MongoDB的入门与使用

最新推荐文章于 2022-02-13 22:14:09 发布

LEMON_DSJ

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文章标签： MongoDB

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/LEMON_DSJ/article/details/89290650

本文围绕MongoDB展开，介绍其是基于分布式文件存储的数据库，介于关系与非关系数据库之间。阐述了主要特点、概念（数据库、集合、文档）、数据类型和常用命令。还提及副本集优势、文档关系及引用方式，最后指出MongoDB存在默认配置、自身及Web安全问题。

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MongoDB的入门与使用

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。
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：
在这里插入图片描述

主要特点

1.MongoDB 是一个面向文档存储的数据库，操作起来比较简单和容易。安装简单。
可以在MongoDB记录中设置任何属性的索引 (如：FirstName=“Sameer”,Address=“8 Gandhi Road”)来实现更快的排序。
你可以通过本地或者网络创建数据镜像，这使得MongoDB有更强的扩展性。
如果负载的增加（需要更多的存储空间和更强的处理能力），它可以分布在计算机网络中的其他节点上这就是所谓的分片。
Mongo支持丰富的查询表达式。查询指令使用JSON形式的标记，可轻易查询文档中内嵌的对象及数组。
使用update()命令可以实现替换完成的文档（数据）或者一些指定的数据字段。
Map和Reduce。Map函数调用emit(key,value)遍历集合中所有的记录，将key与value传给Reduce函数进行处理。主要是用来对数据进行批量处理和聚合操作。
GridFS是MongoDB中的一个内置功能，可以用于存放大量小文件。
允许在服务端执行脚本，可以用Javascript编写某个函数，直接在服务端执行，也可以把函数的定义存储在服务端，下次直接调用即可。
支持各种编程语言:RUBY，PYTHON，JAVA，C++，PHP，C#等多种语言。

适用场景：网站数据；缓存；大尺寸，低价值的数据；高伸缩性的场景；用于对象及JSON 数据的存储。
不适用场景：高度事务性的系统；传统的商业智能应用；需要SQL 的问题。

概念解析

在mongodb中基本的概念是文档、集合、数据库，下表将帮助您更容易理解Mongo中的一些概念：在这里插入图片描述

数据库

数据库名可以是满足以下条件的任意UTF-8字符串：

不能是空字符串。
不得含有空格、.、$、/、\和空字符。
应全部小写。
最多64字节。

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。

集合

注意: 在 MongoDB 中，集合只有在内容插入后才会创建! 就是说，创建集合(数据表)后要再插入一个文档(记录)，集合才会真正创建。

集合命名规范：

集合名不能是空字符串""。
集合名不能含有\0字符（空字符)，这个字符表示集合名的结尾。
集合名不能以"system."开头，这是为系统集合保留的前缀。
用户创建的集合名字不能含有保留字符。有些驱动程序的确支持在集合名里面包含，这是因为某些系统生成的集合中包含该字符。除非你要访问这种系统创建的集合，否则千万不要在名字里出现$
集合中索引不能超过64个；索引名的长度不能超过125个字符；一个复合索引最多可以有31个字段

文档(Document)

文档中的键/值对是有序的。
文档中的值不仅可以是在双引号里面的字符串，还可以是其他几种数据类型（甚至可以是整个嵌入的文档)。
MongoDB区分类型和大小写。
MongoDB的文档不能有重复的键。
文档的键是字符串。除了少数例外情况，键可以使用任意UTF-8字符。
BSON文档尺寸：一个document文档最大尺寸为16M；大于16M的文档需要存储在GridFS中。
文档内嵌深度：BSON文档的结构（tree）深度最大为100。

文档键命名规范：
键不能含有空字符。这个字符用来表示键的结尾。
.和$有特别的意义，只有在特定环境下才能使用。
以下划线"_"开头的键是保留的(不是严格要求的)。

MongoDB 数据类型

在这里插入图片描述

常用命令

常用命令	释义
db.help();	查看命令提示
db.getPrevError();	查询之前的错误信息
db.dropDatabase()	删除当前使用数据库
db.createCollection(name, options)	创建集合
db.collName.count();	查询当前集合的数据条数
db.collName.drop();	删除集合
db.collName.distinct(“field”);	查询去掉后的当前集合中的某列的重复数据
db.collName.find({field1: /mongo/},{field2:1,_id: 0});	字符模糊查询,//相当于%%，只显示指定字段field2
db.collName.find().sort({field: 1});	排序查询,升序1,降序-1
db.collName.find().skip(1).limit(1);	查询第2条数据
db.collName.ensureIndex({field1:1,field2:1});	创建索引
db.collName.dropIndex(“name_1″);	删除指定索引
db.collName.save({name: ‘zhangsan’, age: 25, sex: true});	添加的文档
db.collName.update({age: 25}, {$set: {name: ‘changeName’}});	修改文档
db.collName.remove({age: 25});	删除文档

MongoDB副本

MongoDB的副本集与我们常见的主从有所不同，主从在主机宕机后所有服务将停止，而副本集在主机宕机后，副本会接管主节点成为主节点，不会出现宕机的情况。

分片-待补充

索引-待补充

MongoDB 关系

MongoDB 的关系表示多个文档之间在逻辑上的相互联系。文档间可以通过嵌入和引用来建立联系。MongoDB 中的关系可以是：1对1，1对多，多对1，多对多。

1. 嵌入式关系

{
  "_id":ObjectId("52ffc33cd85242f436021234"),
  "name": "Tom Cat",
  "address": [
      {
        "building": "大梅沙高级别墅区D1",
        "city": "深圳市"
      },
      {
        "building": "天健创业大厦",
        "city": "深圳市"
      }
      ]
}

2. 引用式关系

{
  "_id":ObjectId("52ffc33cd85242f436021234"),
  "name": "Tom Cat",
  "address": [
      ObjectId("52ffc4a5d85242602e666666"),
      ObjectId("52ffc4a5d85242602e888888")
}

MongoDB引用

Manual References（手动引用）

{
  "_id":ObjectId("52ffc33cd85242f436021234"),
  "name": "Tom",
  "address": [
      ObjectId("52ffc4a5d85242602e666666"),
      ObjectId("52ffc4a5d85242602e888888")
}

DBRefs

{ $ref : “集合名称”, $id : “引用的_id”, $db : “数据库名称,可选” }

{
  "_id":ObjectId("52ffc33cd85242f436021234"),
  "name": "Tom,
  "address": [
      DBRef("testAddress", ObjectId("59379e0c2e7a03e326cc7553")),
      DBRef("testAddress",ObjectId("59379e0c2e7a03e326cc7558"))
}

db.testUser.find({name:"Tom"}).address[0].fetch();

安全性

在这里插入图片描述

默认配置安全问题。MongoDB默认通过最简单部署方式，最大限度提高运行速度，以在虚拟机(低配机)上运行而定制的，并未充分考虑MongoDB的安全性。MongoDB官方文档，如针对身份验证，传输加密，网络配置的文档、指南并不规范，容易误导MongoDB管理员。一些MongoDB环境是为了单一项目或者是测试环境搭建，搭建者并不关心MongoDB的安全问题。
自身安全问题。根据CVE列表，MongoDB从2009年面世至今共发现13个漏洞，主要存在敏感数据泄露、越权操作和登录调用的函数存在缓冲区溢出漏洞，会导致服务宕机问题。
Web安全问题。鉴于MongoDB的部署环境和使用领域，导致从Web向MongoDB发动的攻击才是MongoDB面临的最大威胁。这种攻击主要分成两类：Rest和CSRF联合攻击，注入攻击。