Mongodb1原理,安装

本文介绍了Mongodb,它是基于分布式文件存储的数据库。还详细说明了Mongodb的安装过程,包括从官网或特定链接下载,在win7系统安装需vc++运行库,安装时一直点击下一步,以及启动服务的步骤,最后可通过浏览器验证是否启动成功。

1.什么是Mongodb

mongodb是一个基于分布式文件存储的数据库.

2.Mongodb安装

1)下载

可以直接从官网下载:https://www.mongodb.com

也可以下载我提供的版本: https://pan.baidu.com/s/1uz-Gix5kQVQa05SMfJPenw 提取码: trr1 

2)安装

win7系统安装mongodb需要vc++运行库,如果没有则会提示无法启动此程序,因为计算机中丢失VCRUNTIME140.dll”。

安装mongodb一直next就行了

3)启动mongodb

3.1)创建文件夹和文件


3.2)创建配置文件mongo.conf,文件内容如下:

#数据库路径
dbpath=d:\MongoDB\Server\3.4\data
#日志输出文件路径
logpath=d:\MongoDB\Server\3.4\logs\mongo.log
#错误日志采用追加模式
logappend=true
#启用日志文件,默认启用
journal=true
#这个选项可以过滤掉一些无用的日志信息,若需要调试使用请设置为false
quiet=true
#端口号 默认为27017
port=27017

3.3)安装 MongoDB服务

cmd进 入d:\MongoDB\Server\3.4\bin,执行以下命令: 

mongod.exe --config "d:\MongoDB\Server\3.4\mongo.conf" --install

启动mongodb服务

net start MongoDB

3.4)验证是否成功

浏览器中输入http://127.0.0.1:27017看到如下界面即说明启动成功

MongoDB 是一种广泛使用的非关系型数据库,其工作原理和内部机制设计旨在提供高性能、可扩展性和灵活性。以下是对 MongoDB 数据库工作原理与内部机制的详细解析。 ### 存储引擎架构 MongoDB 使用了模块化的存储引擎架构,允许用户根据不同的硬件配置和性能需求选择合适的存储引擎[^1]。默认情况下,MongoDB 使用 WiredTiger 存储引擎,它支持文档级别的并发控制,并且能够有效地管理内存和磁盘之间的数据交换。WiredTiger 通过使用 B-tree 结构来组织数据,并采用行级锁机制以提高并发性[^2]。 ### 数据模型 在 MongoDB 中,数据以 BSON(Binary JSON)格式存储,这是一种二进制表示形式,可以高效地序列化和反序列化数据[^1]。每个数据库可以包含多个集合(collections),而集合是底层数据分区的基本单位。这种结构使得 MongoDB 能够轻松地对数据进行水平分片,从而实现大规模的数据分布和负载均衡。 ### 写操作处理 当执行写入操作时,MongoDB 首先会将更改记录到日志文件中,这个过程称为预写日志(Write Ahead Logging, WAL)。这样做的目的是为了保证数据的一致性和持久性,在发生故障时可以通过日志恢复未完成的操作。随后,实际的数据更新会在内存中进行,并定期刷新到磁盘上的数据文件中[^2]。 ### 查询优化 MongoDB 提供了丰富的查询语言以及索引功能来加速查询操作。除了标准的单字段索引外,还支持复合索引、文本索引等高级特性。此外,查询优化器会分析查询模式并自动选择最优的查询计划[^1]。 ### 复制与高可用 MongoDB 支持副本集(Replica Set)的概念,即一组维护相同数据集的 mongod 实例。其中一个节点被选举为主节点(Primary),负责处理所有写请求;其他节点则为次级节点(Secondaries),它们从主节点复制操作日志(Oplog)以保持数据同步。如果主节点出现故障,系统会自动选出一个新的主节点,确保服务连续性。 ### 分布式集群 对于需要处理非常大的数据量或极高吞吐量的应用场景,MongoDB 可以部署为分片集群(Sharded Cluster)。在这种架构下,数据被分割成多个块(Chunks),并且这些块会被分配到不同的分片上。路由进程(Mongos)作为查询路由器,负责将客户端请求转发给正确的分片。 ```python # 示例代码:创建一个简单的MongoDB连接 from pymongo import MongoClient client = MongoClient('localhost', 27017) # 连接到本地MongoDB服务器 db = client['test_database'] # 获取名为'test_database'的数据库 collection = db['test_collection'] # 获取名为'test_collection'的集合 # 插入一条文档 post = {"author": "Mike", "text": "My first blog post!", "tags": ["mongodb", "python", "pymongo"]} post_id = collection.insert_one(post).inserted_id print(f"Inserted document with ID: {post_id}") ```
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