NoSQL数据库之MongoDB（一）Mongo介绍与安装

MongoDB简介

        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。他支持的数据结构非常松散，是类似json的bson格式，是一种文档型的NoSQL数据库，因此可以存储比较复杂的数据类型。
        Mongo最大的特点是它支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引

MongoDB的体系结构与安装

MongoDB的体系结构

        MongoDB是一个可移植的数据库，它在流行的每一个平台上都可以使用，即所谓的跨平台性，在不同的操作系统上虽然略有差别，但是从整体架构上来看，MongoDB在不同的平台上是一样的，如数据逻辑结构和数据存储等等。
        一个运行着的MongoDB数据库就可以看成是一个MongoDB Server，该Server由实例和数据库组成，在一般情况下，一个MongoDB Server机器上包含一个实例或者多个与之对应的数据库，但是在特殊情况下，如硬件投入成本或者特殊的应用需求，也允许一个Server机器上可以有多个实例或者多个数据库。
        MongoDB中一系列物理文件(数据文件、日志文件等)的集合与之对应的逻辑结构(集合、文档等)被称之为数据库，简单的说，就是数据库是由一系列与磁盘有关系的物理文件的组成。

• 逻辑存储结构
          MongoDB的逻辑结构是一种层次结构，主要由：文档(Document)、集合(Collection)、数据库(database)这三部分组成，逻辑结构是面向用户的，用户使用MongoDB开发应用程序使用的就是逻辑结构。
  1. MongoDB的文档(Document)，相当于关系数据库中的一行记录。
  2. 多个文档组成一个集合(Collection)，相当于关系数据库的表。
  3. 多个集合(Collection)，扩及上组织在一起，就是数据库(database)。
  4. 一个MongoDB实例支持多个数据库(database)。
  5. 文档(Document)、集合(Collection)、数据库(Database)的层次结构如下图：
     
• 物理存储结构
  1. 命名空间文件：后缀是ns，文件大小：16M。
  2. 数据文件：后缀是0、1、2…，而.0文件16M，.1文件32M，往后则翻倍，最大值为2G，这样可以让小数据库不浪费太多的空间，大数据库能够使用磁盘上连续的空间。通过牺牲空间，换取时间。
  3. 日志文件：注意存储的位置可能不一样
     存储在操作系统中
     系统日志文件：记录系统启动日志、警告信息等等
     journal日志文件：重做日志，即：redo日志，用于恢复
     存储在集合（collection）中
     oplog复制操作日志（只有主从复制才有）
     慢查询日志（需要配置）：一般生产中大于200毫秒

MongoDB的安装配置

• 关闭防火墙

  systemctl stop firewalld.service
  systemctl disable firewalld.service
  systemctl status firewalld.service
  

• 安装需要的rpm包
  挂载光盘

  mount /dev/cdrom /cdrom/
  

  创建yum源，文件：/etc/yum.repos.d/rhel-media.repo

  [media]
  name=Red Hat Enterprise Linux 7.4
  baseurl=file:///cdrom
  enabled=1
  gpgcheck=1
  gpgkey=file:///cdrom/RPM-GPG-KEY-redhat-release
  

  安装net-snmp

  yum install -y net-snmp*  
  

  安装cyrus

  yum install  -y cyrus*
  

  将mongodb安装到/root/training的目录

  tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-enterprise-rhel70-3.4.10.tgz -C ~/training/
  

  启动MongoDB
  
  正确的启动方式：

  mongod --dbpath /data/db &
  

  检查后台进程：
  

使用mongo shell

启动mongo shell

可选参数：

或

启动配置文件.mongorc.js

当启动的时候，mongo检查用户HOME目录下的一个JavaScript文件.mongorc.js。如果找到，mongo在首次显示提示信息前解析.mongorc.js的内容。如果你使用shell执行一个JavaScript文件或计算表达式，要么通过在命令行使用–eval选项或者指定一个.js文件给mongo，mongo会在完成JavaScript的处理后读取.mongorc.js文件。你可以使用–norc选项来阻止加载.mongorc.js。

• 实例一：使用自定义提示信息

  • 创建与当前会话发出操作的数量提示,定义如下变量:

    cmdCount = 1;
    prompt = function() {
                 return "mongo " + (cmdCount++) + "> ";
                    }
    

    效果：
    

  • 在mongo shell中显示数据库名和主机名：

    host = db.serverStatus().host;
    cmdCount = 1;
    prompt = function() {
                 return db+"@"+host+" " + (cmdCount++) + "> ";
                    }
    

    效果：
    

mongo shell的基本操作

• 显示当前数据库名称：db，将返回test数据库，这是默认的数据库
• 切换数据库：use <数据库名称>
• 查看所有的可用数据库：show dbs 或者 show database

mongo shell中的数据类型

日期类型：date

我们可以使用不同的方式来创建一个date型的数据：

• Date()：表示当前时间，插入的是一个字符串类型
• new Date()：插入的是一个isodate类型，表示格林尼治标准时间
• ISODate()：类似new Date()
  

ObjectId

MongoDB中我们经常会接触到一个自动生成的字段：”_id”，类型为ObjectId。

之前我们使用MySQL等关系型数据库时，主键都是设置成自增的。但在分布式环境下，这种方法就不可行了，会产生冲突。为此，MongoDB采用了一个称之为ObjectId的类型来做主键。ObjectId是一个12字节的 BSON类型字符串。按照字节顺序，依次代表：
1. 前4个字节表示时间戳
2. 接下来的3个字节是机器标识码
3. 紧接的两个字节由进程id组成（PID）
4. 最后三个字节是随机数。

NumberLong

通常情况下mongo shell将所有的数据当作浮点值对待。mongo shell提供NumberLong()包装类处理64位整形数据。

NumberInt

mongo shell中提供NumberInt()构造方法表示32位整形数据。