MongoDB 是什麼 ? 能幹嘛 ？

• 2019 年 10 月 29 日
• 筆記

來源：blog.csdn.net/hayre

• 1、MongoDB是什麼？
• 2、為什麼要用MongoDB？
• 3、主要特性
• 4、C/S服務模型
• 5、完善的命令行工具
• 6、幾個shell實操
• 7、在Java中使用MongoDB

最近在回顧mongodb的相關知識，輸出一篇文章做為MongoDB知識點的總結。 總結的目的在於回顧MongoDB的相關知識點，明確MongoDB在企業級應用中充當的角色，為之後的技術選型提供一個可查閱的資訊簡報。

1、MongoDB是什麼？

MongoDB是一款為web應用程式和互聯網基礎設施設計的資料庫管理系統。沒錯MongoDB就是資料庫，是NoSQL類型的資料庫

2、為什麼要用MongoDB？

（1）MongoDB提出的是文檔、集合的概念，使用BSON（類JSON）作為其數據模型結構，其結構是面向對象的而不是二維表，存儲一個用戶在MongoDB中是這樣子的。

{      username:'123',      password:'123'  ｝

使用這樣的數據模型，使得MongoDB能在生產環境中提供高讀寫的能力，吞吐量較於mysql等SQL資料庫大大增強。

（2）易伸縮，自動故障轉移。易伸縮指的是提供了分片能力，能對數據集進行分片，數據的存儲壓力分攤給多台伺服器。自動故障轉移是副本集的概念，MongoDB能檢測主節點是否存活，當失活時能自動提升從節點為主節點，達到故障轉移。

（3）數據模型因為是面向對象的，所以可以表示豐富的、有層級的數據結構，比如部落格系統中能把「評論」直接懟到「文章「的文檔中，而不必像myqsl一樣創建三張表來描述這樣的關係。

3、主要特性

（1）文檔數據類型

SQL類型的資料庫是正規化的，可以通過主鍵或者外鍵的約束保證數據的完整性與唯一性，所以SQL類型的資料庫常用於對數據完整性較高的系統。MongoDB在這一方面是不如SQL類型的資料庫，且MongoDB沒有固定的Schema，正因為MongoDB少了一些這樣的約束條件，可以讓數據的存儲數據結構更靈活，存儲速度更加快。

（2）即時查詢能力

MongoDB保留了關係型資料庫即時查詢的能力，保留了索引（底層是基於B tree）的能力。這一點汲取了關係型資料庫的優點，相比於同類型的NoSQL redis 並沒有上述的能力。

（3）複製能力

MongoDB自身提供了副本集能將數據分布在多台機器上實現冗餘，目的是可以提供自動故障轉移、擴展讀能力。

（4）速度與持久性

MongoDB的驅動實現一個寫入語義 fire and forget ，即通過驅動調用寫入時，可以立即得到返回得到成功的結果（即使是報錯），這樣讓寫入的速度更加快，當然會有一定的不安全性，完全依賴網路。

MongoDB提供了Journaling日誌的概念，實際上像mysql的bin-log日誌，當需要插入的時候會先往日誌裡面寫入記錄，再完成實際的數據操作，這樣如果出現停電，進程突然中斷的情況，可以保障數據不會錯誤，可以通過修復功能讀取Journaling日誌進行修復。

（5）數據擴展

MongoDB使用分片技術對數據進行擴展，MongoDB能自動分片、自動轉移分片裡面的數據塊，讓每一個伺服器裡面存儲的數據都是一樣大小。

4、C/S服務模型

MongoDB核心伺服器主要是通過mongod程式啟動的，而且在啟動時不需對MongoDB使用的記憶體進行配置，因為其設計哲學是記憶體管理最好是交給作業系統，缺少記憶體配置是MongoDB的設計亮點，另外，還可通過mongos路由伺服器使用分片功能。

MongoDB的主要客戶端是可以交互的js shell 通過mongo啟動，使用js shell能使用js直接與MongoDB進行交流，像使用sql語句查詢mysql數據一樣使用js語法查詢MongoDB的數據，另外還提供了各種語言的驅動包，方便各種語言的接入。

5、完善的命令行工具

mongodump和mongorestore,備份和恢復資料庫的標準工具。輸出BSON格式，遷移資料庫。

mongoexport和mongoimport，用來導入導出JSON、CSV和TSV數據，數據需要支援多格式時有用。mongoimport還能用與大數據集的初始導入，但是在導入前順便還要注意一下，為了能充分利用好mongoDB通常需要對數據模型做一些調整。

mongosniff,網路嗅探工具，用來觀察發送到資料庫的操作。基本就是把網路上傳輸的BSON轉換為易於人們閱讀的shell語句。

因此，可以總結得到，MongoDB結合鍵值存儲和關係資料庫的最好特性。因為簡單，所以數據極快，而且相對容易伸縮還提供複雜查詢機制的資料庫。MongoDB需要跑在64位的伺服器上面，且最好單獨部署，因為是資料庫，所以也需要對其進行熱備、冷備處理。

6、幾個shell實操

因為本篇文章不是API手冊，所有這裡對shell的使用也是基礎的介紹什麼功能可以用什麼語句，主要是為了展示使用MongoDB shell的方便性，如果需要知道具體的MongoDB shell語法可以查閱官方文檔。

1、切換資料庫

use dba

創建資料庫並不是必須的操作，資料庫與集合只有在第一次插入文檔時才會被創建，與對數據的動態處理方式是一致的。簡化並加速開發過程，而且有利於動態分配命名空間。如果擔心資料庫或集合被意外創建，可以開啟嚴格模式

2、插入語法

1db.users.insert({username:"smith"})  2db.users.save({username:"smith"})

3、查找語法

1 db.users.find()  2 db.users.count()

4、更新語法

 1 db.users.update({username:"smith"},{$set:{country:"Canada"}})   2 //把用戶名為smith的用戶的國家改成Canada   3   4 db.users.update({username:"smith"},{$unset:{country:1}})   5 //把用戶名為smith的用戶的國家欄位給移除   6   7 db.users.update({username:"jones"},{$set:{favorites:{movies:["casablance","rocky"]}}})   8 //這裡主要體現多值修改，在favorties欄位中添加多個值   9  10 db.users.update({"favorites.movies":"casablance"},{$addToSet:{favorites.movies:"the maltese"}},false,true)  11 //多項更新

5、刪除語法

1db.foo.remove() //刪除所有數據  2db.foo.remove({favorties.cities:"cheyene"}) //根據條件進行刪除  3db.drop() //刪除整個集合

6、索引相關語法

1db.numbers.ensureIndex({num:1})  2//創建一個升序索引  3db.numbers.getIndexes()  4//獲取全部索引

7、基本管理語法

 1 show dbs   2 //查詢所有資料庫   3 show collections   4 //顯示所有表   5 db.stats()   6 //顯示資料庫狀態資訊   7 db.numbers.stats()   8 //顯示集合表狀態資訊   9 db,shutdownServer()  10 //停止資料庫  11 db.help()  12 //獲取資料庫操作命令  13 db.foo.help()  14 //獲取表操作命令  15 tab 鍵 //能自動幫我們補全命令

以上的命令只是簡單實例，假設如果你之前沒有學習過任何資料庫語法，同時開始學sql查詢語法和MongoDB 查詢語法，你會發現哪一個更簡單呢？如果你使用的是java驅動去操作MongoDB，你會發現任何的查詢都像Hibernate提供出來的查詢方式一樣，只要構建好一個查詢條件對象，便能輕鬆查詢（接下來會給出示例），部落客之前熟悉ES6，所以入手MongoDB js shell完成沒問題，也正因為這樣簡潔，完善的查詢機制，深深的愛上了MongoDB。

7、在Java中使用MongoDB

1、使用maven引入jar包

這裡引用的是最新的驅動包，提供了一套新的訪問連接方式

1 <dependency>  2   <groupId>org.mongodb</groupId>  3   <artifactId>mongodb-driver-sync</artifactId>  4   <version>3.8.0-beta3</version>  5 </dependency>

2、創建一個訪問客戶端

1 MongoClient client = MongoClients.create(「mongodb://10.201.76.94:27017」);

3、獲取集合數量

1 public long count() {  2        MongoClient client = this.getClient();  3        MongoCollection<Document> collections= client.getDatabase("mongodb_db_name").getCollection("mongodb_collection_name");  4        return collections.count();  5    }

4、查詢集合

 1public List<Document> find(Document params,Bson sort,int skip,int limit) {   2        MongoClient client = this.getClient();   3        MongoCollection<Document> collections= client.getDatabase("mongodb_db_name").getCollection("mongodb_collection_name");   4        List<Document> list = new ArrayList<Document>(Integer.valueOf(config.getPro("sync_limit")));   5    collections.find(params).sort(sort).skip(skip).limit(limit).forEach(new Block<Document>() {   6            @Override   7            public void apply(Document document) {   8                list.add(document);   9            }  10        });  11        return list;  12    }

這裡只舉例了簡單的鏈接與簡單的MongoDB操作，可見其操作的容易性。使用驅動時是基於TCP套接字與MongoDB進行通訊的，如果查詢結果較多，恰好無法全部放進第一伺服器中，將會向伺服器發送一個getmore指令獲取下一批查詢結果。

插入數據到伺服器時間，不會等待伺服器的響應，驅動會假設寫入是成功的，實際是使用客戶端生成對象id，但是該行為可以通過配置配置，可以通過安全模式開啟，安全模式可以校驗伺服器端插入的錯誤。