MongoDB 介绍

柔光的暖阳◎ 2022-08-07 05:36 184阅读 0赞

# 介绍 #

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bjson格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。Mongo最大的特点是他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。

官网：[http://www.mongodb.org/][http_www.mongodb.org]

# 主要特点 #

（1）文件存储格式为Bson，使用易于掌握和理解的Json风格语法。相对Json来说，Bson拥有更好的性能，主要表现为更快的遍历速度、操作更简易、增加了额外的数据类型。  
（2）模式自由，支持嵌入子文档和数组，无需事先创建数据结构，属于逆规范化的数据模型，有利于提高查询速度。  
（3）动态查询，支持丰富的查询表达式，使用Json形式的标记，可轻易查询文档中内嵌的对象和数组及子文档。  
（4）完整的索引支持，包括文档内嵌对象和数据，同时还提供了全文索引方式，MongoDB的查询优化器会分析查询表达式，并生成一个高效的查询计划。  
（5）使用高效的二进制数据存储，适合存储大型对象（如高清图片、视频等）。  
（6）支持多种复制模式，提供冗余及自动故障转移。支持Master-Slave、Replica Pairs/Replica Sets、有限Master-Master模式。  
（7）支持服务端脚本和Map/Reduce，可以实现海量数据计算，即实现云计算功能。  
（8）性能高、速度快。在多数场合，其查询速度对于MySQL要快的多，对于CPU占用非常小。部署很简单，几乎是零配置。  
（9）自动处理碎片，支持自动分片功能实现水平扩展的数据库集群，可以动态添加或移除节点。  
（10）内置GridFS，支持海量存储。  
（11）可通过网络访问，采用高效的MongoDB网络协议，在性能方面要优于http或Rest协议。

（12）第三方支持丰富，MongoDB社区活跃，越来越多的公司和网站在生产环境中使用MongoDB进行技术架构优化，同时由10gen公司官方提供强大技术支持。

# MongoDB的局限性与不足 #

主要列举了MongoDB身上一些局限的功能及目前做得不够好的地方。其中包括了原本就并非MongoDB想做的部分，也包括了MongoDB想做但没做好的方面。  
1.在32位系统上，不支持大于2.5G的数据。  
2.不支持join操作和事务机制，这个确实是非MongoDB要做的领域  
3.锁粒度太粗，MongoDB使用的是一把全局的读写锁，（3.0版本已经做了不少优化）  
4.单个文档大小限制为 4 M/16 M（1.8版本后升为16M）  
5.对内存要求比较大，至少要保证热数据（索引，数据及系统其它开销）都能装进内存  
6.用户权限方面比较弱，这一点MongoDB官方推荐的是将机器部署在安全的内网环境中，尽量不要用权限  
7.MapReduce在单个实例上无法并行，只有采用Auto-Sharding才能并行。这是由JS引擎的限制造成的  
8.MapReduce的结果无法写入到一个被Sharding的Collection中，2.0版本对这个问题的解决好像也不彻底  
9.对于数组型的数据操作不够丰富  
10.Auto-Sharding还存在很多问题，所谓的水平扩展也不是那么理想

# 适用场景 #

MongoDB的主要目标是在键/值存储方式（提供了高性能和高度伸缩性）以及传统的RDBMS系统（丰富的功能）架起一座桥梁，集两者的优势于一身。  
（1）网站数据：MongoDB非常适合实时的插入，更新与查询，并具备网站实时数据存储所需的复制及高度伸缩性。  
（2）缓存：由于性能很高，MongoDB也适合作为信息基础设施的缓存层。在系统重启之后，由MongoDB搭建的持久化缓存层可以避免下层的数据源过载。  
（3）大尺寸，低价值的数据：使用传统的关系型数据库存储一些数据时可能会比较昂贵，在此之前，很多时候程序员往往会选择传统的文件进行存储。  
（4）高伸缩性的场景：MongoDB非常适合由数十或数百台服务器组成的数据库。MongoDB的路线图中已经包含对MapReduce  
引擎的内置支持。

（5）用于对象及JSON数据的存储：MongoDB的Bson数据格式非常适合文档化格式的存储及查询。

# MongoDB的不适用范围 #

1.高度事务性的系统。  
2.传统的商业智能应用。  
3.极为复杂的SQL查询。  
1）高度事务性的系统：例如银行或会计系统。传统的关系型数据库目前还是更适用于需要大量原子性复杂事务的应用程序。  
2）传统的商业智能应用：针对特定问题的BI数据库会对产生高度优化的查询方式。对于此类应用，数据仓库可能是更合适的选择。  
3）需要SQL的问题。

# 体系结构 #

MongoDB是由一系列物理文件（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）构成的数据库。  
MongoDB的逻辑结构实际是一种层次结构，由文档（document，相当于关系数据库中的row）、集合（collection，相当于关系数据库中的table）、数据库（database，相当于关系数据库中的database）这三部分组成。  
一个MongoDB实例支持多个数据库。在MongoDB内部，每个数据库都包含一个.ns文件和一些数据文件，采用预分配空间的机制，始终保持额外的空间和空余的数据文件，从而有效避免了由于数据暴增带来的磁盘压力过大问题。每个预分配的文件都用0进行填充，数据文件每新分配一次，他的大小都会是上一个数据文件大小的2倍，每个数据文件最大为2G。

# MongoDB与MS SQL Server的语句对照 #

MongoDB提供了功能丰富的查询表达式，可以实现绝大多数关系数据库的sql语句功能，以表employee(id,name,age)为例：

![Center][]

注：

MongoDB服务端可运行在Linux、Windows或OS X平台，支持32位和64位应用，默认端口为27017。推荐运行在64位平台，因为MongoDB  
在32位模式运行时支持的最大文件尺寸为2GB。  
MongoDB把数据存储在文件中（默认路径为：/data/db），为提高效率使用内存映射文件进行管理。

基础学习教程：[http://www.yiibai.com/mongodb/][http_www.yiibai.com_mongodb]

BSON与JSON的区别:[http://blog.csdn.net/z69183787/article/details/26709505][http_blog.csdn.net_z69183787_article_details_26709505]

[http_www.mongodb.org]: http://www.mongodb.org/
[Center]: /images/20220805/ea70869e1064438287dd0d58483fd922.png
[http_www.yiibai.com_mongodb]: http://www.yiibai.com/mongodb/
[http_blog.csdn.net_z69183787_article_details_26709505]: http://blog.csdn.net/z69183787/article/details/26709505