档带入内存

      #查询likenum为大于10的文档，仅返回likenum
db.comment.createIndex({likenum:1})
db.comment.find({likenum:{$gt:10}},{likenum:1,_id:0}).expalin()
      查询条件与返回的结果仅只有likennum，直接在likenum索引里遍历即可，不用遍历文档
    mongodb入门
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