题外话

工作3年,了解的技术颇多,但都是一知半解,了解不是很透澈。用过的技术,就像猴子搬过的包谷,搬一个丢一个。几年风雨,真有点一缕清风过,片叶不沾身的味道。

为强化知识点,提升文档及学习能力,我把以前做过的各种技术点,建成一个分类工具库。在做好每一个技术工具库后,将自己的心得体会写成博客。

正文

一、简介

  • 什么是MongoDB

MongoDB是一种非关系型的基于分布式文档存储的数据库(系统)。支持的数据结构是类似json的BSON格式,而BSON格式本身就支持保存二进制格式的数据,

所以可以存储比较复杂的数据类型。主要解决海量数据访问效率问题和海量计算问题,达到高扩展性、高性能、灵活数据模型、高可用性。

  • 特点

  1. 安装部署简单,支持多种编程语言。
  2. 使用二进制存储数据,适合存储各种大型媒体(音频)对象。
  3. 无完整性约束,支持内嵌文档和数组,随时可以存储自定义的数据格式,支持运行时横向扩展、运行时索引操作。
  4. 无对SQL语言解析过程和对表的锁定与解锁过程,减少很多额外开销。
  5. 支持索引,又是基于键值对存储,使用内存映射访问数据库,有利于提高查询速度。
  6. 支持分配预处理,其中就有提前给每个数据库分配增长大小的文件集,可避免潜在的文件碎片。
  7. 支持复制,分片。
  • 缺陷

  1. 虽然支持内嵌和数组,但是在多表复杂关联情况下就会力不从心。
  2. 无完整性约束,较难保证数据可靠性。
  3. 预分配数据库空间可能造成存储浪费。
  • 实用场景

  1. 做缓存用:由于MongoDB是文件存储,可以保证数据不丢失;使用内存映射访问数据库,访问速度很高;单独服务,不会想IIS被GC自动回收。
  2. 低成本:需快速开发,成本估计较低的项目。
  3. 采集数据:适合存储用于统计功能的高并发采集数据。
  4. 网站数据:MongoDB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。

二、安装MongoDB

  • 下载安装包

下载地址:https://www.mongodb.com/download-center,根据自己的电脑配置下载相应的安装包。

我下载的是:mongodb-win32-x86_64-2008plus-ssl-3.4.2-signed.msi 这个Windows功能增强“插件”。不用解压,方便直接安装。

  • 建立安装文件夹

在安装磁盘建立文件夹,我是安装在D盘,所以在D盘建立D:\mongodb。内部手动再建立3个文件夹。D:\mongodb\data\db,用于放数据库文件;

D:\mongodb\log,用于放日志文件;D:\mongodb\conf,用于存放配置文件。

  • 正式安装

点击安装,将数据库安装到D:\mongodb文件夹下面,最终安装效果如图:

  • 再在D盘建立两个文件夹,为副本集做准备(不做副本集,可以不管这一步)

在D盘在新建2个文件夹,分别是mongodb1,mongodb2,再将mongodb文件夹中的信息复制粘贴到这2个文件夹里面。

  • CMD将MongoDB安装为安装多个windows服务,并启动

分别在CMD中执行下面3个命令,生成windows服务。

D:\mongodb\bin\mongod --port 27018 --dbpath D:\mongodb\data\db --logpath d:\mongodb\log\mongodb.log --replSet test

--logappend --serviceDisplayName "MongoDB"  --serviceName "MongoDB" --install

D:\mongodb1\bin\mongod --port 27019 --dbpath D:\mongodb1\data\db --logpath d:\mongodb1\log\mongodb.log --replSet test

--logappend --serviceDisplayName "MongoDB1" --serviceName "MongoDB1" --install

D:\mongodb2\bin\mongod --port 27020 --dbpath D:\mongodb2\data\db --logpath d:\mongodb2\log\mongodb.log --replSet test

--logappend --serviceDisplayName "MongoDB2" --serviceName "MongoDB2" --install

      (replSet 是为了后面做副本集做准备,如果只是单服务,只需要执行第一个就可以了)

       下表为mongodb启动的参数说明

  注意:mongodb拒绝访问

该问题,有可能是因为你在cmd下没有权限所致,以管理员身份(win+x,然后A键)启动cmd以后,再执行你原来的命令就没问题了。

 或者使用配置文件形式:

mongo.config,在D:\mongodb\conf中创建配置文件mongo.config,内容如下:

dbpath = D:\mongodb\data\db
logpath = D:\mongodb\log\mongodb.log
logappend = true
directoryperdb = true
serviceName = MongoDB
serviceDisplayName = MongoDB
port = 27018
auth = true

cmd:D:\mongodb\bin\mongod --config D:\mongodb\conf\mongo.config --serviceDisplayName "MongoDB"  --serviceName "MongoDB" --install

启动服务

net start MongoDB

net start MongoDB1。。。

三、可视化工具操作

在网上找了一圈,找到很多工具强大的可视化工具。MongoDB Cloud ManagerMongoDB compassMongoDB Atlas

MongoClientmongo-expressadminMongoNoSQL Manager for MongoDBrobomongo都是比较好的工具,我选择使用

robomongo,原因就是网上说这款比较稳定,其他的没有具体试过,后期把每个拿来用用,看看他们的优缺点。

  • 链接数据库

如图所示,打开robomongo,点击file->connection,在MongoDB Connections 中可以操作链接设置。新建链接,点击create,

出现设置窗口,输入安装时配置的IP:Port,点击save即可。

  • 数据库操作

具体操作我看的 MongoDB查询文档,这个上面对MongoDB讲解比较全面,总结一句话,除了关键字与特殊操作符,其他都是JSON操作

  • 授权

db.createUser(
  {
  user:"lw",
  pwd: "123123",
  roles: [{ role: "readWrite", db: "LW_Test"}]
  }
)
db.auth('lw','123123')

四、MongoDB副本集模式

用多个节点进行同一数据的同步操作,使多个节点上都拥有同一数据的副本,并且在主节点出现故障的时候,通过内部心跳选举机制自动

重新选举一个节点成为主节点。如图所示:

特点

  • 实现故障转移,提高容灾率(提高数据安全性和数据可用性)
  • 可实现灾难恢复
  • 无停机维护(如备份,索引重建,压实)
  • 可实现读写分离。
  • 副本集对应用程序是透明

串联数据库,实现副本集

  • 连接主节点

     D:\mongodb\bin\mongo --port 27018

     

  • 加节点配置   

config = { _id:"test", members:[
... {_id:0,host:"127.0.0.1:27018"},
... {_id:1,host:"127.0.0.1:27019"},
... {_id:2,host:"127.0.0.1:27020"}]
... }

输出:

  • 初始化配置

rs.initiate(config);

        

  • 查看集群节点状态

      rs.status();

  • 测试:

操作数据库之前是没有数据的,当想住节点插入数据以后,副节点异步同步数据成功。当更新主节点信息时,副节点信息也跟着更新。

        

  • 故障转移测试

        将主节点停掉,连接副节点D:\mongodb\bin\mongo --port 27019,查看状态rs.status();可以看到主节点已经转移了。

五、功能难点-C#实现自增列

MongDB自身是没有自增列的功能的,如果需要自增列功能,就需要另想办法。我用的是MongoDB.Driver中的FindOneAndUpdate+InsertData实现。

首先数据库里面先有一行专门做标记行数的一行,每次插入之前需要在标记行里面去查询并修改行数据。

代码如下:

  1. /// <summary>
    /// 实现ID自增
    /// </summary>
    /// <param name="sender"></param>
    /// <param name="e"></param>
    private void btn_modified_Click(object sender, EventArgs e)
    {
    string name = txt_name.Text;
    string age = txt_age.Text;
    string friends = textBox1.Text;
    if (!string.IsNullOrWhiteSpace(name) && !string.IsNullOrWhiteSpace(age) && !string.IsNullOrWhiteSpace(friends))
    {
    AutoIncrement autoIncrement = new AutoIncrement()
    {
    Name = name,
    Age = Convert.ToDouble(age),
    Friends = Convert.ToDouble(friends)
    };
    var mongoDBTest = new MongoDBTest();
    var result = mongoDBTest.TestInsertModify(autoIncrement);
    string resultStr = string.Empty;
    //if (result != null)
    //{
    // resultStr = "插入信息:姓名:" + result.Name + "-年龄:" + result.Age + "-朋友:" + result.Friends;
    //}
    txt_show.Text = resultStr;
    }
    else
    {
    txt_show.Text = "请输入姓名-年龄-朋友个数";
    }
    }

     

六、补充

1、实现读写分离还未实现,后续需要测试。

2、持久化中间件:MongoDB.Bson

3、推荐一篇文章,深入副本集:http://www.lanceyan.com/tech/mongodb_repset2.html

4、下一篇写MSMQ应用。

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