一篇入门MongoDB

1、MongoDB 基本介绍

（1）安装 MongoDB

简单来说，MongoDB 是一个由 C++ 语言编写的基于分布式文件存储的开源数据库系统

由于安装 MongoDB 的教程很容易在网上找到，所以这里就不再多讲吧

执行 bin 目录下的 mongod.exe 文件，可以打开一个交互式窗口，我们可以在其中进行简单的交互操作

mongo

（2）启动 MongoDB 服务

启动 MongoDB 服务的基本语法格式如下：

mongodb://[username:password@]host[:port][/[database][?options]]

• mongodb://：固定格式
• username:password@：可选项，使用指定的用户名和密码连接到数据库服务器
• host：指定主机地址，最少必须指定一个，也可以指定多个
• port：指定主机端口，可选，默认为 27017
• database：连接到指定的数据库服务器，若不指定，默认连接 test 数据库
• ?options：连接选项

例如：

使用默认端口连接到本地的 MongoDB 服务

mongodb://localhost

使用用户名和密码连接到本地的 MongoDB 服务

mongodb://admin:123456@localhost/

使用用户名和密码连接到本地的 MongoDB 服务的指定数据库

mongodb://admin:123456@localhost/myDB

（3）可视化工具

另外，最近还在网上看到了一个挺好的可视化工具，这里也给大家推荐一下：adminMongo

安装 adminMongo 的方法也很简单（在此之前必须先安装好 Git 和 Node.js）：

• 克隆仓库到本地

git clone https://github.com/mrvautin/adminMongo

• 进入仓库

cd adminMongo

• 安装 adminMongo

npm install

• 启动 adminMongo

npm start

• 访问地址 http://127.0.0.1:1234

2、MongoDB 基本概念

由于 MongoDB 和我们常用的关系型数据库也有一定的联系，这里先给大家说一下，便于类比学习

关系型数据库	MongoDB
数据库	数据库
表格	集合
行	文档
列	字段
表联合	嵌入文档
主键	主键 (MongoDB 提供 _id )

（1）数据库

MongoDB 的默认数据库是 db，该数据库储存在 data 目录中

MongoDB 的单个实例可以容纳多个独立的数据库，不同的数据库放置在不同的文件中

以下是几个特殊的数据库：

• admin：从权限上看类似于 root，若将一个用户添加到该数据库，则该用户继承所有数据库的权限
• config：当 Mongo 用于分片设置时，config 数据库在内部使用，用于保存分片的相关信息
• local：其中的数据永远不能被复制，可以用来存储限于本地单台服务器的任意集合

> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB

（2）集合

集合是 MongoDB 文档的集合，类似于关系型数据库中表格的概念

集合没有固定的结构，可以在集合中插入不同格式和类型的数据，但是通常情况下这些数据都有一定的关联性

MongoDB 对集合名有一定的要求：

• 集合名不能是空字符串
• 集合名不能含有空字符 \0，空字符表示集合名的结尾
• 集合名不能以 system. 开头，system. 是为系统集合保留的前缀
• 集合名不能含有保留字符

（3）文档

文档是一组键值对，类似于关系型数据库中行的概念，其数据结构与 JSON 基本一样

文档不需要设置相同的字段，并且相同的字段不需要相同的数据类型，但是文档中的键值对必须是有序的

MongoDB 对文档键名也有一定的要求：

• 键不能含有空字符 \0，空字符表示键的结尾
• . 和 $ 有特殊意义，只有在特定的环境下才能使用
• 以下划线 _ 开头的键是保留的，但不是严格要求

（4）元数据

数据库的信息是存储在集合中的，它们使用系统的命名空间 <dbname>.system.*

<dbname>.system.* 其实是包含多种系统信息的特殊集合，具体有：

集合命名空间	描述
dbname.system.users	所有可访问数据库的用户
dbname.system.namespaces	所有命名空间
dbname.system.indexes	所有索引
dbname.system.profile	包含数据库概要信息
dbname.local.sources	包含复制对端的服务器信息和状态

（5）基本数据类型

数据类型	描述
Null	空值
Boolean	布尔值
Binary Data	二进制数据
Integer	整型数值，可分为 32 位或 64 位
Double	双精度浮点值
String	字符串，规定编码为 UTF-8
Symbol	符号，基本上等同于字符串，用于具有特殊符号类型的语言
Date	日期时间，使用 UNIX 时间格式存储日期或时间
Timestamp	时间戳，用于记录文档操作的具体时间
Array	用于将数组或列表或多个值存储为一个键
Object	用于内嵌文档
Object ID	对象 ID，用于创建文档 ID
Code	代码类型，用于存储 JavaScript 代码
Regular expression	正则表达式类型，用于存储正则表达式
Min/Max keys	将一个值与 BSON 元素的最低值和最高值相对比

3、数据库操作

MongoDB 中默认的数据库为 test，如果你没有创建新的数据库，集合将默认存放在 test 数据库中

（1）创建数据库

use DATABASE_NAME

如果数据库存在，则切换到指定的数据库；如果数据库不存在，则创建数据库

例如，以下演示创建 myDB 数据库：

> use myDB
switched to db myDB

（2）查看已有数据库

> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB

注意：刚刚创建的数据库并不会出现在数据库列表中，只有向新创建的数据库中插入数据后，才会显示

（3）查看当前数据库

> db
myDB

（4）删除数据库

> db.dropDatabase()
{ "ok" : 1 }

该语句指定删除 当前数据库，建议删除之前先使用 db 命名确定当前数据库

4、集合操作

（1）创建集合

db.createCollection(name, options)

• name：集合的名称
• options：可选参数
  • capped：若为 true，则创建固定集合，且此时必须要指定 size 参数
  • autoIndexId：若为 true，则自动在 _id 字段创建索引，默认为 false
  • size：为固定集合指定一个最大值（以字节计）
  • max：指定固定集合中包含文档的最大数量

例如，以下演示在 myDB 数据库中创建集合 myCol

> use myDB
switched to db test
> db.createCollection("myCol")
{ "ok" : 1 }

注意：在 MongoDB 中，创建集合之后要再插入文档，集合才会真正创建

另外，一般不需要创建集合，因为当我们插入文档时，MongoDB 会自动创建集合

（2）查看已有集合

> show collections
myCol

（3）删除集合

db.COLLECTION_NAME.drop()

例如，以下演示删除 myDB 数据库中的 myCol 集合：

> db.myCol.drop()
true

5、文档操作

（1）插入文档

db.COLLECTION_NAME.insert(document)

注意：如果集合不在数据库中， MongoDB 会自动创建该集合并插入文档

例如，以下演示在 myDb 数据库中的 myCol 集合插入文档：

> use myDB
switched to db myDB
> db.myCol.insert({"name":"Steve"})
WriteResult({"nInserted":1})

另外，在新版本的 MongoDB 中还添加了下面两种语法：

• db.COLLECTION_NAME.insertOne()：向指定集合中插入一条文档数据

• db.COLLECTION_NAME.insertMany()：向指定集合中插入多条文档数据

（2）更新文档

① 更新已存在的文档

db.COLLECTION_NAME.update(
    <query>,
    <update>,
    {
        upsert: <boolean>,
        multi: <boolean>,
        writeConcern: <document>
    }
)

• query：查询条件，查询被更新对象
• update：更新对象
• upsert：可选，当不存在 update 时，若为 true，插入 objNew，默认为 false，不插入
• multi：可选，若为 true，则更新所有符合条件的记录，默认为 false，只更新找到的第一条记录
• writeConcern：可选，指定抛出异常的级别

例如，以下演示更新 myDB 数据库中的 myCol 集合中的数据字段 name：

> db.myCol.update({"name":"Steve"},{$set:{"name":"MongoDB"}})
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })

② 通过传入的文档替换已存在的文档

db.COLLECTION_NAME.save(
    <document>,
    {
        writeConcern: <document>
    }
)

• document：文档数据
• writeConcern：可选，指定抛出异常的级别

（3）查询文档

db.COLLECTION_NAME.find(query, projection)

• query ：可选，指定查询文档的条件
• projection ：可选，使用投影操作符指定返回的键，默认为省略，表示返回文档中所有的键

例如，以下演示查询 name 字段等于 MongoDB 的文档：

> db.myCol.find({"name":"MongoDB"}).pretty()
{ "_id" : ObjectId("5c7c069826cb01475e68f64e"), "name" : "MongoDB" }

（4）删除文档

db.COLLECTION_NAME.remove(
    <query>,
    {
        justOne: <boolean>,
        writeConcern: <document>
    }
)

• query：可选，指定删除文档的条件
• justOne：可选，若为 true，则只删除一个文档，默认为 false，删除所有匹配的文档
• writeConcern：可选，定义抛出异常的级别

例如，以下演示删除 myDB 数据库中的 myCol 集合中的 name 字段等于 MongoDB 的文档：

> db.myCol.remove({"name":"MongoDB"})
WriteResult({ "nRemoved" : 1 })

另外，在新版本的 MongoDB 中还添加了下面两种语法：

• db.COLLECTION_NAME.deleteMany()：删除集合中所有符合条件的文档

• db.COLLECTION_NAME.deleteOne()：删除集合中符合条件的第一个文档

6、查询条件

（1）条件操作符

描述	操作符	格式
等于	\	{<key>:<value>}
不等于	$ne	{<key>:{$ne:<value>}}
小于	$lt	{<key>:{$lt:<value>}}
小于等于	$lte	{<key>:{$lte:<value>}}
大于	$gt	{<key>:{$gt:<value>}}
大于等于	$gte	{<key>:{$gte:<value>}}
AND 条件	\	{<key1>:<value1>,<key2>:<value2>}
OR 条件	$or	{$or:[{<key1>:<value1>},{<key2>:<value2>}]}
Type 条件	$type	{<key>:{$type:<value>}}

其中，$type 条件操作符的可选值如下：

类型	数字
Double	1
String	2
Object	3
Array	4
Binary data	5
Undefined	6
Object Id	7
Boolean	8
Date	9
Null	10
Regular Expression	11
JavaScript	13
Symbol	14
JavaScript (with scope)	15
32-bit integer	16
Timestamp	17
64-bit integer	18
Max key	127
Min key	255

（2）模糊查询

查询 <key> 中包含 <value> 的文档：

db.COLLECTION_NAME.find({<key>:/<value>/})

查询 <key> 中以 <value> 开头的文档：

db.COLLECTION_NAME.find({<key>:/^<value>/})

查询 <key> 中以 <value> 结尾的文档：

db.COLLECTION_NAME.find({<key>:/<value>$/})

（3）处理方法

pretty() 方法可以格式化输出：

db.COLLECTION_NAME.find().pretty()

limit() 方法指定读取一定数量的记录数，参数 NUMBER 用于指定数量

db.COLLECTION_NAME.find().limit(NUMBER)

skip() 方法指定跳过一定数量的记录数，参数 NUMBER 用于指定数量

db.COLLECTION_NAME.find().limit(NUMBER).skip(NUMBER)

sort() 方法用于对数据进行排序，参数 KEY 指定根据哪个键值进行排序

参数 VALUE 指定根据什么方式进行排序，若为 1，则指定升序排列，若为 -1，则指定降序排列

db.COLLECTION_NAME.find().sort({KEY:VALUE})

7、索引

索引是特殊的数据结构，它对集合中的一列或多列进行排序，建立索引有利于提高查询效率

如果没有索引，MongoDB 将扫描指定集合中的所有文档以确定它们是否符合查询条件

（1）创建索引

db.COLLECTION_NAME.createIndex(keys, options)

• keys：指定要创建索引的字段，至少指定一个，也可以指定多个

  其值若为 1，则按升序创建索引，若为 -1，则按降序创建索引

• options：可选参数

  • background：指定以后台的方式创建索引
  • unique：若为 true，则建立的索引唯一，默认为 false，建立的索引不唯一
  • name：索引的名称，默认根据连接索引的字段名和排序顺序生成
  • sparse：若为 true，则不对文档中不存在的字段数据启用索引，默认为 false
  • expireAfterSeconds：指定集合的生存时间，以秒为单位
  • v：索引的版本号，默认为 MongoDB 创建索引时运行的版本
  • weights：索引的权重值，表示该索引相对于其他索引的得分权重，数值在 1 到 99999 之间
  • default_language：对于文本索引，决定停用词及词干和词器的规则的列表，默认为英语
  • language_override：对于文本索引，指定包含在文档中的字段名，默认值为 language

例如，以下演示在后台根据键 name 的升序排序创建索引：

> use myDB
switched to db myDB
> db.myCol.insertMany([{"name":"Mongo"},{"name":"Oracle"},{"name":"MySQL"}])
{
    "acknowledged": true,
    "insertedIDs" : [
        ObjectID("5c7cf09bea18305e120a9ee5"),
        ObjectID("5c7cf09bea18305e120a9ee6"),
        ObjectID("5c7cf09bea18305e120a9ee7")
    ]
}
> db.myCol.createIndex({"name": 1}, {background: true})
{
    "createdCollectionAutomatically" : false,
    "numIndexesBefore" : 1,
    "numIndexesAfter" : 2,
    "ok" : 1
}

（2）查看索引大小

db.COLLECTION_NAME.totalIndexSize()

例如，以下演示查看刚刚创建的索引的大小：

> db.myCol.totalIndexSize()
32768

（3）删除索引

① 删除集合的所有索引

db.COLLECTION_NAME.dropIndexes()

② 删除集合的指定索引

db.COLLECTION_NAME.dropIndex(INDEX_NAME)

例如，以下演示删除刚刚创建的索引：

> db.myCol.dropIndexes()
{
    "nIndexesWas" : 2,
    "msg" : "non-_id indexes dropped for collection",
    "ok" : 1
}