一、 MongoDB相關概念

1、業務應用場景

傳統的關系型資料庫(如MySQL) ，在資料操作的"三高需求以及應對Web2.0的網站需求面前，顯得力不從心，
解釋:“三高”需求:
●High performance -對資料庫并發讀寫的需求，
●Huge Storage -對海量資料的高效率存盤和訪問的需求，
●High Scalability & High Availability-對資料庫的高可擴展性和高可用性的需求，

2、MongoDB可應對“三高"需求，

具體的應用場景如:

• 1)社交場景，使用MongoDB存盤存盤用戶資訊，以及用戶發表的朋友圈資訊，通過地理位置索實作附近的
  人地點等功能，
• 2)游戲場景，使用MongoDB存盤游戲用戶資訊，用戶的裝備、積分等直接以內嵌檔案的形式存盤,方便查詢、
  高敲率存盤和訪問，
• 3)物流場景，使用MongoDB存盤訂單資訊，訂單狀態在運送程序中會不斷更新,以MongoDB內嵌陣列的形式
  來存盤，- -次查詢就能將訂單所有的變更讀取出來，
• 4)物聯網場景，使用MongoDB存盤所有接入的智能設備資訊，以及設備匯報的日志資訊，并對這些資訊進行多
  維度的分析，
• 5)視頻直播,使用MongoDB存盤用戶資訊、點贊互動資訊等，

這些應用場景中，資料操作方面的共同特點是:

• (1)資料量大
• (2)寫入操作頻繁(讀寫都很頻繁)
• (3)價值較低的資料,對事務性要求不高
  對于這樣的資料，我們更適合使用MongoDB來實作資料的存盤，

3、什么時候選擇MongoDB ?

在架構選型上，除了上述的三個特點外，如果你還猶豫是否要選擇它?可以考慮以下的一些問題:
應用不需要事務及復雜join支持
新應用，需求會變,資料模型無法確定，想快速迭代開發
應用需要2000-3000以上的讀寫QPS (更高也可以)
應用需要TB甚至PB級別資料存盤
應用發展迅速，需要能快速水平擴展
應用要求存盤的資料不失
應用需要99.999%高可用
應用需要大量的地理位置查詢、文本查詢
如果上述有1個符合，可以考慮MongoDB, 2個及以上的符合,選擇MongoDB絕不會后悔，

如果用MySQL呢?
相對MySQL,可以以更低的成本解決問題(包括學習、開發、運維等成本)

二、MongoDB簡介

MongoDB是一個開源、 高性能、無模式的檔案型資料庫，當初的設計就是用于簡化開發和方便擴展,是NoSQL數
據庫產品中的一種，是最像關系型資料庫(MySQL) 的非關系型資料庫，
它支持的資料結構非常松散，是一種類似于JSON的格式叫BSON,所以它既可以存盤比較復雜的資料型別,又相
當的靈活，
MongoDB中的記錄是一個檔案, 它是一個由欄位和值對(field:value) 組成的資料結構，MongoDB檔案類似于
JSON物件，即一個檔案認為就是一個物件，欄位的資料型別是字符型，它的值除了使用基本的一些型別外,還可
以包括其他檔案、普通陣列和檔案陣列，

1、體系結構

2、資料模型

MongoDB的最小存盤單位就是檔案(document)物件，檔案(document)物件對應于關系型資料庫的行，資料在
MongoDB中以BSON (Binary-JSON) 檔案的格式存盤在磁盤上，
BSON (Binary Serialized Document Format)是-種類json的一 種二進制形式的存盤格式,簡稱Binary JSON，
BSON和JSON-樣,支持內嵌的檔案物件和陣列物件,但是BSON有JSON沒有的一-些資料型別,如Date和
BinData型別，

三、MongoDB的特點

MongoDB主要有如下特點:

• (1)高性能:
  MongoDB提供高性能的資料持久性，特別是,
  對嵌入式資料模型的支持減少了資料庫系統上的I/0活動，
  弓支持更快的查詢,并且可以包含來自嵌入式檔案和陣列的鍵，(文本索引解決搜索的需求、 TTL索引解決歷史資料自動過期的需求、地理位置索弓可用于構建各種020應用)
  mmapv1、wiredtiger、 mongorocks (rocksdb) 、in-memory 等多引擎支持滿足各種場景需求，
  Gridfs解決檔案存盤的需求，
• (2)高可用性: .
  MongoDB的復制工具稱為副本集(replica set)，它可提供自動故障轉移和資料冗余，
• (3)高擴展性:
  MongoDB提供了水平可擴展性作為其核心功能的一部分，
  分片將資料分布在一組集群的機器上，(海量資料存盤， 服務能力水平擴展)
  從3.4開始，MongoDB支持基于片 鍵創建資料區域，在一個平衡的集群中， MongoDB將-個區域所覆寫的讀寫只
  定向到該區域內的那些片，
• (4)豐富的查詢支持:
  MongoDB支持豐富的查詢語言，支持讀和寫操作(CRUD),比如資料聚合、文本搜索和地理空間查詢等，
• (5) 其他特點:如無模式(動態模式)、 靈活的檔案模型、

四、安裝MongoDB

1、配置本地yum源

[root@mongodb yum.repos.d]# vim /etc/yum.repos.d/mongodb-org-4.0.repo

[mongodb-org-4.0]
name=MongoDB Repository
baseurl=https://repo.mongodb.org/yum/redhat/$releasever/mongodb-org/4.0/x86_64/
gpgcheck=0
enabled=1
gpgkey=https://www.mongodb.org/static/pgp/server-4.0.asc

2、yum安裝

yum list
[root@mongodb yum.repos.d]# yum -y install mongodb-org

[root@mongodb yum.repos.d]# whereis mongod   <-----查看mongodb的組態檔位置
mongod: /usr/bin/mongod /etc/mongod.conf /usr/share/man/man1/mongod.1

3、修改組態檔

systemlog:
MongoDB發送所有日志輸出的目標指定為檔案
# #The path of the 1og file to which mongod or mongos should send a11 di agnostic logging
i nformation
destination: file ⊥
#mongod或mongos應向其發送所有診斷日志記錄資訊的日志檔案的路徑
path: "/mongodb/sing1e/1og/mongod. log"
#當mongos或mongod實體重新啟動時，mongos或mongod會將新條目附加到現有日志檔案的末尾，
logAppend: true
stor age:
#mongod實體存盤其資料的目錄，stor age . dbPath設定僅適用于mongod，
##The directory where the mongod instance stores its data.Default value is " /data/db".
dbPath: " /mongodb/sing1e/data/db"
journa1:
#啟用或禁用持久性日志以確保資料檔案保持有效和可恢復，當資料庫發生宕機后，將資料庫的狀態恢復到之前
enabled: true
proces sManagement :
#啟用在后臺運行mongos或mongod行程的守護行程模式，
fork: true
net:
#服務實體系結的IP，默認是localhost
bindIp: localhost ，0.0.0.0  '監聽所有埠'
#bindIp
#系結的埠，默認是27017
port: 27017

4、啟動mongodb

[root@mongodb yum.repos.d]# systemctl start mongod

[root@mongodb yum.repos.d]# netstat -anpt | grep 27017
tcp        0      0 0.0.0.0:27017           0.0.0.0:*               LISTEN      20265/mongod 

5、進入MongoDB資料庫

[root@mongodb ~]# mongo
MongoDB shell version v4.0.20
connecting to: mongodb://127.0.0.1:27017/?gssapiServiceName=mongodb
Implicit session: session { "id" : UUID("760a7212-96f3-4d9b-b426-94b331ad2b10") }
MongoDB server version: 4.0.20
Welcome to the MongoDB shell.
For interactive help, type "help".
For more comprehensive documentation, see
	http://docs.mongodb.org/
Questions? Try the support group
	http://groups.google.com/group/mongodb-user
Server has startup warnings: 
……省略部分內容

> show dbs    <-----查看資料庫
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
> exit   <-----退出，或者按ctrl+c退出
bye
[root@mongodb ~]# 

五、資料庫簡單的操作命令

資料庫名可以是滿足以下條件的任意UTF-8字串，

• 不能是空字串(")， .
• 不得含有’ (空格)、、$、1、\和h0 (空字符)，
• 應全部小寫，
• 最多64位元組，

MongoDBmore的三個資料庫

• admin:從權限的角度來看，這是"root’資料庫，要是將一個用戶添加到這個資料庫， 這個用戶自動繼承所
  有資料庫的權限，一些特定的服務器端命令也只能從這個資料庫運行，比如列出所有的資料庫或者關閉服務
  器，
• local:這個資料永遠不會被復制，可以用來存盤限于本地單臺服務器的任意集合
• config: 當Mongo用于分片設定時，config資料庫在內部使用， 用于保存分片的相關資訊，

1、選擇和創建資料庫

選擇和創建資料庫的語法格式: .
use資料庫名稱
如果資料庫不存在則自動創建，例如，以下陳述句創建spitdb資料庫:
如果有的話直接就進入到這個資料庫中

use articledb

查看有權限查看的所有的資料庫命令

show dbs

或

show databases

注意:在MongoDB中,集合只有在內容插入后才會創建!就是說，創建集合(資料表)后要再插入一個檔案(錄)，集合才會真正創建，
#查看當前正在使用的資料庫命令
MongoDB中默認的資料庫為test,如果你沒有選擇資料庫，集合將存放在test資料庫中，

2、資料庫的洗掉

MongoDB洗掉資料庫的語法格式如下:

> db.dropDatabase();
{ "ok" : 1 }

提示:主要用來洗掉已經持久化的資料庫，而記憶體中還是有這個庫的

3、集合的隱式創建與洗掉

基本語法格式: .

db.createCollection(“shang”)
{ “ok” : 1 }

引數說明:

查看當前庫中的表: show tables命令
show collections
或
show tables

當向一個集合中插入一個檔案的時候，如果集合不存在，則會自動創建集合，

提示:通常我們使用隱式創建檔案即可，

集合洗掉語法格式如下:
db. collection. drop（）
或
db .集合.drop()
回傳值
如果成功洗掉選定集合，則drop()方法回傳true,否則回傳false，

db.shang.drop()
true

4、插入資料

要向info的集合(表)中插入一條測驗資料:

db.createCollection(‘info’) //新建info表，如果不手動創建集合；向不存在的集合中第一次加入資料的時候，集合會被自動創建出來
{ “ok” : 1 }

提示:

1. info集合如果不存在，則會隱式創建
2. mongo中的數字，默認情況下是double型別,如果要存整型,必須使用函式Numberlnt(整型數字),否則取出來就有問題了，
   3)插入當前日期使用new Date()
   4)插入的資料沒有指定. _id,會自動生成主鍵值
   5)如果某欄位沒值，可以賦值為null,或不寫該欄位，
   執行后，如下,說明插入一個資料成功了，
   Wr iteResult({ “nInserted” : 1 })

利用for回圈批量添加用戶

> for(var i=2;i<=100;i++)db.info.insert({"id":1,"name":"jack"+i})
> { "_id" : ObjectId("5f5b1f18a53aea026deda1d6"), "id" : 1, "name" : "jack2" }
{ "_id" : ObjectId("5f5b1f18a53aea026deda1d7"), "id" : 1, "name" : "jack3" }
{ "_id" : ObjectId("5f5b1f18a53aea026deda1d8"), "id" : 1, "name" : "jack4" }
{ "_id" : ObjectId("5f5b1f18a53aea026deda1d9"), "id" : 1, "name" : "jack5" }
{ "_id" : ObjectId("5f5b1f18a53aea026deda1da"), "id" : 1, "name" : "jack6" }
{ "_id" : ObjectId("5f5b1f18a53aea026deda1db"), "id" : 1, "name" : "jack7" }

查詢name欄位中jack10的資訊

> db.info.findOne({name:"jack10"})
{
	"_id" : ObjectId("5f5b3018c34c98ad91e8673c"),
	"id" : 1,
	"name" : "jack10"
}
> 

查詢欄位的type型別

> a=db.info.findOne({name:"jack10"})
{
	"_id" : ObjectId("5f5b3018c34c98ad91e8673c"),
	"id" : 1,
	"name" : "jack10"
}
> typeof(a.id)
number
> 
> typeof(a.name)
string

這里你會發現每條檔案會有一個叫_id的欄位,這個相當于我們原來關系資料庫中表的主鍵,當你在插入檔案記錄時沒有指定該欄位，MongoDB會自動創建，其型別是ObjectID型別，
如果我們在插入檔案記錄時指定該欄位也可以，其型別可以是ObjectID型別，也可以是MongoDB支持的任意類
型，

5、更改資料

修改id=1的記錄的name為tom
> db.info.update({"id":1},{$set:{"name":"tom"}})  
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })

>db.info.find()
{ "_id" : ObjectId("5f56eafbbb50f14e91ed31e0"), "id" : 1, "name" : "tom", "score" : 90, "hobby" : [ "game", "music", "sport" ] }

六、匯入匯出

-d：指定資料庫
-c：指定表
-o：指定匯出檔案
–file：指定從哪個檔案匯入

1、匯出school庫的info表：

[root@mongodb ~]# mongoexport -d school -c info -o /opt/school.json
2020-09-08T11:56:53.466+0800	connected to: localhost
2020-09-08T11:56:53.467+0800	exported 1 record

2、查看匯出檔案：

[root@mongodb ~]# vim /opt/school.json

{"_id":{"$oid":"5f56eafbbb50f14e91ed31e0"},"id":1.0,"name":"tom","score":90.0,"hobby":["game","music","sport"]}

3、匯入：（匯入一個新表info2，如果表不存在，會新建這個表）

[root@mongodb ~]# mongoimport -d school -c info2 --file /opt/school.json
2020-09-08T11:58:46.720+0800	connected to: localhost
2020-09-08T11:58:46.732+0800	imported 1 document

4、進入資料庫驗證

[root@mongodb ~]# mongo

> use school
switched to db school
> show tables
info
info2
> db.info2.find()
{ "_id" : ObjectId("5f56eafbbb50f14e91ed31e0"), "id" : 1, "name" : "tom", "score" : 90, "hobby" : [ "game", "music", "sport" ] }

5、基于條件的匯出：（匯出info表里id=10的記錄）

[root@mongodb ~]# mongoexport -d school -c info -q '{"id":{"$eq":10}}' -o /opt/top10.json
2020-09-08T12:12:26.122+0800	connected to: localhost
2020-09-08T12:12:26.123+0800	exported 1 record

查詢條件運算子：
(=) 等于 - $eq
(>) 大于 - $gt
(<) 小于 - $lt
(>=) 大于等于 - $gte
(<= ) 小于等于 - $lte

查看匯出檔案：

[root@mongodb ~]# vim /opt/top10.json 

{"_id":{"$oid":"5f570266a1451cb5e42060cc"},"id":10.0,"name":"jack10"}

七、備份恢復

備份命令mongodump
恢復命令mongorestore

需要在shell命令列操作

[root@mongodb ~]# mkdir /bak   //新建備份目錄
[root@mongodb ~]# mongodump -d school -o /bak   //備份到/bak目錄
2020-09-08T12:15:12.357+0800	writing school.info to 
2020-09-08T12:15:12.357+0800	writing school.info2 to 
2020-09-08T12:15:12.359+0800	done dumping school.info2 (1 document)
2020-09-08T12:15:12.359+0800	done dumping school.info (100 documents)
[root@mongodb ~]# ls /bak/
school
[root@mongodb ~]# cd /bak/school
[root@mongodb school]# ls
info2.bson  info2.metadata.json  info.bson  info.metadata.json

從備份目錄恢復資料庫，資料庫不存在的話會自動創建
[root@mongodb school]# mongorestore -d school2 --dir=/bak/school
2020-09-08T12:17:39.469+0800	the --db and --collection args should only be used when restoring from a BSON file. Other uses are deprecated and will not exist in the future; use --nsInclude instead
2020-09-08T12:17:39.470+0800	building a list of collections to restore from /bak/school dir
2020-09-08T12:17:39.470+0800	reading metadata for school2.info2 from /bak/school/info2.metadata.json
2020-09-08T12:17:39.471+0800	reading metadata for school2.info from /bak/school/info.metadata.json
2020-09-08T12:17:39.477+0800	restoring school2.info2 from /bak/school/info2.bson
2020-09-08T12:17:39.483+0800	restoring school2.info from /bak/school/info.bson
2020-09-08T12:17:39.484+0800	no indexes to restore
2020-09-08T12:17:39.484+0800	finished restoring school2.info2 (1 document)
2020-09-08T12:17:39.487+0800	no indexes to restore
2020-09-08T12:17:39.487+0800	finished restoring school2.info (100 documents)
2020-09-08T12:17:39.487+0800	done
[root@mongodb school]# 
//還原指定資料庫，這個資料庫可以是一個新的，不存在的，它會自己創建

進入資料庫驗證

> show dbs;
admin    0.000GB
config   0.000GB
local    0.000GB
school   0.000GB
school2  0.000GB
> use school2
switched to db school2
> show tables
info
info2

八、克隆

1、克隆資料庫

db.copyDatabase在4.0以后已經被棄用，但是依然可以成功

> db.copyDatabase("school","share")   //復制資料庫，新庫叫share
WARNING: db.copyDatabase is deprecated. See http://dochub.mongodb.org/core/copydb-clone-deprecation
{
	"note" : "Support for the copydb command has been deprecated. See http://dochub.mongodb.org/core/copydb-clone-deprecation",
	"ok" : 1
}
> show dbs;
admin    0.000GB
config   0.000GB
local    0.000GB
school   0.000GB
school2  0.000GB
share    0.000GB

2、克隆集合（表）

要先創建多實體再為多實體創建資料目錄

> use school
switched to db school
> show tables
info
> db.info.drop()
true
> db.runCommand({"cloneCollection":"school.info","from":"192.168.110.133:27017"})
{ "ok" : 1 }
> show tables
info