作者：hello_錦泰
來源：https://blog.csdn.net/hayre/article/details/80628431

最近在回顧mongodb的相關(guān)知識(shí)，輸出一篇文章做為MongoDB知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)。

總結(jié)的目的在于回顧MongoDB的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，明確MongoDB在企業(yè)級(jí)應(yīng)用中充當(dāng)?shù)慕巧瑸橹蟮募夹g(shù)選型提供一個(gè)可查閱的信息簡(jiǎn)報(bào)。

1、MongoDB是什么？

MongoDB是一款為web應(yīng)用程序和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。沒錯(cuò)MongoDB就是數(shù)據(jù)庫(kù)，是NoSQL類型的數(shù)據(jù)庫(kù)

2、為什么要用MongoDB？

（1）MongoDB提出的是文檔、集合的概念，使用BSON（類JSON）作為其數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)是面向?qū)ο蟮亩皇嵌S表，存儲(chǔ)一個(gè)用戶在MongoDB中是這樣子的。

{
 username:'123',
 password:'123'
｝

使用這樣的數(shù)據(jù)模型，使得MongoDB能在生產(chǎn)環(huán)境中提供高讀寫的能力，吞吐量較于MySQL等SQL數(shù)據(jù)庫(kù)大大增強(qiáng)。

（2）易伸縮，自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移。易伸縮指的是提供了分片能力，能對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行分片，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)壓力分?jǐn)偨o多臺(tái)服務(wù)器。自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移是副本集的概念，MongoDB能檢測(cè)主節(jié)點(diǎn)是否存活，當(dāng)失活時(shí)能自動(dòng)提升從節(jié)點(diǎn)為主節(jié)點(diǎn)，達(dá)到故障轉(zhuǎn)移。

（3）數(shù)據(jù)模型因?yàn)槭敲嫦驅(qū)ο蟮模钥梢员硎矩S富的、有層級(jí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如博客系統(tǒng)中能把“評(píng)論”直接懟到“文章“的文檔中，而不必像myqsl一樣創(chuàng)建三張表來描述這樣的關(guān)系。

3、主要特性

（1）文檔數(shù)據(jù)類型

SQL類型的數(shù)據(jù)庫(kù)是正規(guī)化的，可以通過主鍵或者外鍵的約束保證數(shù)據(jù)的完整性與唯一性，所以SQL類型的數(shù)據(jù)庫(kù)常用于對(duì)數(shù)據(jù)完整性較高的系統(tǒng)。MongoDB在這一方面是不如SQL類型的數(shù)據(jù)庫(kù)，且MongoDB沒有固定的Schema，正因?yàn)镸ongoDB少了一些這樣的約束條件，可以讓數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更靈活，存儲(chǔ)速度更加快。

（2）即時(shí)查詢能力

MongoDB保留了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)即時(shí)查詢的能力，保留了索引（底層是基于B tree）的能力。這一點(diǎn)汲取了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)，相比于同類型的NoSQL redis 并沒有上述的能力。

（3）復(fù)制能力

MongoDB自身提供了副本集能將數(shù)據(jù)分布在多臺(tái)機(jī)器上實(shí)現(xiàn)冗余，目的是可以提供自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移、擴(kuò)展讀能力。

（4）速度與持久性

MongoDB的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)寫入語義 fire and forget ，即通過驅(qū)動(dòng)調(diào)用寫入時(shí)，可以立即得到返回得到成功的結(jié)果（即使是報(bào)錯(cuò)），這樣讓寫入的速度更加快，當(dāng)然會(huì)有一定的不安全性，完全依賴網(wǎng)絡(luò)。

MongoDB提供了Journaling日志的概念，實(shí)際上像mysql的bin-log日志，當(dāng)需要插入的時(shí)候會(huì)先往日志里面寫入記錄，再完成實(shí)際的數(shù)據(jù)操作，這樣如果出現(xiàn)停電，進(jìn)程突然中斷的情況，可以保障數(shù)據(jù)不會(huì)錯(cuò)誤，可以通過修復(fù)功能讀取Journaling日志進(jìn)行修復(fù)。

（5）數(shù)據(jù)擴(kuò)展

MongoDB使用分片技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展，MongoDB能自動(dòng)分片、自動(dòng)轉(zhuǎn)移分片里面的數(shù)據(jù)塊，讓每一個(gè)服務(wù)器里面存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都是一樣大小。

4、C/S服務(wù)模型

MongoDB核心服務(wù)器主要是通過mongod程序啟動(dòng)的，而且在啟動(dòng)時(shí)不需對(duì)MongoDB使用的內(nèi)存進(jìn)行配置，因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)哲學(xué)是內(nèi)存管理最好是交給操作系統(tǒng)，缺少內(nèi)存配置是MongoDB的設(shè)計(jì)亮點(diǎn)，另外，還可通過mongos路由服務(wù)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(dòng)，使用js shell能使用js直接與MongoDB進(jìn)行交流，像使用sql語句查詢mysql數(shù)據(jù)一樣使用js語法查詢MongoDB的數(shù)據(jù)，另外還提供了各種語言的驅(qū)動(dòng)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(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)工具。輸出BSON格式，遷移數(shù)據(jù)庫(kù)。

mongoexport和mongoimport，用來導(dǎo)入導(dǎo)出JSON、CSV和TSV數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)需要支持多格式時(shí)有用。mongoimport還能用與大數(shù)據(jù)集的初始導(dǎo)入，但是在導(dǎo)入前順便還要注意一下，為了能充分利用好mongoDB通常需要對(duì)數(shù)據(jù)模型做一些調(diào)整。

mongosniff,網(wǎng)絡(luò)嗅探工具，用來觀察發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)的操作。基本就是把網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)腂SON轉(zhuǎn)換為易于人們閱讀的shell語句。

因此，可以總結(jié)得到，MongoDB結(jié)合鍵值存儲(chǔ)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的最好特性。因?yàn)楹?jiǎn)單，所以數(shù)據(jù)極快，而且相對(duì)容易伸縮還提供復(fù)雜查詢機(jī)制的數(shù)據(jù)庫(kù)。MongoDB需要跑在64位的服務(wù)器上面，且最好單獨(dú)部署，因?yàn)槭菙?shù)據(jù)庫(kù)，所以也需要對(duì)其進(jìn)行熱備、冷備處理。

6、幾個(gè)shell實(shí)操

因?yàn)楸酒恼虏皇茿PI手冊(cè)，所有這里對(duì)shell的使用也是基礎(chǔ)的介紹什么功能可以用什么語句，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、切換數(shù)據(jù)庫(kù)

use dba

創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)并不是必須的操作，數(shù)據(jù)庫(kù)與集合只有在第一次插入文檔時(shí)才會(huì)被創(chuàng)建，與對(duì)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理方式是一致的。簡(jiǎn)化并加速開發(fā)過程，而且有利于動(dòng)態(tài)分配命名空間。如果擔(dān)心數(shù)據(jù)庫(kù)或集合被意外創(chuàng)建，可以開啟嚴(yán)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

5、刪除語法

1db.foo.remove() //刪除所有數(shù)據(jù)
2db.foo.remove({favorties.cities:"cheyene"}) //根據(jù)條件進(jìn)行刪除
3db.drop() //刪除整個(gè)集合

6、索引相關(guān)語法

1db.numbers.ensureIndex({num:1})
2//創(chuàng)建一個(gè)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 //查詢所有數(shù)據(jù)庫(kù)
 3 show collections
 4 //顯示所有表
 5 db.stats()
 6 //顯示數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)信息
 7 db.numbers.stats()
 8 //顯示集合表狀態(tài)信息
 9 db,shutdownServer()
10 //停止數(shù)據(jù)庫(kù)
11 db.help()
12 //獲取數(shù)據(jù)庫(kù)操作命令
13 db.foo.help()
14 //獲取表操作命令
15 tab 鍵 //能自動(dòng)幫我們補(bǔ)全命令

以上的命令只是簡(jiǎn)單實(shí)例，假設(shè)如果你之前沒有學(xué)習(xí)過任何數(shù)據(jù)庫(kù)語法，同時(shí)開始學(xué)sql查詢語法和MongoDB 查詢語法，你會(huì)發(fā)現(xiàn)哪一個(gè)更簡(jiǎn)單呢？如果你使用的是JAVA驅(qū)動(dòng)去操作MongoDB，你會(huì)發(fā)現(xiàn)任何的查詢都像Hibernate提供出來的查詢方式一樣，只要構(gòu)建好一個(gè)查詢條件對(duì)象，便能輕松查詢（接下來會(huì)給出示例），博主之前熟悉ES6，所以入手MongoDB js shell完成沒問題，也正因?yàn)檫@樣簡(jiǎn)潔，完善的查詢機(jī)制，深深的愛上了MongoDB。

7、在Java中使用MongoDB

1、使用maven引入jar包

這里引用的是最新的驅(qū)動(dòng)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(chuàng)建一個(gè)訪問客戶端

1 MongoClient client = MongoClients.create(“mongodb://10.201.76.94:27017”);

3、獲取集合數(shù)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

這里只舉例了簡(jiǎn)單的鏈接與簡(jiǎn)單的MongoDB操作，可見其操作的容易性。使用驅(qū)動(dòng)時(shí)是基于TCP套接字與MongoDB進(jìn)行通信的，如果查詢結(jié)果較多，恰好無法全部放進(jìn)第一服務(wù)器中，將會(huì)向服務(wù)器發(fā)送一個(gè)getmore指令獲取下一批查詢結(jié)果。

插入數(shù)據(jù)到服務(wù)器時(shí)間，不會(huì)等待服務(wù)器的響應(yīng)，驅(qū)動(dòng)會(huì)假設(shè)寫入是成功的，實(shí)際是使用客戶端生成對(duì)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(yàn)服務(wù)器端插入的錯(cuò)誤。