MongoDB系列：二、MongoDB常用操作练习

　　最近在自学MongoDB，在此记录一下，当做学习笔记了（不断更新中）！！

一、背景

　　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。它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。MongoDB 将数据存储为一个文档，数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档类似于 JSON 对象。字段值可以包含其他文档，数组及文档数组。

　　其放弃关系模型的原因就是为了获得更加方便的扩展、稳定容错等特性。面向文档的基本思路就是：将关系模型中的“行”的概念换成“文档（document）”模型。面向文档的模型可以将文档和数组内嵌到文档中。因此，实际中可以用一条数据表示非常复杂的结构。MongoDB没有预定义模式：文档的键(key)和值(value)不再是固定的类型和大小，而且根据需求要添加或者删除字段变得更容易了。

　　实际应用中，随着数据量的增大，数据库都要进行扩展。扩展有纵向扩展和横向扩展。纵向扩展是使用计算能力更强的机器，也是最省力的方法，但是很容易达到物理极限，无论花多少钱也买不到最新的机器了。横向扩展就是通过分区将数据分散到更多的机器上。MongoDB的设计采用横向扩展。面向文档的数据模型使它很容易地在多台服务器之间进行数据分割。还可以自动处理跨集群的数据和负载，自动重新分配文档，以及将用户请求路由到正确的机器上。开发者根本不用考虑数据库层次的扩展问题，需要扩展数据库时，在集群中添加机器即可，MongoDB会自动处理后续的事情。

二、MongoDB的优势与劣势

优势

1. 快速！基于内存，将热数据存放在物理内存中（不仅仅只是索引和少部分数据），从而提高了整体速度和效率。
2. 高扩展性！MongoDB的高可用和集群架构拥有十分高的扩展性。
3. 自身的FailOver机制！在副本集中，当主库遇到问题，无法继续提供服务的时候，副本集将选举一个新的主库继续提供服务。
4. JSon格式的数据！MongoDB的Bson和JSon格式的数据十分适合文档格式的存储与查询。

劣势

1. 应用经验少！由于NoSQL兴起时间短，应用经验相比关系型数据库较少。
2. 由于以往用到的都是关系型数据库，可能会造成使用者一开始的不适应。
3. 无事务机制！MongoDB本身没有自带事务机制，若需要在MongoDB中实现事务机制，需通过一个额外的表，从逻辑上自行实现事务。

三、MongoDB数据类型

四、常用命令

1) db：查看当前的数据库；

2) show dbs：显示所有数据库列表;

3) db.stats()：查看数据库状态；

4) use:切换到某个数据库；

5) db.dropDatabase()：删除数据库（需要先切换到对应的数据库）；（用的时候自己创建）

6) db.createCollection(name, options)：创建集合；（用的时候自己创建）

7) db.${collection}.drop()：删除集合；

8) db.${collection}.insert()：插入文档；

9) db.${collection}.save()：插入文档；

10) db.${collection}.findOne()：查看一篇文档；

11) db.${collection}.find().pretty()：以更加友好的方式查看已插入文档；

12) db.collection.update()：更新文档；

13) db.collection.remove()：删除文档；但是并不会释放存储空间，需执行db.repairDatabase() 来回收磁盘空间。推荐deleteOne(),deleteMany();

14) db.${collection}.deleteMany({})：删除全部文档

15) db.${collection}.deleteOne({})：删除符合条件的一个文档

16) db.${collection}.find().limit(${num})：读取指定数量的数据记录；

17) db.${collection}.find().limit(${num1}).skip(${num2})：跳过指定数量的数据

18) db.${collection}.find().sort({${key}:1/-1})：排序，1升序，-1降序

19) db.${collection}.createIndex()：创建索引

20) db. ${collection}.help();　　#查询对相应表的一些操作

21) db.mycoll.find().help();　　#查询的方法，排序，最大最小等...

五、插入

mongoDB中插入数据有insert()与save()两个命令，二者的联系是：

1) 对于数据库中没有改字段，两者没有区别；

2) 对于数据库中有该字段，insert会报错，save会执行更新操作

3) 若新增的数据中存在主键，insert() 会提示错误，而save() 则更改原来的内容为新内容。

save()

db.student.save({_id:1,classid:1,age:18,name:"little1",love:["football","swing","cmpgame"]});
db.student.save({_id:2,classid:2,age:19,name:"little2",love:["play"]});
db.student.save({_id:3,classid:2,age:20,name:"little3"});
db.student.save({_id:4,classid:1,age:21,name:"little4"});
db.student.save({_id:5,classid:1,age:22,name:"little5",opt:"woshisheia"});
db.student.save({_id:6,classid:2,age:23,name:"23little4"});

insert()：int类型赋值不要加引号，字符串赋值要加引号，单引号和双引号都可以，推荐使用单引号，因为双引号在一些编辑器中转义会有一些问题

1）插入普通数据命令： db.goods.insert({name:'xiaomi',price:2000,number:'50'})

2）插入具有对象数据命令：db.goods.insert({name:'xiaomi',price:2000,number:'50',area:{province:'jiangsu',city:'nanjing'}})

3）插入数组数据命令： db.goods.insert({name:'xiaomi',price:2000,number:'50',area:{province:'jiangsu',city:'nanjing'},color:['black','red','greed']})

4）批量插入数据：for (i=0;i<1000;i++) db.tables1.insert({name:"Alex"+i});

六、查询

1）find({${where条件}，${0属性不显示 /1属性显示}})：查询,如果where条件没有，那就用{}表示，不能省略。而显示与否的{}可以省略的。

db.student.find();

//查询 name为little1的学生，并且只显示 age,name两个字段
db.student.find({name:"little1"},{name:1,age:1}) 等价于 select name,age from student where name = "little1"

//and：查询 name为little1,age为18的学生，并且只显示 age,name,love三个字段
db.student.find({name:"little1",age:18},{name:1,age:1,love:1})　　等价于 select name,age,love from student where name = "little1" and age = 18

//$or：查询 name为little3或age为19的学生
db.student.find({'$or':[{name:'little3'},{age:19}]})　　等价于 select * from student where name = "little3" or age = 19

db.student.find({'$or':[{name:'little3'},{age:19}]},{name,1})

2）findOne({${where条件}，${0属性不显示 /1属性显示}})：查询，只返回第一个

db.student.findOne().pretty();　　　　这里的pretty()是将结果格式化，find() 与 findOne() 后面都可以使用

3）skip(num): 参数num表示跳过的记录条数，默认值为0。 limit(num): 参数num表示要获取文档的条数，如果没有指定参数则显示集合中的所有文档。skip() 与 limit() 不分先后顺序，从第二条查寻，查出三条

db.student.find().skip(1).limit(3);

4）比较运算符号

//查询出19<age<=21的数据
db.student.find({age:{$gt:19,$lte:21}});

//查询age>20的数据
db.student.find({age:{$gt:20}});

db.student.find({$where:"this.age>20"});

db.student.find("this.age>20");

var f = function(){return this.age>20};
db.student.find(f);

5）$mod:查询出age为奇数的数据(对2求余为1即为奇数)(这里请注意[2,1]的位置不能错)。

db.student.find({age:{$mod:[2,1]}});　　　　也可写作：

6）$exists：查询出存在opt字段的数据, 存在true，不存在false

db.student.find({opt:{$exists:true}});　　　　db.student.find({opt:{$exists:false}});

7）查询出name不为little2的数据

db.student.find({name:{$ne:"little2"}});

8）$in:查询出age为16，18，19的数据

db.student.find({age:{$in:[16,18,19]}});

　　　　
9）$nin:查询出age不为16，18，19的数据

db.student.find({age:{$nin:[16,18,19]}});

10）$size:查询出love有三个的数据

db.student.find({love:{$size:3}});

11）查询出name不是以litt开头的数据

db.student.find({name:{$not:/^litt.*/}});

12）sort：1升序， -1降序

按age升序：db.student.find().sort({age:1}); 　　按age降序：db.student.find().sort({age:-1});

13）count：查询数据条数。db.集合名称.find({条件}).count() 或者 db.集合名称.count({条件})

db.student.find().count();　　也可以写作db.student.count()

14）like：模糊查询

db.student.find({name:/little/});　　　　相当于 select * from student where name like "%little%";

db.student.find({name:/^little/}); 　　　相当于 select * from users where name like "little%";

15）distinct：去重。格式：db.集合名称.distinct('去重字段',{条件})

db.student.distinct('name');

　　//查找年龄大于18的学生，来自哪些省份

db.stu.distinct('hometown',{age:{$gt:18}})

16）type：属性类型判断常见的Double 是1，String是2，Boolean是8，Date是9，Null是10，32位int是16，Timestamp是17，64位int是18

db.sutdent.find({"title" : {$type : 2}}) db.student.find({"title" : {$type : 'string'}})

17）null：查询age为null的数据

db.student.find({age:null})

18）聚合（aggregate），主要用于计算数据，类似sql中的sum()、avg()

　待补

七、更新

update() 方法用于更新已存在的文档。语法格式如下：

db.collection.update(

   <query>,

   <update>,

   {

     upsert: <boolean>,

     multi: <boolean>,

     writeConcern: <document>

   }

)

参数说明：

- query : update的查询条件，类似sql update查询内where后面的。
- update : update的对象和一些更新的操作符（如$,$inc...）等，也可以理解为sql update查询内set后面的
- upsert : 可选，这个参数的意思是，如果不存在update的记录，是否插入objNew,true为插入，默认是false，不插入。
- multi : 可选，mongodb 默认是false,只更新找到的第一条记录，如果这个参数为true,就把按条件查出来多条记录全部更新。
- writeConcern :可选，抛出异常的级别。

例：

db.person.insert([{"name":"chen","age":15},{"name":"li","age":20},{"name":"zhang","age":20}]);

$ set修改符

用于修改键的值，如果键不存在就增加键

//将age=10的数据改成15，默认如果age=10的有多条记录只更新第一条

db.person.update({"name":"li"},{$set:{"age":10}})

//更新多个满足条件的值,同时如果更新的值不存在就插入更新的值，注意：这里插入的值是20不是30

db.person.update({"age":30},{$set:{"age":20}},{multi:true,upsert:true})

可以省略multi,upsert，这里不能有花括号，但是不建议这样做

db.person.update({"age":30},{$set:{"age":20}},true,true)

//值更新为数组

db.person.update({"name":"zhang"},{$set:{"age":[10,12,14]}},{upsert:true})

//修改为其它的值

db.person.update({"name":"zhang"},{$set:{"age":''}},{upsert:true})

db.person.update({"name":"zhang"},{$set:{"age":null}},{upsert:true})

$inc修改符

用于增加已有键的值，如果键不存在就创建，只能用于整形、长整型、浮点型。

//将name=zhang的记录的age键+10

db.person.update({"name":"zhang"},{$inc:{"age":10}},{upsert:true})

//将name=zhang的记录的age键-10

db.person.update({"name":"zhang"},{$inc:{"age":-10}},{upsert:true})

$unset修改符

删除键类似关系数据库的删除字段操作，要区别$set修改符的将键设空或者null值

db.person.update({"name":"zhang"},{$unset:{"age":1}})

　　注：有关数组更新操作的就不在这里说明了！

八、删除

1）删除整体数据

　　db.goods.remove({name:xiaomi})

2 )删除某条数据的某个字段

　　db.goods.remove({name:xiaomi},{'$unset':{name:1}})　　或　　db.goods.remove({name:xiaomi},{'$unset':{name:0}})

注：

　　1、remove() 方法并不会真正释放空间。需要继续执行 db.repairDatabase() 来回收磁盘空间。

　　2、remove() 方法已经过时了，现在官方推荐使用 deleteOne() ：删除符合条件的一条数据、 deleteMany()——删除符合条件的多条数据。

九、索引

从mongoDB 3.0开始ensureIndex被废弃，使用 createIndex创建索引。创建索引，需要传递两个参数 ①:建立索引的字段名称，②排序参数 1升序，-1降序。

1)建立单索引。

db.student.createIndex({name:1}) 表示给name字段建立索引，按照升序的排序

2)建立复合索引。

db.student.ensureIndex({name:1,age:-1}) 建立一个复合索引，表示给name和age都建立索引，按照name的升序，和age的降序

十、总结