MongoDB入门

2018年7月5日笔记

1.MongoDB简介

1.1 NoSQL数据库是什么

NoSQL,指的是非关系型的数据库。NoSQL有时也称作Not Only SQL的缩写,是对不同的传统的关系型数据库的数据库管理系统的统称。 NoSQL用于超大规模数据的存储。(例如谷歌或Facebook每天为他们的用户收集万亿比特的数据)。这些类型的数据存储不需要固定的模式,无需多余操作就可以横向扩展。 主要解决: 1.对数据库高并发的需求 2.对海量数据的高效率存储和访问的需求 3.对数据库的高扩展性和高可用性的需求

1.2 什么是MongoDB

取自“humongous”(海量),是由10gen团队2007年10月开发并维护的开源,高性能,可扩展,无模式,面向文档(document-oriented)的数据库。其内存储的一种-like结构化数据。它介于关系数据库和非关系数据库之间,是非关系数据库中最像关系数据库的。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方案。 官网:http://www.mongodb.com 最新版本:3.6.3(3/20/2018) 支持操作系统:OSX/linux/Windows

1.3 MongoDB数据库的特点

高性能、易部署、易使用、存储数据数据非常方便。主要功能特性有: 1.面向集合存储,易存储对象类型的数据 2.模式自由(没有行,列,关系等概念) 3.支持完全索引,包含内部对象。 4.支持查询 5.支持复制和故障恢复 6.使用高效的二进制数据存储,包括大型对象 7.自动处理碎片,以支持云计算层次的扩展性 8.支持C#、Python、Ruby、Java、C、Javascript、Perl以及C++语言的驱动程序,社区中也提供了对Erlang以及.NET及平台的扩展程序。 9.文件存储格式为BSON(一种JSON的扩展) 10.可通过网络访问

优点:弱一致性、文档结构的存储方式、内置GridFS(分布式文件系统) 缺点:不支持事务、空间占用大

1.4 MongoDB数据库的适用场合

适用场景: 1.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。 2.缓存。由于性能很高,他适合作为信息基础建设的缓存层。在系统重启之后,由它搭建的数据持久化存储层可以避免下层的数据源过载。 3.高伸缩性的场合。非常适合由数十或者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。 不适用场景: 1.类似银行或会计系统这种高事务性的系统。 2.传统的商业智能应用 3.复杂的跨文档级联查询

1.5 MongoDB

视觉中国、大众点评、淘宝、优酷、淘宝

2.MongoDB的基本使用

MongoDB的软件安装教程:Windows 平台安装 MongoDB教程 下面的命令能够正确运行的前提是已经启动MongoDB服务

进入MongoDB的Shell.png-26.3kB

2.1 显示已有的数据库

命令:show dbs

图片.png-1kB

2.2 创建库

使用use runoob就已经创建一个名为runoob的数据库,但必须要往runoob数据库中的一个集合中插入一条数据才能用show dbs命令看到runoob数据库,db.mycoll.insert({name:'runoob'})这一句就是往mycoll这个集合中插入一条name字段值为runoob的数据。 在MongoDB中,数据库和集合不需要提前创建,只要使用就自动创建。 命令:

use runoob db.mycoll.insert({name:'runoob'}) show dbs

2.3 删除数据库

命令:db.dropDatabase()

图片.png-3.5kB

2.4 创建集合

命令:db.createCollection(name,options) name参数的数据类型是字符串,意义是要创建的集合名称 options参数的数据类型是json格式的文本,意义是制定有关内存大小和索引选项 options可以是如下参数:

图片.png-16.1kB

从下图中可以看出,一开始使用show collections显示没有集合,创建第一个简单的集合mycoll,第二个带参数的集合mycoll2,创建两个集合后,可以用show collections可以显示这两个集合的存在。

图片.png-4.5kB

2.5 删除集合

命令:db.{}.drop(),大括号中的要填入的内容是要删除的集合的名称。

图片.png-1.6kB

3.MongoDB进阶

3.1 MongoDB常见数据类型

1.String:这是最常见的数据类型来存储数据,在MongoDB中的字符串必须是有效的UTF-8 2.Integer:这种类型是用来存储一个数值。整数可以是32位或64位,这取决与运行软件的机器。 3.Boolean:用来存储布尔值(true/false) 4.Double:用来存储浮点值 5.Min/Max Keys: 用来对BSON元素的最低和最高值比较 6.Arrays:使用此类型的数组或列表存储到一个键 7.Timestamp:时间戳,这可以方便记录的文件已被修改或添加 8.Object:此类型嵌入式的文件中 9.Null:这种类型是用来存储一个Null的 10.Symbol:用于字符串相同,但它通常是保留给特定符号类型的语言使用。 11.Date:用于存储当前时间或日期的Unix时间格式,可以指定自己的日期和时间。 12.ObjectID:用于存储文档的ID 13.Binary data:用于存储二进制数据 14.Regular expression:用于存储正则表达式

3.2 MongoDB插入文档

命令语法:db.{}.insert({}),第一个大括号填入集合名,第二个大括号填入要插入的文档

图片.png-7.3kB

3.3 MongoDB更新文档

命令语法:db.{}.update({},{}),第一个大括号填入集合名,第二个大括号填入json格式的文本,第三个括号填入两层json格式文本,第一层的第一个元素的键为$set

图片.png

从上图中可以看到集中mycoll中的第一个文档中的第一个元素title的值从MongoDB overview改为了MongoDB。

3.4 MongoDB Save()方法

命令语法: db.{}.save({}),第一个大括号填入集合名,第二个大括号填入json格式的文本

图片.png

3.5 MongoDB删除文档

命令语法: db.{}.remove({},{}),第一个大括号填入集合名,第二个大括号填入json格式的文本,用于选择被删除的文档,成对大括号内可以为空,第三个括号内为非0整数或true时,删除一条满足判断语句的文档。

图片.png

第三个括号内为0或false或者不填时,删除所有满足判断语句的文档,如下图所示。

图片.png

4.MongoDB查询文档

4.1 find()方法

从MongoDB中查询集合数据,需要使用MongoDB的find()方法。 命令语法:db.{}.find({}),第一个大括号填入集合名,第二个大括号填入json格式的文本 如下图所示,find()函数没有参数时,显示这个集合当中的所有文档; find()函数有参数,但是没有找到满足判断条件的语句时,没有打印结果

图片.png-5.4kB

使用pretty()方法可以使在命令行中的数据打印更整齐。

图片.png-6.4kB

4.2 limit()方法

图片.png-10.4kB

作业

  1. 创建数据库 school 用来存放一些班级学生信息;

use school db.createCollection("students")

  1. 你要为学校下的各个年级、班级建立集合;创建集合可以是显式的,也可以是隐式的;在这路你需要显式地创建“一年级一班的”集合grade_1_1;

use school db.createCollection("grades") db.createCollection("classes") db.createCollection("grade_1_1")

  1. 隐式创建“一年级二班”:grade_1_2创建的同时为“一年级二班”加入一个学生:"name": 'zhangsan', "age": '7', "sex": "0"

use school db.grade_1_2.insert({name:"zhangsan",age:7,sex:0})

  1. 因为一些特殊原因,要解散一年级二班,删除一年级二班的信息

use school school.grade_1_2.drop()

  1. 使用循环创建一年级的3个班,并随机添加 10 名学生
for(grade_index in (grade = ['grade_1_1', 'grade_1_2', 'grade_1_3'])) {
       for (var i = 1; i <= 10; i++) {

           db[grade[grade_index]].insert({
               "name": "zhangsan" + i,
               "sex": Math.round(Math.random() * 10) % 2,
               "age": Math.round(Math.random() * 6) + 3,
               "hobby": []
           });
       }
   }

6.查看一年级二班grade_1_2中的所有学生

db.grade_1_2.find()

7.查看一年级二班grade_1_2中所有年龄是 4 岁的学生

db.grade_1_2.find({age:4})

8.查看一年级二班grade_1_2中所有年龄大于 4 岁的学生

db.grade_1_2.find({age:{$gt:4}})

9.查看一年级二班grade_1_2中所有年龄大于 4 岁并且小于 7 岁的学生

db.grade_1_2.find({age:{gt:4,lt:7}})

10.查看一年级二班grade_1_2中所有年龄是 4 岁或 6 岁的学生

db.grade_1_2.find({$or:[{age:4},{age:6}]})

11.查看一年级二班grade_1_2中所有姓名带zhangsan1的学生

db.grade_1_2.find({name:{$regex:"zhangsan1"}})

12.查看一年级二班grade_1_2中所有姓名带zhangsan1和zhangsan2的学生

db.grade_1_2.find({$or:[{name:"zhangsan1"},{name:"zhangsan2"}]})

13.查看一年级二班grade_1_2中所有兴趣爱好有三项的学生

db.grade_1_2.find({hobby:{$size:3}})

14.查看一年级二班grade_1_2中所有兴趣爱好包括画画的学生

db.grade_1_2.find({hobby:"drawing"})

15.查看一年级二班grade_1_2中所有兴趣爱好既包括画画又包括跳舞的学生

db.grade_1_2.find({hobby:{$all:{"drawing","dance"}}})

16.查看一年级二班grade_1_2中所有兴趣爱好有三项的学生的 学生数目

db.grade_1_2.find({hobby:{$size:3}}).count()

17.查看一年级二班的第二位学生

db.grade_1_2.find().limit(1).skip(1)

18.查看一年级二班的学生,按年纪升序

db.grade_1_2.find().sort({age:1})

19.查看一年级二班的学生,按年纪降序

db.grade_1_2.find().sort({age:-1})

20.查看一年级二班的学生,年龄值有哪些

db.grade_1_2.distinct('age')

21.查看一年级二班的学生,兴趣覆盖范围有哪些

db.grade_1_2.distinct('hobby')

22.查看一年级二班的学生,男生(sex为 0)年龄值有哪些

db.grade_1_2.distinct('age',{'sex':0})

23.一年级二班grade_1_2, 删除所有 4 岁的学生

db.grade_1_2.remove({age:4})

24.一年级二班grade_1_2, 删除第一位 6 岁的学生

db.grade_1_2.remove({age:4},1)

25.一年级二班grade_1_2中,修改名为zhangsan7的学生,年龄为 8 岁,兴趣爱好为 跳舞和画画;

db.grade_1_2.update({name:"zhangsan7"},{$set:{age:8,hobby:["dance","drawing"]}})

26.一年级二班grade_1_2中,追加zhangsan7学生兴趣爱好唱歌;

db.grade_1_2.update({name:"zhangsan7"},{$push:{hobby:"sing"}})

27.一年级二班grade_1_2中,追加zhangsan7学生兴趣爱好吹牛和打篮球;

db.grade_1_2.update({"name": "zhangsan7"},{$push: {"hobby": {$each: ["brag","basketball"]}}})

28.一年级二班grade_1_2中,追加zhangsan7学生兴趣爱好唱歌和打篮球,要保证hobby数组不重复;

db.grade_1_2.update({"name": "zhangsan7"},{$addToSet: {"hobby": {$each: ["sing","basketball"]}}})

29.新学年,给一年级二班所有学生的年龄都增加一岁

db.grade_1_2.update({},{$inc:{"age":1}},{multi:true})

30.一年级二班grade_1_2中,删除zhangsan7学生的sex属性

db.grade_1_2.update({name:"zhangsan7"},{$unset:{sex:1}})

31.一年级二班grade_1_2中,删除zhangsan7学生的hobby数组中的头元素

db.grade_1_2.update({name:"zhangsan7"},{$pop:{hobby:-1}})

32.一年级二班grade_1_2中,删除zhangsan7学生的hobby数组中的尾元素

db.grade_1_2.update({name:"zhangsan7"},{$pop:{hobby:1}})

33.一年级二班grade_1_2中,删除zhangsan7学生的hobby数组中的sing元素

db.grade_1_2.update({name:"zhangsan7"},{$pull:{hobby:"sing"}})

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