MongoDB学习笔记（一）

MongoDB学习笔记（一）

初识NoSQL和MongoDB

1.NoSQL数据库

1.1 介绍

NoSQL：非关系型数据库，数据之间的关联较少，更容易分散存储，通常用于存储超大规模数据。

1.2 NoSQL特征

1.可弹性扩展

2.BASE特征：基本可用性（Basically Available）、可伸缩性（Scalable）、最终一致性（Eventual Consistency）。

3.大数据量、高性能

4.灵活的数据模型

5.高可用

1.3 分类

类型	实例
文档型数据库	MongoDB
键值对数据库	Redis、Voldemort、Scalaris…
列存储数据库	Sybase IQ、Vertica
图存储数据库	Neo4j、FlockDB、GraphDB

1.4 如何选择NoSQL和RDB

1. 数据模型的关联性要求：NoSQL适合模型关联性较低的应用
2. 数据库的性能要求：若数据量多且访问速度比较重要，选NoSQL
3. 数据库的一致性要求：NoSQL只能做到数据最终一致性
4. 数据库的可用性要求：NoSQL提供了强大的数据可用性

2.MongoDB

2.1 简介

MongoDB采用文档形式进行存储，是一个半结构化的非关系型数据库，有着分布式的存储结构。MongoDB以BSON格式保存数据。

2.2 MongoDB的特性

1.存储结构

• 采用“集合”来存储文档数据，类似"表"
• 文档的存储架构基于BSON（Binary JSON）
• 可以存储无模式的文档
• 能根据存取需求来设计反正规划的数据结构

2.数据查询

• 支持单表查询、强大的聚合计算以及大数据引擎中常见的映射和归纳（MapReduce）。
• 可以在特定的集合字段上添加索引
• 多种程序设计语言操作

3.数据库架构

• 有副本集
• 支持数据块自动切分，可以横向扩容。

2.3 适用场景

1.需要处理大量的低价值数据，且对数据处理性能有较高要求
2.需要借助缓存层来处理数据
3.需要高度的伸缩性

2.4 MongoDB中的对象

1.数据库
一个mongodb中可以建立多个数据库。
MongoDB的默认数据库为"db"，该数据库存储在data目录中。
MongoDB的单个实例可以容纳多个独立的数据库，每一个都有自己的集合和权限，不同的数据库也放置在不同的文件中。
“show dbs” 命令可以显示所有数据的列表。
执行 “db” 命令可以显示当前数据库对象或集合。
运行"use"命令，可以连接到一个指定的数据库。
有一些数据库名是保留的，可以直接访问这些有特殊作用的数据库。
admin： 从权限的角度来看，这是"root"数据库。要是将一个用户添加到这个数据库，这个用户自动继承所有数据库的权限。一些特定的服务器端命令也只能从这个数据库运行，比如列出所有的数据库或者关闭服务器。
local: 这个数据永远不会被复制，可以用来存储限于本地单台服务器的任意集合
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。

2.集合（类比“表”）
集合就是 MongoDB 文档组，类似于 RDBMS （关系数据库管理系统：Relational Database Management System)中的表格。

集合存在于数据库中，集合没有固定的结构，这意味着你在对集合可以插入不同格式和类型的数据，但通常情况下我们插入集合的数据都会有一定的关联性。

3.文档（类别“行”）
文档是一组键值(key-value)对(即 BSON)。MongoDB 的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，这与关系型数据库有很大的区别，也是 MongoDB 非常突出的特点。
4.视图
5.索引
6.用户
7.存储过程
8.字段（类比“列”）

2.5 文档知识

JSON->BSON(键值对)，文档

2.6 数据类型

下表为MongoDB中常用的几种数据类型。

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。
Min/Max keys	将一个值与 BSON（二进制的 JSON）元素的最低值和最高值相对比。
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。
Symbol	符号。该数据类型基本上等同于字符串类型，但不同的是，它一般用于采用特殊符号类型的语言。
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。

下面说明下几种重要的数据类型。
ObjectId
ObjectId 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

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

由于 ObjectId 中保存了创建的时间戳，所以你不需要为你的文档保存时间戳字段，你可以通过 getTimestamp 函数来获取文档的创建时间:

var newObject = ObjectId()
newObject.getTimestamp()
ISODate(“2017-11-25T07:21:10Z”)
ObjectId 转为字符串

newObject.str
5a1919e63df83ce79df8b38f

字符串
BSON 字符串都是 UTF-8 编码。

时间戳
BSON 有一个特殊的时间戳类型用于 MongoDB 内部使用，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新纪元相差的秒数）
后32位是在某秒中操作的一个递增的序数
在单个 mongod 实例中，时间戳值通常是唯一的。

在复制集中， oplog 有一个 ts 字段。这个字段中的值使用BSON时间戳表示了操作时间。

BSON 时间戳类型主要用于 MongoDB 内部使用。在大多数情况下的应用开发中，你可以使用 BSON 日期类型。

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。

var mydate1 = new Date() //格林尼治时间
mydate1
ISODate(“2018-03-04T14:58:51.233Z”)
typeof mydate1
object
var mydate2 = ISODate() //格林尼治时间
mydate2
ISODate(“2018-03-04T15:00:45.479Z”)
typeof mydate2
object
这样创建的时间是日期类型，可以使用 JS 中的 Date 类型的方法。

返回一个时间类型的字符串：

var mydate1str = mydate1.toString()
mydate1str
Sun Mar 04 2018 14:58:51 GMT+0000 (UTC)
typeof mydate1str
string
或者

Date()
Sun Mar 04 2018 15:02:59 GMT+0000 (UTC)