MongoDB 数据库（1）

数据库 MongoDB （芒果数据库）

数据存储阶段

文件管理阶段 （.txt .doc .xls）

优点 ：

• 数据可以长期保存
• 可以存储大量的数据
• 使用简单

缺点 ：

• 数据一致性差
• 数据查找修改不方便
• 数据冗余度可能比较大

数据库管理阶段

优点 ：

• 数据组织结构化降低了冗余度
• 提高了增删改查的效率
• 容易扩展
• 方便程序调用，做自动化处理

缺点 ：

• 需要使用sql 或者 其他特定的语句，相对比较复杂

几个概念

• 数据 ： 能够输入到计算机中并被识别处理的信息集合
• 数据结构 ：研究一个数据集合中数据之间关系的
• 数据库 ： 按照数据结构，存储管理数据的仓库。数据库是在数据库 管理系统管理和控制下，在一定介质上的数据集合。
• 数据库管理系统：管理数据库的软件，用于建立和维护数据库
• 数据库系统：由数据库和数据库管理系统，开发工具等组成的集合

关系型数据库

采用关系模型来组织数据结构的数据库 （二维表）

Oracle 、 DB2 、 SQLServer 、 MySql 、 SqLite（Python标准库支持）

优点 ：

• 容易理解，类似我们常见的表格
• 使用方便，都是使用sql语句，SQL语句非常成熟
• 数据一致性高，冗余度低，完整性好
• 技术成熟，可以使用外部链接等比较复杂的操作

缺点 ：

• 不能很好的满足高并发需求，每次都需要进行sql语句的解析
• 针对含量数据的瞬间爆发读写性能不足，关系型数据库内部每步操作都需要加锁保证操作的原子性
• 数据扩展普遍比非关系型困难
• 数据一致性高，有时会浪费大量空间

非关系型数据库 （NoSql --> Not only Sql）

优点 ：

• 高并发，大数据读写能力强
• 支持分布式，容易扩展
• 弱化了数据结构，降低了数据的一致性

缺点 ：

• 通用性差，没有像sql那样一致的操作
• 操作灵活，容易混乱
• 没有join，有的数据库事务支持等操作

Nosql的使用情况：

1. 数据一致性要求低
2. 数据库并发处理要求高
3. 数据库设计时对大小的估算不确定，需要分布拓展
4. 给定的数据比较容易建立起Nosql的模型

Nosql分类：

1. 键值型数据库 Redis oracle BDB Tokyo
2. 列存储数据库HBase
3. 文档型数据库 MongoDB CouchDB
4. 图形数据库

MongoDB（非关系型 --》文档型数据库）

1. 由c++编写的数据库管理系统
2. 支持非常丰富的增删改查数据操作
3. 支持非常丰富的数据类型
4. 使用方便，便于部署，支持分布，容易拓展
5. 支持众多的编程语言接口 （python ruby c++ c# PHP）

MongoDB 安装

自动安装

sudo apt-get install mongodb

默认安装位置 /var/lib/mongodb

配置文件 /etc/mongodb.conf

命令集 /usr/bin /usr/local/bin

手动安装

1.下载MongoDB （开源）

www.mongodb.com  ---》 Download  ---》 community server
选择合适版本下载

1. 选择安装目录解压 （/usr/local /opt）
   
   tar解压后得到mongo文件夹

2. 将文件夹下的命令集目录 （bin目录）添加到环境变量

• PATH=$PATH:/opt/mongo....../bin
• export PATH

将以上两句写在 /etc/rc.local

4.重启系统

mongodb 命令

设置数据库存储位置

• mongod --dbpath 目录
  
  设置端口号
• mongod --port 8888
  
  *如果不设置则使用默认端口号 27017

mongo

进入mongo shell界面 mongodb的交互界面用来操作数据库

退出 mongo shell ： quit()

组成结构： 键值对 ---》 文档 ----》集合 ----》 数据库

ID	name	age
1	Lily	17
2	Lucy	18

{
   "_id":ObjectId("abcd1234afhkasyr"),
   "name":"Lily",
   "age":17
},
{
   "_id":ObjectId("abcd1234afasfsyr"),
   "name":"Lucy",
   "age":18
}

mysql 和 mongodb 概念对比

mysql	mongo	含义
database	database	数据库
table	collection	表/集合
column	field	字段/域
row	document	记录/文档
index	index	索引

创建数据库

use  databasename

e.g.

创建一个叫 stu 的数据库

use stu

• use实际功能是表示选择使用哪个数据库，当这个数据库不存在时即表示创建该数据库
• 使用use后数据库并不会马上被创建，而是需要插入数据后数据库才会创建

查看数据库

show  dbs

数据库名称规则

1. 原则上是任意满足以下几条的utf-8字符
2. 不能是空字符，不能含有空格' ' 点'.' '/' '' '\0'
3. 习惯上使用英文小写
4. 长度不超过64字节
5. 不能使用 admin local config 这样的名字

• admin ： 存储用户
• local ： 存储本地数据
• config ： 存储分片配置信息

---

• db ： mongo系统全局变量 代表你当前正在使用的数据库
• db 默认为test 如果插入数据即创建test数据库

数据库的备份和恢复

备份 mongodump -h dbhost -d dbname -o dbdir

e.g.   mongodump  -h 127.0.0.1 -d stu -o student
       将本机下 stu 数据库备份到 当前目录的student文件夹中
       会在student文件夹中自动生成一个stu文件夹则为备份文件

恢复 mongorestore -h : -d dbname

e.g.  mongorestore -h 127.0.0.1:27017 -d test student/stu
      将student文件夹下的备份文件stu恢复到本机的test数据库

数据库的监测命令

• mongostat
• insert query update delete ：每秒增查改删的次数
• getmore command 每秒运行命令次数
• dirty used flushes 每秒操作磁盘的次数
• vsize res 使用虚拟内存和物理内存

mongotop 监测每个数据库的读写时长

ns	total	read	write
数据集合	总时长	读时长	写时长

删除数据库

db.dropDatabase()
删除db所代表的数据库

集合的创建

db.createCollection(collection_name)

e.g.   db.createCollection("class2")
       在当前数据库下创建一个名字为class2的集合

查看数据库中集合

• show tables
• show collections

集合的命名规则：

1. 不能为空字符串，不能有'\0'
2. 不能以 system.开头 这是系统集合的保留前缀
3. 不能和保留字重复

创建集合2

• 当向一个集合中插入文档时，如果该集合不存在则自动创建

db.collectionName.insert()

e.g.   db.class0.insert({a:1})
      如果class0不存在则会创建class0集合并插入该数据

删除集合

db.collectionName.drop()

e.g.   db.class0.drop()
       删除class0集合

集合重命名

db.collectionName.renameCollection('new_name')

e.g.   db.class2.renameCollection('class0')
       将class2重命名为class0

文档

mongodb 中文档的组织形式

键值对组成文档 -----》 类似Python中的字典

bson -----》 json -----》 JavaScript

mongodb 中文档的数据组织形式为bson格式，类似Python的字典，也是由键值对构成

文档中键的命名规则 ：

1. utf-8格式字符串
2. 不用有\0 习惯上不用 . 和 $
3. 以_开头的多位保留键，自定义时一般不以_开头

注意 ：

• 文档键值对是有序的
• mongodb中严格区分大小写

值 ： mongodb的支持数据类型

支持的数据类型

类型	值
整型	整数
布尔类型	true false
浮点型	小数
Arrays	数组类型 [1,2,3]
Timestamp	时间戳
Date	时间日期
Object	内部文档
Null	空值
Symbol	特殊字符
String	字符串
Binary data	二进制字串
code	代码
regex	正则表达式
ObjectId	ObjectId子串

• ObjectId ： 系统自动为每个文档生成的不重复的主键
• 键名称 ： _id
• 值 ： ObjectId("5b03b823e64cb5d90e9c8f5c")

24位16进制数

8 文档创建时间 6机器ID 4进程ID 6计数器

• 文档中键 -----》 域/字段
• 文档 ---------》 记录

集合中文档特点：

1. 集合中的文档域不一定相同 ---》不保证数据一致性
2. 集合中的文档结构不一定相同

集合设计原则：

1.集合中的文档尽可能描述的数据类似

2.同一类文档放在相同的集合，不同的文档分集合存放

3.层次的包裹不宜太多

插入文档

db.collectionName.insert()

e.g.
db.class0.insert({name:'Lucy',age:16,sex:'w'})

• 当作为文档插入时键可以不加引号

查看插入结果

db.class0.find()

插入多条文档

db.collectionName.insert([{},{},{}])

e.g.  db.class0.insert([{'name':'阿花',age:28},{name:'阿红',age:26},{name:'阿彪',age:23}])

• _id 为系统自动添加主键，如果自己写_id域则会使用自己写的值。但是该值仍不允许重复。

save 插入数据

db.collectionName.save()
e.g.
db.class0.save({_id:2,name:'八戒',age:17,sex:'m'})

• 在不加_id是使用同 insert
• 如果使用save插入的时候加了_id，则如果_id值不存在则正常插入，如果该值存在，则修改原来内容
• save无法一次插入多个文档