mongodb 学习笔记之二 mongodb入门（数据库、文档和集合）

r囧r小猫 2023-10-16 21:11 27阅读 0赞

MongOdb 基本概念：

1、文档是Mongodb中数据的基本单元，类似于关系型数据库中的行。（但比行要复杂的多）

2、集合可以看出是没有字段属性的表。

3、Mongodb 的单个实列可以包含独立的多个数据库，每一个都有自己的集合和权限。

4、Mongodb 自带简洁但功能强大的javasrcipt shell ,这个工具对于管理Mongodb实列和操作数据非常有用。

5、每一个文档都有一个特殊的键“\_id”它在文档所处的集合是唯一。

### 文档 ###

文档是MongoDB的核心概念.多个键及其关联的值有序的放置在一起便是文档.  
  
大多数语言都有想通的一种数据结构,比如:映射,散列或字典.在javascript里面,文档表示为对象:  
  
\{"greeting":"Hello world","age":30\}  
  
这个文档只有一个键"greeting",其对应的值为"Hello world".绝大数情况下,文档会比这复杂的多,  
  
经常会包含多个键值对:  
  
\{"greeting":"Hello world","Hello":"Refactor"\}  
  
文档中的键值对是有序的,上面的文档与下面的文档是不同的:  
  
\{"Hello":"Refactor","greeting":"Hello world"\}  
  
文档中的值可以是字符串,也可以是其他几种数据类型.如例子中的"age"的值是整数  
  
文档中的键是字符串,除了少数例外的情况下,键可以是任意utf-8字符  
  
键不能含有\\0(空字符),这个字符表示键的结尾  
  
.和$只有在特定的环境下才能使用,使用不当的话,驱动程序会提示  
  
下划线"\_"开头的键是保留的,虽然这个并不是严格要求的  
  
  
MongoDB不但区分类型,也区分大小写,下面两个文档是不同的:  
  
\{"age":"30"\}  
  
\{"age":30\}  
  
以下文档也是不同的:  
  
\{"age":30\}  
  
\{"Age":30\}  
  
MongoDB文档不能有重复键  
  
\{"Hello":"Hello world","Hello":"Refactor"\}这是不正确的

如果我们会json，那么bson我们就已经掌握了一半了，至于新添加的数据类型后面我会介绍。

文档例子如下：

\{ site : "w3cschool.cc" \}

通常，"object（对象）" 术语是指一个文件。

文件类似于一个RDBMS的记录。

我们可以对集合（collection）进行插入，更新和删除操作。

下表将帮助您更容易理解Mongo中的一些概念：

下表为MongoDB中常用的几种数据类型。

<table style="font-size:12px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border-collapse:collapse; width:722px; color:rgb(0,0,0)"> 
 <tbody> 
  <tr style="background-color:rgb(246,244,240)"> 
   <th style="font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; color:rgb(255,255,255); border:1px solid rgb(85,85,85); padding:3px; vertical-align:top; background-color:rgb(85,85,85)"> 数据类型</th> 
   <th style="font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; color:rgb(255,255,255); border:1px solid rgb(85,85,85); padding:3px; vertical-align:top; background-color:rgb(85,85,85)"> 描述</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> string（字符串）</td> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> 可以是一个空字符串或者字符组合。</td> 
  </tr> 
  <tr style="background-color:rgb(246,244,240)"> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> integer（整型）</td> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> 整数。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> boolean（布尔型）</td> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> 逻辑值 True 或者 False。</td> 
  </tr> 
  <tr style="background-color:rgb(246,244,240)"> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> double</td> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> 双精度浮点型</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> null</td> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> 不是0，也不是空。</td> 
  </tr> 
  <tr style="background-color:rgb(246,244,240)"> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> array</td> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> 数组：一系列值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> object</td> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> 对象型，程序中被使用的实体。可以是一个值，变量，函数，或者数据结构。</td> 
  </tr> 
  <tr style="background-color:rgb(246,244,240)"> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> timestamp</td> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> timestamp存储为64为的值，只运行一个mongod时可以确保是唯一的。前32位保存的是UTC时间，单位是秒，后32为是在这一秒内的计数值，从0开始，每新建一个MongoTimestamp对象就加一。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> Internationalized Strings</td> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> UTF-8 字符串。</td> 
  </tr> 
  <tr style="background-color:rgb(246,244,240)"> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> Object IDs</td> 
   <td style="line-height:16.7999992370605px; font-family:'Microsoft Yahei','Helvetica Neue',Helvetica,Arial,sans-serif; border:1px solid rgb(212,212,212); padding:7px 5px; vertical-align:top"> 在mongodb中的文档需要使用唯一的关键字_id来标识他们。几乎每一个mongodb文档都使用_id字段作为第一个属性（在系统集合和定容量集合（capped collection）中有一些例外）。_id值可以是任何类型，最常见的做法是使用ObjectId类型。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 集合 ###

集合是一组文档,如果说文档相当于关系型数据库中的行,那么集合相当于表

集合是无模式的,这意味着一个集合里面的文档可以是各种各样的,下面两个文档可以存在同一个集合中:  
  
\{"Hello":"Refactor"\}  
  
\{"Age":30\}  
  
注意,上面的文档不光是值的类型不同(字符串和整数),他们的键也是不一样的.因为集合里面可以放置任何文档,  
  
那么就有一个问题:还有必要使用多个集合吗?要是没必要对各种文档划分模式,那么为什么还要使用多个结合呢?  
  
理由如下:  
  
1.把各种各样的文档都混在一个集合里面,开发者要么确保每次查询只返回需要的文档种类,要么让执行查询的  
  
应用程序来处理所有不同类型的文档.如:查询博客文章,还要剔除那么包含有作者数据的文档  
  
2.在一个集合里面查询特定类型的文档在速度上不划算,分开做多个集合要快的多.如:集合里面有个标注类型的键  
  
要查询其值为"Refactor1","Refactor2"或"Refactor3"的文档,就会很慢,如果按照名字分割成3个集合的话,查询会  
  
快的多(参见"子集合")  
  
3.把同种类型的文档放在一个集合里,这样数据很集中.从只含有博客文章的集合里面查询几篇文章,会比从含有文章  
  
和作者数据的集合里面查几篇文章少消耗磁盘寻道操作.  
  
4.当创建索引的时候,文档会有附加的结构(尤其是有唯一索引的时候).索引是按照集合来定义的.把同种类型的文档  
  
放在同一个集合里面.使索引更有效.

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### 合法的集合名 ###

集合名称必须以字母或下划线开头。

集合名可以保护数字

集合名称不能使美元符"$"，"$"是系统保留字符。

集合的名字 最大不能超过128个字符 。

另外，"."号的使用在集合当中是允许的，它们被成为子集合(Subcollection)；比如你有一个blog集合，你可以使用blog.title，blog.content或者blog.author来帮组你更好地组织集合。

如下实例：

db.tutorials.php.findOne()

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### capped collections ###

Capped collections 就是固定大小的collection。

它有很高的性能以及队列过期的特性(过期按照插入的顺序). 有点和 "RRD" 概念类似。

Capped collections是高性能自动的维护对象的插入顺序。它非常适合类似记录日志的功能 和标准的collection不同，你必须要显式的创建一个capped collection， 指定一个collection的大小，单位是字节。collection的数据存储空间值提前分配的。

要注意的是指定的存储大小包含了数据库的头信息。

> db.createCollection("mycoll", \{capped:true, size:100000\})

*  在capped collection中，你能添加新的对象。
 *  能进行更新，然而，对象不会增加存储空间。如果增加，更新就会失败 。
 *  数据库不允许进行删除。使用drop()方法删除collection所有的行。
 *  注意: 删除之后，你必须显式的重新创建这个collection。
 *  在32bit机器中，capped collection最大存储为1e9( 1X109)个字节。

子集合  
  
组织集合的一种惯例是使用"."字符分开的按命名空间划分的子集合.如:一个带有博客功能的应用可能包含两个集合,  
  
分别是blog.posts和blog.authors.这样做的目的是为了使组织结构更好些,也就是说blog这个集合(可能根本就不存在)  
  
及其子集合没有任何关系.  
  
  
很多MongoDB工具中都包含子集合  
  
1.GridFS是一种存储大文件的协议,使用子集合来存储文件的元数据,这样就与内容块分开了  
  
2.MongoDB的web控制台通过子集合的方式将数据组织在DBTOP部分  
  
3.数据库shell里面,db.blog代表blog集合,db.blog.posts代表blog.posts集合  
  
在MongoDB中使用子集合是组织数据的最好方法.

### 数据库 ###

MongoDB中多个文档组成集合,同样多个集合组成数据库.一个MongoDB实例可以有多个数据库,  
  
它们之间可视为完全独立的.每个数据库都有独立的权限控制,即便是在磁盘上,不同的数据库也放置  
  
在不同的文件中.将一个应用的所有数据存储在同一个数据库中.  
  
  
和集合一样,数据库也通过名字来标识,数据库名必须满足如下条件的utf-8字符:  
  
1.不能是空字符串("")  
  
2.不能含有''(空格),.,$,/,\\和\\0(空字符)  
  
3.应全部小写  
  
4.最多64字节  
  
之所以有这么限制,是因为数据库名最终会变成文件系统里的文件.  
  
有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,如:  
  
  
1.admin  
  
从权限的角度看,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,如:列出所有的数据库或者关闭服务器  
  
2.local  
  
这个数据库不会被复制,可以用来存储限于本地单台服务器的任意集合  
  
3.config  
  
当MongoDB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.

重点注意：  
  
把数据库的名字放在集合名前,得到就是集合的完全限定名,称为命名空间.如:如果在cms数据库中  
  
使用blog.posts集合,那么这个集合的命名空间就是cms.blog.posts.命名空间不得超过121字节,  
  
在实际应用中应该小于100字节.