MongoDB系列1之简介

1.MongoDB简介

1.1 什么是MongoDB

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。 MongoDB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。它支持的数据结构非常松散，是类似json的bson格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。

1.2 MongoDB特点

Mongo最大的特点是它支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。
它的特点是高性能、易部署、易使用，存储数据非常方便。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。
3. 支持动态查询。
4. 支持完全索引，包含内部对象。
5. 支持查询。
6. 支持复制和故障恢复。
7. 使用高效的二进制数据存储，包括大型对象（如视频等）。
8. 自动处理碎片，以支持云计算层次的扩展性。
9. 支持RUBY，PYTHON，JAVA，C++，PHP，C#等多种语言。
10. 文件存储格式为BSON（一种JSON的扩展）。

1.3 使用场景

1. 数据量大
2. 写入操作频繁
3. 价值较低

1.应用服务器的日志记录

日常我们会把一些应用日志存储到文本格式的文件中，这样不便于查看同时也不便于统计等。通过MongoDB存储，既可以很好的存储、统计同时也方便不同的业务场景下日志数据格式不一致等情况。

2.第三方信息的抓取与存储

我们在一些业务场景中难免会去使用到第三方的数据，当接入多个第三方平台时，这时候我们需要考虑到每个平台数据格式不一致，自身的存储系统结构设计等情况。这时候我们使用MongoDB来存储就很好的避免了这个问题

3.运维监控系统

在一些大型的项目中，监控是必不可少的。监控系统要监控的内容，可能是随时多变的，这时候使用MongoDB就体现了很大的便利。不需要去修改数据库的结构，直接根据业务需要灵活调整即可。大大降低了开发成本。

4.O2O业务场景

将送快递骑手、快递商家的信息（包含位置信息）存储在 MongoDB，然后通过 MongoDB 的地理位置查询，这样很方便的实现了查找附近的商家、骑手等功能。

5.游戏业务场景

使用 MongoDB 存储游戏用户信息，用户的装备、积分等直接以内嵌文档的形式存储，方便查询、更新。

6.社交业务场景

使用 MongoDB 存储存储用户信息，以及用户发表的朋友圈信息，通过地理位置索引实现附近的人、地点等功能。

7.物联网业务场景

使用 MongoDB 存储所有接入的智能设备信息，以及设备汇报的日志信息，并对这些信息进行多维度的分析。

8.视频直播业务场景

视频直播，使用 MongoDB 存储用户信息、礼物信息等。

1.4 MongoDB体系结构

MongoDB 的逻辑结构是一种层次结构。主要由：文档(document)、集合(collection)、数据库(database)这三部分组成的。逻辑结构是面向用户的，用户使用 MongoDB 开发应用程序使用的就是逻辑结构。

1. MongoDB 的文档（document），相当于关系数据库中的一行记录。
2. 多个文档组成一个集合（collection），相当于关系数据库的表。
3. 多个集合（collection），逻辑上组织在一起，就是数据库（database）。
4. 一个 MongoDB 实例支持多个数据库（database）。

文档(document)、集合(collection)、数据库(database)的层次结构如下图:

MongoDb	关系型数据库Mysql
数据库(databases)	数据库(databases)
集合(collections)	表(table)
文档(document)	行(row)

1.5 MongoDB数据类型

数据类型	描述
String	字符串。存储数据常用的数据类型。在 MongoDB 中，UTF-8 编码的字符串才是合法的。
Integer	整型数值。用于存储数值。根据你所采用的服务器，可分为 32 位或 64 位。
Boolean	布尔值。用于存储布尔值（真/假）。
Double	双精度浮点值。用于存储浮点值。
Array	用于将数组或列表或多个值存储为一个键。
Timestamp	时间戳。记录文档修改或添加的具体时间。
Object	用于内嵌文档。
Null	用于创建空值。
Date	日期时间。用 UNIX 时间格式来存储当前日期或时间。你可以指定自己的日期时间：创建 Date 对象，传入年月日信息。
Object ID	对象 ID。用于创建文档的 ID。
Binary Data	二进制数据。用于存储二进制数据。
Code	代码类型。用于在文档中存储 JavaScript 代码。
Regular expression	正则表达式类型。用于存储正则表达式。

特殊说明：

1. ObjectIdObjectId 类似唯一主键，可以很快的去生成和排序，包含 12 bytes，含义是：

   • 前 4 个字节表示创建 unix 时间戳，格林尼治时间 UTC 时间，比北京时间晚了 8 个小时
   • 接下来的 3 个字节是机器标识码
   • 紧接的两个字节由进程 id 组成 PID
   • 最后三个字节是随机数
   • 

2. MongoDB 中存储的文档必须有一个 _id 键。这个键的值可以是任何类型的，默认是个 ObjectId 对象

3. 时间戳BSON 有一个特殊的时间戳类型，与普通的日期类型不相关。时间戳值是一个 64 位的值。其中：

   • 前32位是一个 time_t 值【与Unix新纪元（1970年1月1日）相差的秒数】
   • 后32位是在某秒中操作的一个递增的序数

4. 在单个 mongod 实例中，时间戳值通常是唯一的。

5. 日期
   表示当前距离 Unix新纪元（1970年1月1日）的毫秒数。日期类型是有符号的, 负数表示 1970 年之前的日期。