文章目录
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- 一、简介
- 二、设计特征
- 三、使用原理
- 四、MongoDB常见类型
- 五、数据库操作
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- 1、显示数据库列表
- 2、切换或创建数据(有则切换，无则创建)
- 3、删除数据库
- 六、集合操作
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- 1、创建集合
- 2、查看集合
- 3、删除集合
- 七、数据基础操作
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- 1、新增
- 2、查询
- 3、修改
- 4、删除
- 八、高级查询
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- 1、比较运算符查询
- 2、in/not in
- 3、size
- 4、exists
- 5、or
- 6、模糊查询
- 7、查询结果排序（sort）
- 8、限定返回结果数量（limit）
- 9、查询返回结果数量（count）
- 10、聚合函数
一、简介
MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库。由C++语言编写。旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。
MongoDB是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。它支持的数据结构非常松散，是类似json的bson格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。Mongo最大的特点是它支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。
二、设计特征
MongoDB 的设计目标是高性能、可扩展、易部署、易使用，存储数据非常方便。其主要功能特性如下。
（1）面向集合存储，容易存储对象类型的数据。在MongoDB 中数据被分组存储在集合中，集合类似RDBMS 中的表，一个集合中可以存储无限多的文档。
（2）模式自由，采用无模式结构存储。在MongoDB 中集合中存储的数据是无模式的文档，采用无模式存储数据是集合区别于RDBMS 中的表的一个重要特征。
（3）支持完全索引，可以在任意属性上建立索引，包含内部对象。MongoDB的索引和RDBMS 的索引基本一样，可以在指定属性、内部对象上创建索引以提高查询的速度。除此之外，MongoDB 还提供创建基于地理空间的索引的能力。
（4）支持查询。MongoDB 支持丰富的查询操作，MongoDB 几乎支持SQL中的大部分查询。
（5）强大的聚合工具。MongoDB 除了提供丰富的查询功能外，还提供强大的聚合工具，如count、group 等，支持使用MapReduce 完成复杂的聚合任务。
（6）支持复制和数据恢复。MongoDB 支持主从复制机制，可以实现数据备份、故障恢复、读扩展等功能。而基于副本集的复制机制提供了自动故障恢复的功能，确保了集群数据不会丢失。
（7）使用高效的二进制数据存储，包括大型对象（如视频）。使用二进制格式存储，可以保存任何类型的数据对象。
（8）自动处理分片，以支持云计算层次的扩展。MongoDB 支持集群自动切分数据，对数据进行分片可以使集群存储更多的数据，实现更大的负载，也能保证存储的负载均衡。
（9）支持Perl、PHP、Java、C#、JavaScript、Ruby、C 和C++语言的驱动程序，MongoDB 提供了当前所有主流开发语言的数据库驱动包，开发人员使用任何一种主流开发语言都可以轻松编程，实现访问MongoDB 数据库。
（10）文件存储格式为BSON（JSON 的一种扩展）。BSON 是对二进制格式的JSON 的简称，BSON 支持文档和数组的嵌套。
（11）可以通过网络访问。可以通过网络远程访问MongoDB 数据库。
三、使用原理
所谓“面向集合”（Collection-Oriented），意思是数据被分组存储在数据集中，被称为一个集合（Collection)。每个集合在数据库中都有一个唯一的标识名，并且可以包含无限数目的文档。集合的概念类似关系型数据库（RDBMS）里的表（table），不同的是它不需要定义任何模式（schema)。Nytro MegaRAID技术中的闪存高速缓存算法，能够快速识别数据库内大数据集中的热数据，提供一致的性能改进。
模式自由（schema-free)，意味着对于存储在mongodb数据库中的文件，我们不需要知道它的任何结构定义。如果需要的话，你完全可以把不同结构的文件存储在同一个数据库里。
存储在集合中的文档，被存储为键-值对的形式。键用于唯一标识一个文档，为字符串类型，而值则可以是各种复杂的文件类型。我们称这种存储形式为BSON（Binary Serialized Document Format）。
MongoDB已经在多个站点部署，其主要场景如下：
- 网站实时数据处理。它非常适合实时的插入、更新与查询，并具备网站实时数据存储所需的复制及高度伸缩性。
- 缓存。由于性能很高，它适合作为信息基础设施的缓存层。在系统重启之后，由它搭建的持久化缓存层可以避免下层的数据源过载。
- 高伸缩性的场景。非常适合由数十或数百台服务器组成的数据库，它的路线图中已经包含对MapReduce引擎的内置支持。
不适用的场景如下：
- 要求高度事务性的系统。
- 传统的商业智能应用。
- 复杂的跨文档（表）级联查询。
四、MongoDB常见类型
| MongoDB常见类型 | 说明 |
|---|---|
| Object ID | 文档ID |
| String | 字符串，最常用，必须是有效的UTF-8 |
| Boolean | 存储一个布尔值，true或false |
| Integer | 整数可以是32位或64位，这取决于服务器 |
| Double | 存储浮点值 |
| Arrays | 数组(js)或列表(python)，多个值存储到一个键 |
| Object | 用于嵌入式的文档，即一个值为一个文档 |
| Null | 存储Null值 |
| Timestamp | 时间戳 |
| Date | 存储当前日期或时间的UNIX时间格式 |
五、数据库操作
1、显示数据库列表
show dbs
2、切换或创建数据(有则切换，无则创建)
use 数据库名
3、删除数据库
db.dropDatabase()
六、集合操作
1、创建集合
db.createCollection(集合名, [参数])
2、查看集合
show collections/show tables
3、删除集合
db.集合名.drop()
七、数据基础操作
1、新增
db.集合名.insert({"键名1":值1, "键名2": 值2 ...})
db.yunfan_test.insert({"name":"张三","age":24})
2、查询
db.集合名.findOne() # 查询一行
db.集合名.find() # 查询全部
db.集合名.find().pretty() # 格式化打印db.集合名.find({查找条件}) # 按条件查找
db.yunfan_test.find({"age":24})
3、修改
db.集合名.update({查询条件}, {修改后结果}) #修改整行
db.students.update({查找条件}, {$set:{"要修改的字段名1":修改后的值, "要修改的字段名2": "值2"}}) #修改指定字段的值
db.yunfan_test.update({"name":"张三"}, {"name":"张三", "age":25})
db.yunfan_test.update({"name":"张三"}, {$set:{"age":26}})
4、删除
db.集合名.remove({查询条件})
db.集合名.remove({}) # 删除全部数据
db.yunfan_test.remove({"name":"张三"})
db.yunfan_test.remove({})
八、高级查询
1、比较运算符查询
db.集合名.find({"键名": {比较运算符1:值1, 比较运算符2:值2} })
db.yunfan_test.find({"age": {$lt:24}})
说明：
| 符号 | 释义 |
|---|---|
| $gt | 大于 |
| $lt | 小于 |
| $gte | 大于等于 |
| $lte | 小于等于欧 |
| $ne | 不等于 |
2、in/not in
db.集合名.find({"键名": {$in:[值1, 值2, 值3 ...]} })
db.集合名.find({"键名": {$nin:[值1, 值2, 值3 ...]} })db.yunfan_test.find({"age":{$in:[20,21,22]}})
db.yunfan_test.find({"age":{$in:[20,21,22]}})
3、size
db.集合名.find({"键名": {$size:n} })
db.yunfan_test.find({"list":{$size:3}})
4、exists
db.集合名.find({"键名": {$exist: true|false} })
db.yunfan_test.find({"flag":{$exists:true}})
5、or
db.集合名.find({$or:[{条件1}, {条件2}, {条件3}...]})
db.yunfan_test.find({$or:[{"name":"张三"},{"name":"李四"}]})
6、模糊查询
db.集合名.find({"键名": js正则表达)
db.yunfan_test.find({"name":/张三/})
7、查询结果排序（sort）
db.集合名.find().sort({"键名": 1｜-1, "键名": 1｜-1...}) #1为升序, -1为降序
db.yunfan_test.find().sort({"age":-1})
8、限定返回结果数量（limit）
db.集合名.find().limit(n)
db.集合名.find().skip(n) # 跳过n条，返回从n+1k开始的数据
db.集合名.find().skip(n).limit(m) # 跳过n条，返回后面的m条
db.yunfan_test.find().limit(1).sort({"age":1})
9、查询返回结果数量（count）
db.集合名.find().count()
db.集合名.find().skip(n).count(true) # 与skip结合使用时，要加true
db.yunfan_test.find().count()
10、聚合函数
| 分组函数 | 说明 |
|---|---|
| $sum | 计算总和，$sum:1同count表示计数 |
| $avg | 计算平均值 |
| $min | 获取最小值 |
| $max | 获取最大值 |
| $push | 在结果文档中插入值到一个数组中，相当于拼接字段 |
| $first | 根据资源文档的排序获取第一个文档数据 |
| $last | 根据资源文档的排序获取最后一个文档数据 |
db.集合名.aggregate({$group:{_id:'$字段名', 别名:{$聚合函数:'$字段名'}}}
);
例：
# 统计同年龄的人数
db.yunfan_test.aggregate({$group:{_id:'$age',count_age:{$sum:1}}}
);# 统计所有人平均年龄
db.yunfan_test.aggregate({$group:{_id:null,总人数:{$sum:1},avg_age:{$avg:"$age"},min_age:{$min:"$age"},max_age:{$max:"$age"}}}
);