MongoDB学习总结

原创 于 2021-10-19 21:54:03 发布 · 1k 阅读 · 0 ·
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#mongodb #数据库

初始

什么是MongoDB

MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库。

MongoDB 将数据存储为一个文档，数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档类似于 JSON 对象。字段值可以包含其他文档，数组及文档数组。

与MySQL相比的优势

1、弱一致性（最终一致），更能保证用户的访问速度
2、文档结构的存储方式，高扩展性

高扩展性，存储的数据格式是json格式

3、第三方支持丰富
4、性能优越

MySQL在海量数据处理的时候效率会显著变慢。

在适量级的内存的Mongodb的性能是非常迅速的，它将热数据存储在物理内存中，使得热数据的读写变得十分快。

缺点

1、不支持事务操作
2、占用空间过大

安装下载

下载地址：https://www.mongodb.com/try/download/community


配置

在data目录下创建db文件夹，在mongodb的bin目录下打开cmd输入命令 mongod -dbpath 所在位置

D:\Environment\MongoDB\bin>mongod -dbpath D:\Environment\MongoDB\data\db

启动运行

启动

1、cmd输入命令 net start mongodb

2、启动mongo.exe

基本命令

show dbs ：显示当前所有数据库

use 数据库 ：进入到指定数据库（不管有没有该数据库，都可以进入，若插入了文档，便会创建该数据库）

db：当前所处数据库

show collections：显示数据库中有多少个集合

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增删改查

数据库操作

创建数据库
use DATABASE_NAME
# 如果数据库不存在，则创建数据库，否则切换到指定数据库

# 或者插入时创建数据库
> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
> db.test.insert({"name":"Kim"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
test    0.000GB
删除数据库
db.dropDatabase()
# 删除当前数据库，默认为 test，你可以使用 db 命令查看当前数据库名。

集合操作

创建集合

语法格式：

db.createCollection(name, options)

参数说明：

  • name: 要创建的集合名称
  • options: 可选参数, 指定有关内存大小及索引的选项
# 创建goods集合
> db.createCollection("goods")
{ "ok" : 1 }
  • 使用options

创建固定集合 mycol，整个集合空间大小 6142800 KB, 文档最大个数为 10000 个。

> db.createCollection("mycol", { capped : true, autoIndexId : true, size : 
   6142800, max : 10000 } )
{ "ok" : 1 }
>

在 MongoDB 中，你不需要创建集合。当你插入一些文档时，MongoDB 会自动创建集合。

> db.mycol2.insert({"name" : "菜鸟教程"})
> show collections
mycol2
...

删除集合
db.collection.drop()

# 举例
> show collections
test
user
> db.test.drop()
true
> show collections
user

文档操作

介绍

文档的数据结构和 JSON 基本一样。

所有存储在集合中的数据都是 BSON 格式。

BSON 是一种类似 JSON 的二进制形式的存储格式，是 Binary JSON 的简称。


插入文档
insert：插入一个或多个

插入一个
db.user.insert({name:"zhangsan",age:20})	

插入多个（使用中括号[]）
db.goods.insert([{name:"apple",price:5},{name:"computer",price:6999}])

insertOne：插入一个

> db.user.insertOne({name:"zhangsan",age:32})
{
        "acknowledged" : true,
        "insertedId" : ObjectId("6039dc6c9b01016868fc8027")
}

insertMany：插入多个

db.goods.insertMany([{name:"chair",price:49},{name:"computer",price:6999}])
  • 实例
>db.col.insert({title: 'MongoDB 教程', 
    description: 'MongoDB 是一个 Nosql 数据库',
    by: '菜鸟教程',
    url: 'http://www.runoob.com',
    tags: ['mongodb', 'database', 'NoSQL'],
    likes: 100
})

更新文档
# update语句基本语法
db.collection.update(
   <query>,
   <update>,
   {
     upsert: <boolean>,
     multi: <boolean>,
     writeConcern: <document>
   }
)

参数说明：

  • query : update的查询条件，类似sql update查询内where后面的。
  • update : update的对象和一些更新的操作符（如 , , ,inc…）等，也可以理解为sql update查询内set后面的
  • upsert : 可选，这个参数的意思是，如果不存在update的记录，是否插入objNew,true为插入，默认是false，不插入。
  • multi : 可选，mongodb 默认是false,只更新找到的第一条记录，如果这个参数为true,就把按条件查出来多条记录全部更新。
  • writeConcern :可选，抛出异常的级别。
# 例如：（将标题为“MongoDB 教程”改为“MongoDB”）
db.col.update({'title':'MongoDB 教程'},{$set:{'title':'MongoDB'}})

# 以上语句只会修改第一条发现的文档，如果你要修改多条相同的文档，则需要设置 multi 参数为 true
db.col.update({'title':'MongoDB 教程'},{$set:{'title':'MongoDB'}},{multi:true})
  • 综合实例
# 将goods集合中name为"apple"的修改为"food"（只修改第一条发现的文档）
> db.goods.find()
{ "_id" : ObjectId("5fcb0237be45c9df825a5558"), "name" : "apple", "price" : 5 }
{ "_id" : ObjectId("5fcb0317be45c9df825a5559"), "name" : "chair", "price" : 49 }
{ "_id" : ObjectId("5fcb0317be45c9df825a555a"), "name" : "computer", "price" : 6999 }
{ "_id" : ObjectId("5fcb0346be45c9df825a555b"), "name" : "apple", "price" : 5 }
{ "_id" : ObjectId("5fcb0346be45c9df825a555c"), "name" : "computer", "price" : 6999 }
> db.goods.update({name:"apple"},{$set:{name:"food"}})
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
> db.goods.find()
{ "_id" : ObjectId("5fcb0237be45c9df825a5558"), "name" : "food", "price" : 5 }
{ "_id" : ObjectId("5fcb0317be45c9df825a5559"), "name" : "chair", "price" : 49 }
{ "_id" : ObjectId("5fcb0317be45c9df825a555a"), "name" : "computer", "price" : 6999 }
{ "_id" : ObjectId("5fcb0346be45c9df825a555b"), "name" : "apple", "price" : 5 }
{ "_id" : ObjectId("5fcb0346be45c9df825a555c"), "name" : "computer", "price" : 6999 }

> db.goods.update({name:"apple"},{$set:{name:"food"}})
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })
> db.goods.find()
{ "_id" : ObjectId("5fcb0237be45c9df825a5558"), "name" : "food", "price" : 5 }
{ "_id" : ObjectId("5fcb0317be45c9df825a5559"), "name" : "chair", "price" : 49 }
{ "_id" : ObjectId("5fcb0317be45c9df825a555a"), "name" : "computer", "price" : 6999 }
{ "_id" : ObjectId("5fcb0346be45c9df825a555b"), "name" : "food", "price" : 5 }
{ "_id" : ObjectId("5fcb0346be45c9df825a555c"), "name" : "computer", "price" : 6999 }

# 将goods集合中所有name为"food"的修改为"apple"（修改多条相同的文档，则需要设置 multi 参数为 true）
> db.goods.update({name:"food"},{$set:{name:"apple"}},{multi:true})
WriteResult({ "nMatched" : 2, "nUpserted" : 0, "nModified" : 2 })
> db.goods.find()
{ "_id" : ObjectId("5fcb0237be45c9df825a5558"), "name" : "apple", "price" : 5 }
{ "_id" : ObjectId("5fcb0317be45c9df825a5559"), "name" : "chair", "price" : 49 }
{ "_id" : ObjectId("5fcb0317be45c9df825a555a"), "name" : "computer", "price" : 6999 }
{ "_id" : ObjectId("5fcb0346be45c9df825a555b"), "name" : "apple", "price" : 5 }
{ "_id" : ObjectId("5fcb0346be45c9df825a555c"), "name" : "computer", "price" : 6999 }

删除文档
# remove语句基本语法
db.collection.remove(
   <query>,
   {
     justOne: <boolean>,
     writeConcern: <document>
   }
)

参数说明：

  • query :（可选）删除的文档的条件。
  • justOne : （可选）如果设为 true 或 1，则只删除一个文档，如果不设置该参数，或使用默认值 false，则删除所有匹配条件的文档。
  • writeConcern :（可选）抛出异常的级别。
# 将所有name为“apple”的文档删除
db.goods.remove({name:"apple"})

# 如果你只想删除第一条找到的记录可以设置 justOne 为 1
db.goods.remove({name:"apple"},1)
  • 现在官方推荐使用 deleteOne() 和 deleteMany() 方法
# 删除goods集合下所有文档
db.goods.deleteMany({})

# 删除name等于apple的全部文档
db.goods.deleteMany({name:"apple"})

# 删除name等于zhangsan的一个文档
db.user.deleteOne({name:"zhangsan"})

查询

查询文档
db.collection.find(query, projection)
  • query ：可选，使用查询操作符指定查询条件
  • projection ：可选，使用投影操作符指定返回的键。查询时返回文档中所有键值， 只需省略该参数即可（默认省略）
# 查询user集合中的所有文档
db.user.find()

# pretty()方法以格式化的方式来显示所有文档
db.col.find().pretty()
  • MongoDB 与 RDBMS Where 语句比较
操作格式范例RDBMS中的类似语句
等于{<key>:<value>}db.col.find({"by":"菜鸟教程"}).pretty()where by = '菜鸟教程'
小于{<key>:{$lt:<value>}}db.col.find({"likes":{$lt:50}}).pretty()where likes < 50
小于或等于{<key>:{$lte:<value>}}db.col.find({"likes":{$lte:50}}).pretty()where likes <= 50
大于{<key>:{$gt:<value>}}db.col.find({"likes":{$gt:50}}).pretty()where likes > 50
大于或等于{<key>:{$gte:<value>}}db.col.find({"likes":{$gte:50}}).pretty()where likes >= 50
不等于{<key>:{$ne:<value>}}db.col.find({"likes":{$ne:50}}).pretty()where likes != 50
  • and条件

MongoDB 的 find() 方法可以传入多个键(key)，每个键(key)以逗号隔开，即常规 SQL 的 AND 条件

db.col.find({key1:value1, key2:value2}).pretty()

db.goods.find({name:"computer",price:{$gte:6000}}).pretty()
  • or条件

MongoDB OR 条件语句使用了关键字 $or

查询键 by 值为 菜鸟教程 或键 title 值为 MongoDB 教程 的文档

db.col.find({$or:[{"by":"菜鸟教程"},{"title": "MongoDB 教程"}]}).pretty()
  • AND 和 OR 联合使用

以下实例演示了 AND 和 OR 联合使用，类似常规 SQL 语句为： 'where likes>50 AND (by = ‘菜鸟教程’ OR title = ‘MongoDB 教程’)'

db.col.find({"likes": {$gt:50}, $or: [{"by": "菜鸟教程"},{"title": "MongoDB 教程"}]}).pretty()

db.goods.find({name:"computer",$or:[{price:{$gte:6000}},{price:4999}]}).pretty()
{
        "_id" : ObjectId("6039dba49b01016868fc8026"),
        "name" : "computer",
        "price" : 6999
}
{
        "_id" : ObjectId("603a00f19b01016868fc802b"),
        "name" : "computer",
        "price" : 4999
}

模糊查询

查询 title 包含"教"字的文档：

db.col.find({title:/教/})

查询 title 字段以"教"字开头的文档：

db.col.find({title:/^教/})

查询 titl e字段以"教"字结尾的文档：

db.col.find({title:/教$/})

分页查询
# 返回指定NUMBER数量的数据记录
db.COLLECTION_NAME.find().limit(NUMBER)

排序

  • 在 MongoDB 中使用 sort() 方法对数据进行排序，sort() 方法可以通过参数指定排序的字段，并使用 1 和 -1 来指定排序的方式，其中 1 为升序排列，而 -1 是用于降序排列
>db.COLLECTION_NAME.find().sort({KEY:1})

# 按价格 升序 排序
> db.goods.find().sort({price:1})
{ "_id" : ObjectId("6039e2589b01016868fc8029"), "name" : "box" }
{ "_id" : ObjectId("603a00f19b01016868fc802a"), "name" : "chair", "price" : 90 }
{ "_id" : ObjectId("603a00f19b01016868fc802b"), "name" : "computer", "price" : 4999 }
{ "_id" : ObjectId("6039dba49b01016868fc8026"), "name" : "computer", "price" : 6999 }
  • skip()，limilt()，sort()三个放在一起执行的时候，执行的顺序是先 sort()，然后是 skip()，最后是显示的 limit()

聚合

MongoDB 中聚合(aggregate)主要用于处理数据(诸如统计平均值，求和等)，并返回计算后的数据结果。

有点类似 SQL 语句中的 count(*)

db.COLLECTION_NAME.aggregate(AGGREGATE_OPERATION)

> db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", num_tutorial : {$sum : 1}}}])
{
   "result" : [
      {
         "_id" : "runoob.com",
         "num_tutorial" : 2
      },
      {
         "_id" : "Neo4j",
         "num_tutorial" : 1
      }
   ],
   "ok" : 1
}
>

以上实例类似sql语句：

 select by_user, count(*) from mycol group by by_user

在上面的例子中，我们通过字段 by_user 字段对数据进行分组，并计算 by_user 字段相同值的总和。

表达式描述实例
$sum计算总和。db.mycol.aggregate([{KaTeX parse error: Expected '}', got 'EOF' at end of input: …roup : {_id : "by_user", num_tutorial : { s u m : " sum : " sum:"likes"}}}])
$avg计算平均值db.mycol.aggregate([{KaTeX parse error: Expected '}', got 'EOF' at end of input: …roup : {_id : "by_user", num_tutorial : { a v g : " avg : " avg:"likes"}}}])
$min获取集合中所有文档对应值得最小值。db.mycol.aggregate([{KaTeX parse error: Expected '}', got 'EOF' at end of input: …roup : {_id : "by_user", num_tutorial : { m i n : " min : " min:"likes"}}}])
$max获取集合中所有文档对应值得最大值。db.mycol.aggregate([{KaTeX parse error: Expected '}', got 'EOF' at end of input: …roup : {_id : "by_user", num_tutorial : { m a x : " max : " max:"likes"}}}])
$push在结果文档中插入值到一个数组中。db.mycol.aggregate([{KaTeX parse error: Expected '}', got 'EOF' at end of input: …roup : {_id : "by_user", url : { p u s h : " push: " push:"url"}}}])
$addToSet在结果文档中插入值到一个数组中，但不创建副本。db.mycol.aggregate([{KaTeX parse error: Expected '}', got 'EOF' at end of input: …roup : {_id : "by_user", url : { a d d T o S e t : " addToSet : " addToSet:"url"}}}])
$first根据资源文档的排序获取第一个文档数据。db.mycol.aggregate([{KaTeX parse error: Expected '}', got 'EOF' at end of input: …roup : {_id : "by_user", first_url : { f i r s t : " first : " first:"url"}}}])
$last根据资源文档的排序获取最后一个文档数据db.mycol.aggregate([{KaTeX parse error: Expected '}', got 'EOF' at end of input: …roup : {_id : "by_user", last_url : { l a s t : " last : " last:"url"}}}])

SpringBoot集成

环境配置

<!--引入mongodb-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-mongodb</artifactId>
</dependency>

# 配置mongodb
spring.data.mongodb.uri=mongodb://localhost:27017/recruit

实战应用

文章模块
  • dao层

普通的增删改查方法可以直接调用mongoTemplate的默认方法，自定义方法则需在接口主动声明。

public interface ArticleRepository extends MongoRepository<Article, String> {

    /**
     * 根据模块名查找文章
     * @param moduleName
     * @return
     */
    List<Article> findByModuleName(String moduleName);

}
  • service层
@Service
public class ArticleServiceImpl implements ArticleService {

    @Autowired
    private ArticleRepository articleRepository;

    @Autowired
    private MongoTemplate mongoTemplate;

    /**
     * 获取默认文章（4个）
     * @return
     */
    @Override
    public ResultInfo<List<Article>> findDefaultArticle() {
        Query query = new Query();
        Sort sort = Sort.by("gmtCreate").descending();
        PageRequest pageRequest = PageRequest.of(0, 4);
        query.with(sort);
        query.with(pageRequest);
        List<Article> articleList = mongoTemplate.find(query, Article.class);
        return ResultInfo.success(CodeEnum.SUCCESS, articleList);
    }
    
     /**
     * 根据模块名查找文章
     * @param moduleName
     * @return
     */
    @Override
    public ResultInfo<List<Article>> findByModuleName(String moduleName) {
        List<Article> articles = articleRepository.findByModuleName(moduleName);
        return ResultInfo.success(CodeEnum.SUCCESS, articles);
    }
    
    /**
     * 根据文章标题模糊查询
     * @param articleTitle
     * @return
     */
    @Override
    public ResultInfo<List<Article>> findByArticleTitle(String articleTitle) {
        Pattern pattern = 
            Pattern.compile("^.*" + articleTitle + ".*$", Pattern.CASE_INSENSITIVE);
        Query query = new Query();
        query.addCriteria(Criteria.where("articleTitle").regex(pattern));
        Sort sort = Sort.by("gmtCreate").descending();
        query.with(sort);
        List<Article> articles = mongoTemplate.find(query, Article.class);
        return ResultInfo.success(CodeEnum.SUCCESS, articles);
    }
}
题目模块
@Validated
@Service
public class QuestionServiceImpl implements QuestionService {

    @Autowired
    private QuestionRepository questionRepository;

    @Autowired
    private MongoTemplate mongoTemplate;

    /**
     * 新增一道题目
     * @param question
     */
    @Override
    public void saveOne(Question question) {
        questionRepository.save(question);
    }

    /**
     * 自由模式随机查找一道题
     * @return
     */
    @Override
    public ResultInfo<Question> getOneQuestion(){
        List<Question> questions = new LinkedList<>();
        // Aggregation.sample()可随机抽选指定数量的数据
        TypedAggregation<Question> aggregation = 
            Aggregation.newAggregation(Question.class, Aggregation.sample(1));
        AggregationResults<Question> results = 
            mongoTemplate.aggregate(aggregation, Question.class);
        results.forEach(result->{
            questions.add(result);
        });
        if(questions.isEmpty()){
            return ResultInfo.error(CodeEnum.PARAM_NOT_IDEAL, null);
        }else{
            return ResultInfo.success(CodeEnum.SUCCESS, questions.get(0));
        }
    }

    /**
     * 自由模式根据模块名随机查找一道题
     * @param moduleName
     * @return
     */
    @Override
    public ResultInfo<Question> getOneQuestionByName(@NotBlank String moduleName){
        List<Question> questions = new LinkedList<>();
        MatchOperation match = 
            Aggregation.match(Criteria.where("moduleName").is(moduleName));
        TypedAggregation<Question> aggregation = 
            Aggregation.newAggregation(Question.class, match, Aggregation.sample(1));
        AggregationResults<Question> results = 
            mongoTemplate.aggregate(aggregation, Question.class);
        results.forEach(result->{
            questions.add(result);
        });
        if(questions.size() == 0){
            return ResultInfo.error(CodeEnum.PARAM_NOT_IDEAL, null);
        }else{
            return ResultInfo.success(CodeEnum.SUCCESS, questions.get(0));
        }
    }

    /**
     * 闯关模式根据模块名随机查找10道题
     * @param moduleName
     * @return
     */
    @Override
    public ResultInfo<List<Question>> getQuestionsByName(@NotBlank String moduleName){
        List<Question> questions = new LinkedList<>();
        MatchOperation match = 
            Aggregation.match(Criteria.where("moduleName").is(moduleName));
        TypedAggregation<Question> aggregation = 
            Aggregation.newAggregation(Question.class, match, Aggregation.sample(10));
        AggregationResults<Question> results = 
            mongoTemplate.aggregate(aggregation, Question.class);
        results.forEach(result->{
            questions.add(result);
        });
        return ResultInfo.success(CodeEnum.SUCCESS, questions);
    }

}

docker安装

docker pull mongo:4.4.1
docker run -p 27017:27017 --name mongo -v /home/mongo/db:/data/db -d mongo:4.4.1 --auth
docker exec -it mongo mongo		#进入容器
use admin
> db.createUser({
... user: "KimTou",
... pwd: "123456",
... roles: [{ role:"root",db:"admin" }] });
> db.auth("KimTou","123456")	# 测试
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