目錄

• 課程導學
• 第一關 MongoDB介紹
• • • 1.1 非關系型數(shù)據(jù)庫
    • 1.2 MongoDB的特點
    • 1.3 MongoDB的應用場景
• 第二關 MongoDB安裝和表結(jié)構
• • • 2.1 MongoDB的安裝
    • 2.2 MongoDB的表結(jié)構
• 第三關 MongoDB的增刪改查
• • • 3.1 MongoDB插入
    • 3.2 MongoDB查詢
    • 3.3 MongoDB更新
    • 3.4 MongoDB刪除
  • 課程總結(jié)

文章作者公眾號bigsai，已收錄在回車課堂,如有幫助還請不吝嗇點個贊贊支持一下！

課程導學

大家好我是bigsai，我們都學過數(shù)據(jù)庫，但你可能更熟悉關系(型)數(shù)據(jù)庫例如MySQL，SQL SERVER，ORACLE等，對于非關系(型)數(shù)據(jù)庫可能比較陌生，因為大部分入門級項目或者學習對非關系型數(shù)據(jù)庫的使用要求并不高，所以你了解的會更少。但談起性能和功能，非關系數(shù)據(jù)庫的表現(xiàn)那可謂是非常亮眼了！咱們今天就介紹學習以及使用其中一種非關系型數(shù)據(jù)庫——MongoDB數(shù)據(jù)庫！

本篇會介紹MongoDB相關內(nèi)容以及MongoDB的安裝，但是你電腦需要擁有Studio 3T(下載地址https://studio3t.com/ )用來連接管理MongoDB。

如果以前沒見過或者沒使用過也不要緊，本課程包教包會！

通過本次篇你可以掌握以下內(nèi)容：

• 認識MongoDB
• 實現(xiàn)MongoDB的增刪改查

第一關 MongoDB介紹

在介紹MongoDB之前，問個問題，你知道什么是MongoDB嗎？

你可能會說它是個非關系型數(shù)據(jù)庫，更多的可能就不太了解了，不要緊，我們一層一層捋一下。

1.1 非關系型數(shù)據(jù)庫

NoSQL（Not Only SQL），直譯過來不僅僅是數(shù)據(jù)庫，泛指非關系型數(shù)據(jù)庫。隨著互聯(lián)網(wǎng)web2.0網(wǎng)站的興起，傳統(tǒng)的關系型數(shù)據(jù)庫在處理web2.0網(wǎng)站，特別是超大規(guī)模和高并發(fā)類型的web2.0純動態(tài)網(wǎng)站已經(jīng)顯得力不從心，出現(xiàn)了很多難以克服的問題，而非關系型數(shù)據(jù)庫則由于其本身的特點得到了非常迅速地發(fā)展。非關系型數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生就是為了解決大規(guī)模數(shù)據(jù)集合多重數(shù)據(jù)種類帶來的挑戰(zhàn)，尤其是大數(shù)據(jù)應用難題。

而非關系型數(shù)據(jù)庫又分為好幾種：

鍵值(Key-Value)存儲數(shù)據(jù)庫 ：這類數(shù)據(jù)庫會使用一個哈希表，這種模型很像Java中的HashMap的使用，其使用比較簡單，容易部署，但如果只對部分數(shù)據(jù)查詢或更新時效率不是很高，這類非關系數(shù)據(jù)庫有Redis、Oracle BDB 等。

列存儲數(shù)據(jù)庫 ：這部分數(shù)據(jù)庫通常是用來應對分布式存儲的海量數(shù)據(jù)。鍵仍然存在，但是它們的特點是指向了多個列。這些列是由列家族來安排的。如： HBase， Riak 等。

文檔型數(shù)據(jù)庫 ：它同鍵值存儲類似。該類型的數(shù)據(jù)以特定的格式存儲，比如JSON。文檔型數(shù)據(jù)庫可以看作是鍵值數(shù)據(jù)庫的升級版，允許之間嵌套鍵值，在處理網(wǎng)頁等復雜數(shù)據(jù)時比傳統(tǒng)鍵值數(shù)據(jù)庫的查詢效率更高 。而MongoDB 就是一種高效的文檔數(shù)據(jù)庫。

圖形數(shù)據(jù)庫 ：圖形數(shù)據(jù)庫是一種非關系型數(shù)據(jù)庫，它應用圖形理論存儲實體之間的關系信息，可以良好地拓展到其他服務器上。

盡管非關系型數(shù)據(jù)庫(NoSQL)有這么多的區(qū)別，但是它們還是有很多共性特點：

易拓展：NoSQL數(shù)據(jù)庫種類繁多，但都有一個共同的特點：去掉關系型數(shù)據(jù)庫的關系型特性。數(shù)據(jù)之間無關系，全靠設計者的設計。這樣就非常容易擴展，無形之間也在架構的層面上帶來了可擴展的能力。

大數(shù)據(jù)量，高性能：NoSQL數(shù)據(jù)庫都具有非常高的讀寫性能，尤其在大數(shù)據(jù)量下讀寫性能也很高。這得益于它的無關系性，數(shù)據(jù)庫結(jié)構簡單 ，能夠快速查找定位到數(shù)據(jù)。

1.2 MongoDB的特點

講完NoSQL是啥，咱們再來捋一捋MongoDB是個啥。MongoDB又是啥呢？

MongoDB是一個基于分布式文件存儲的數(shù)據(jù)庫。由C++語言編寫。旨在為web應用提供可擴展的高性能數(shù)據(jù)存儲解決方案。MongoDB是一個介于關系型數(shù)據(jù)庫和非關系型數(shù)據(jù)庫之間的產(chǎn)品，是非關系型數(shù)據(jù)庫當中功能最豐富，最像關系型數(shù)據(jù)庫的。它支持的數(shù)據(jù)結(jié)構非常松散，是類似JSON的BSON格式，因此可以存儲比較復雜的數(shù)據(jù)類型。MongoDB最大的特點是它支持的查詢語言非常強大，其語法有點類似于面向?qū)ο蟮牟樵冋Z言，幾乎可以實現(xiàn)類似關系數(shù)據(jù)庫單表查詢的絕大部分功能，而且還支持對數(shù)據(jù)建立索引。

并且MongoDB最近越來越火。作為一款基于文檔的非關系型數(shù)據(jù)庫，在越來越多的場景可以使用。通過學習歸納MongoDB官方文檔(https://docs.mongodb.com/manual/)，總結(jié)MongoDB有以下特點：

• 容易使用： MongoDB 將數(shù)據(jù)存儲在靈活的，類似于JSON的文檔中， 文檔模型映射到應用程序代碼中的對象，從而使數(shù)據(jù)易于使用。
• 高性能: MongoDB提供高性能的數(shù)據(jù)持久性。特別是，對嵌入式數(shù)據(jù)模型的支持減少了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)上的I / O活動。
  索引支持更快的查詢，并且可以包含來自嵌入式文檔和數(shù)組的鍵。
• 豐富的查詢語言: MongoDB支持豐富的查詢語言以支持讀寫操作（CRUD）以及：資料匯總文本搜索和地理空間查詢。
• 高可用性: MongoDB的復制工具（稱為副本集）提供：自動故障轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)冗余。
• 水平可伸縮性： MongoDB提供水平可伸縮性作為其核心功能的一部分：分片在一組計算機集群分布數(shù)據(jù)。
  從3.4開始，MongoDB支持基于shard鍵創(chuàng)建數(shù)據(jù)區(qū)域。在平衡集群中，MongoDB僅將區(qū)域覆蓋的讀寫定向到區(qū)域內(nèi)的那些分片。
• 支持多種存儲引擎 MongoDB支持多個存儲引擎：
  WiredTiger存儲引擎（包括對靜態(tài)加密的支持 ）
  內(nèi)存中存儲引擎。

總結(jié)的來說，一個NoSQL該有的高性能MongoDB一應俱全，并且是一個使用很方便、很擅長儲存的非關系型文檔數(shù)據(jù)庫。但MongoDB并非100%的完美，它也有一定的缺陷比如不支持事務、占用內(nèi)存比較大、刪除記錄不釋放空間、沒有成熟的維護工具等。

1.3 MongoDB的應用場景

有了以上的特性，在日益繁雜的web領域MongoDB有很多它擅長之處。

• 網(wǎng)站實時數(shù)據(jù)的插入、更新、刪除。
• 規(guī)模較大但是成本很高的數(shù)據(jù)(大尺寸、低價值數(shù)據(jù))
• 對象或JSON的文本存儲
• 不需要經(jīng)常通過表計算的，對事務要求不高的數(shù)據(jù)。
• 一些應用層的緩存

具體的應用場景有：

• 社交場景，使用 MongoDB 存儲用戶信息，以及用戶發(fā)表的朋友圈信息，通過地理位置索引實現(xiàn)附近的人、地點等功能。
• 游戲場景，使用 MongoDB 存儲游戲用戶信息，用戶的裝備、積分等直接以內(nèi)嵌文檔的形式存儲，方便查詢、高效率存儲和訪問。
• 物流場景，使用 MongoDB 存儲訂單信息，訂單狀態(tài)在運送過程中會不斷更新，以 MongoDB 內(nèi)嵌數(shù)組的形式來存儲，一次查詢就能將訂單所有的變更讀取出來。
• 物聯(lián)網(wǎng)場景，使用 MongoDB 存儲所有接入的智能設備信息，以及設備匯報的日志信息，并對這些信息進行多維度的分析。
• 視頻直播，使用 MongoDB 存儲用戶信息、點贊互動信息等。

這些場景都有數(shù)據(jù)量大、寫入操作頻繁、數(shù)據(jù)價值較低、事務性要求不高的特點。

很多人把MongoDB當成窮人的大數(shù)據(jù)。你可以把它理解為一款效率很高但更適合直接操作的一款非關系數(shù)據(jù)庫，大部分不需要用“腦子”的數(shù)據(jù)都可以放在MongoDB中，比如很多人把爬蟲的數(shù)據(jù)存儲到MongoDB中，又或許把網(wǎng)站某些信息記錄放到MongoDB中。這些數(shù)據(jù)大一點沒關系，但不建議查詢需要關聯(lián)太復雜也不要和ACID的事務扯上關系。

MongoDB就像一個家里的壯漢，啥臟活累活干的特別六，也不嫌累，力大如牛，腳步如飛的這種。干這些體力活用他最好了(速度快、性能好、存儲大文件)，但他有些缺點就是可能每次吃飯吃七八碗干飯，兩三斤肉(占用內(nèi)存大)，并且穿針引線、家里算賬記事情這些他就不行了，得他夫人來干這個(關系數(shù)據(jù)庫)

第二關 MongoDB安裝和表結(jié)構

知道MongoDB大概是啥和能干啥之后，就該動手安裝和了解使用了！這關帶你安裝MongoDB和了解MongoDB的表結(jié)構。

2.1 MongoDB的安裝

MongoDB的安裝很簡單，這里就基于windows進行安裝了。到MongoDB官網(wǎng)下載

然后打開這個下載的文件，一路next到中間根據(jù)需求勾選是否選擇compass，compass是一種MongoDB的可視化管理工具。MongoDB的可視化管理工具比較多，在這里我們不勾選這塊內(nèi)容。

選擇Custom根據(jù)需求自定義安裝：

到location可以自定義文件夾，也可以使用其默認的：

下面勾選第一個“連入網(wǎng)絡”即可：

這樣，你的MongoDB就安裝完成了，再安裝MongoDB可視化工具：studio3t (https://studio3t.com/) 下載安裝完成打開直接連接

此時MongoDB就安裝完成，默認擁有admin、config、local三個數(shù)據(jù)庫。一些日志配置等數(shù)據(jù)庫，這里就不用管它了。

2.2 MongoDB的表結(jié)構

對于關系數(shù)據(jù)庫，我們可能很容易理解它的層次: 數(shù)據(jù)庫——>表——>記錄(行)——>列，而MongoDB對應的是：數(shù)據(jù)庫——>集合——>文檔——>字段。其中集合可以類比成關系數(shù)據(jù)庫中的表，而文檔就可以看成記錄。

SQL術語/概念MongoDB術語/概念解釋/說明

database	database	數(shù)據(jù)庫
table	collection	數(shù)據(jù)庫表/集合
row	document	數(shù)據(jù)記錄行/文檔
column	field	數(shù)據(jù)字段/域
index	index	索引
table joins		表連接,MongoDB不支持
primary key	primary key	主鍵,MongoDB自動將_id字段設置為主鍵

文檔：文檔是 MongoDB 中數(shù)據(jù)的基本單位，類似于JSON對象和關系數(shù)據(jù)庫中的行（但是比行復雜）。它是由多個數(shù)據(jù)字段和值對組成的數(shù)據(jù)結(jié)構，字段的值也可以是其他文檔或文檔數(shù)組。

集合：集合就是一組文檔，類似于關系數(shù)據(jù)庫中的表。集合是無模式的，集合中的文檔可以是各式各樣的，雖然一個集合里面的文檔沒有內(nèi)容的限制，但是我們一般將相同類型的文檔放在同一集合中(提高查詢效率)。

數(shù)據(jù)庫：MongoDB 中多個文檔組成集合，多個集合組成數(shù)據(jù)庫。一個MongoDB 實例可以承載多個數(shù)據(jù)庫。它們之間可以看作相互獨立，每個數(shù)據(jù)庫都有獨立的權限控制。在磁盤上，不同的數(shù)據(jù)庫存放在不同的文件中。MongoDB 中存在以下系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

• Admin 數(shù)據(jù)庫：一個權限數(shù)據(jù)庫，如果創(chuàng)建用戶的時候?qū)⒃撚脩籼砑拥絘dmin 數(shù)據(jù)庫中，那么該用戶就自動繼承了所有數(shù)據(jù)庫的權限。
• Local 數(shù)據(jù)庫：這個數(shù)據(jù)庫永遠不會被復制，可以用來存儲本地單臺服務器的任意集合。
• Config 數(shù)據(jù)庫：當MongoDB 使用分片模式時，config 數(shù)據(jù)庫在內(nèi)部使用，用于保存分片的信息。

你可能會發(fā)現(xiàn)，在與集合同級別的還有Views，GridFS Buckets。它們是啥呢？

視圖Views： MongoDB視圖是可查詢的對象，其內(nèi)容由其他集合或視圖上的聚合管道定義 。MongoDB不會將視圖內(nèi)容持久化到磁盤上。當客戶端查詢視圖時，將按需計算視圖的內(nèi)容。MongoDB不支持針對視圖的寫入操作。這個和MySQL的視圖有點類似，是個虛表，可以用它來精簡一些查詢的步驟和操作。

GridFS： GridFS是用于存儲和檢索超出BSON文檔大小限制（16MB）的文件的規(guī)范。GridFS不會將文件存儲在單個文檔中，而是將文件劃分為多個部分或大塊，并將每個大塊存儲為單獨的文檔。

第三關 MongoDB的增刪改查

學習使用MongoDB之前，要掌握MongoDB基本的增刪改查操作。我們先用控制臺或者數(shù)據(jù)庫管理工具操作MongoDB，為后面整合進項目做準備。MongoDB隨著發(fā)展至今也有不同的版本，在MongoDB3.2以后版本相比3.2以前版本api有些變動和優(yōu)化，而官方文檔的學習和介紹都是基于3.2以后版本的，所以在學習MongoDB的api語法要參考官方文檔學習最新語法，避免過老語法造成知識混淆。

創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫
我們使用studio 3T創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫和collection，數(shù)據(jù)庫名為mongo。如果不創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，向mongoDB中插入數(shù)據(jù)會默認插入到test數(shù)據(jù)庫中。

然后在數(shù)據(jù)庫中添加集合collection，collection名為student：

可以發(fā)現(xiàn)student集合已經(jīng)被成功添加了：

MongoDB的讀操作包括查詢，而寫操作包括插入、更新、刪除，MongoDB中的所有寫操作都是單個文檔級別的原子操作，你可以指定查詢、更新、刪除標準或過濾器(查詢、更新、刪除更新的條件)，以標識要查詢、更新、刪除的文檔，你可以理解過濾器為關系數(shù)據(jù)庫的條件查詢的條件where子句。

3.1 MongoDB插入

插入操作完成向集合中插入文檔，MongoDB提供了以下向集合插入文檔的方法：

db.collection.insertOne() //New in version 3.2 插入一條文檔(document) db.collection.insertMany() //New in version 3.2 插入多條文檔(document) db.collection.insert()//老版本語法

其中，collection在插入 時候需改成待插入集合的名稱，待插入文檔(document)需要插入到對應集合(collection)中，否則會默認創(chuàng)建一個集合再插入進去。在這里我們插入一條文檔到student集合中。

使用mongo數(shù)據(jù)庫之前要執(zhí)行語句： use mongo，執(zhí)行完畢即可直接操作mongo數(shù)據(jù)庫。
MongoDB的insert的語法如下，更推薦使用insertOne和insertMany，分別用來插入一條和多條文檔(document)：

向student集合插入單條文檔(document)，執(zhí)行以下語句：

db.student.insertOne({"name": "bigsai","age":"22"})

插入多條文檔(document)，執(zhí)行以下語句：

db.student.insertMany([{"name": "bigsai2","age":"22"},{"name": "bigsai3","age":"22"}])

打開student集合，會發(fā)現(xiàn)上面的文檔(document)被成功插入了。

3.2 MongoDB查詢

查詢操作完成從集合中查詢文檔，MongoDB提供了以下向集合插入文檔的方法：

db.collection.find()//查詢文檔，在括號內(nèi)添加各種條件

你可以指定查詢過濾器或條件以標識要返回的文檔。當然MongoDB也支持各種條件查詢，使用也非常簡單，具體還需要查看官方文檔(https://docs.mongodb.com/manual/tutorial/query-documents/)，這里以查詢student集合中數(shù)據(jù)字段age為22的文檔為例，展示一下：

//db.student.find()//查詢所有類似select * from student db.student.find({"age":"22"})

可以看到查詢結(jié)果如下，所有數(shù)據(jù)字段age為22的文檔都被查詢了出來。

3.3 MongoDB更新

更新操作完成從集合中更新(修改)文檔，MongoDB提供了以下更新集合文檔的方法：

db.collection.updateOne() //3.2版中的新功能 更新一條文檔記錄 db.collection.updateMany() //3.2版中的新功能 更新多條文檔記錄 db.collection.replaceOne() //3.2版中的新功能 替換集合中的一個文檔

在MongoDB中，更新操作只針對單個集合(db.collection中對應的collection)。MongoDB中的所有寫操作(包括更新)都是單個文檔級別的原子操作，你可以指定更新標準或過濾器(更新的條件)，以標識要更新的文檔。這些過濾器與查詢使用的過濾器用法一致。當然MongoDB有update()方法但是已經(jīng)被棄用。

我們將student集合中所有數(shù)據(jù)字段age為22的文檔更新其數(shù)據(jù)字段name的值為bigsai22：

db.student.updateOne({"age":"22"},//條件{$set:{"name":"bigsai2"}}//修改的值)

其中{“age”:“22”}為查詢的條件即找到第一條數(shù)據(jù)字段age為22的文檔，而{$set:{}}則用來修改文檔對應數(shù)據(jù)字段的值。updateOne()執(zhí)行成功只會更新第一條匹配的文檔。

此時，你如果想將數(shù)據(jù)字段name為bigsai2的兩條文檔的數(shù)據(jù)字段age改成18，那么執(zhí)行以下語句：

db.student.updateMany({"name":"bigsai2"},{$set:{"age":"18"}})

刷新結(jié)果會發(fā)現(xiàn)文檔已經(jīng)成功被更新，這種語句在sql中就類似update student set age=18 where name=bigsai2

3.4 MongoDB刪除

刪除操作完成從集合中刪除文檔，MongoDB提供了以下刪除集合文檔的方法：

db.collection.deleteOne() //3.2版中的新功能 刪除一條記錄 db.collection.deleteMany() //3.2版中的新功能 刪除多條記錄

在MongoDB中，刪除操作只針對單個集合(db.collection中對應的collection)。MongoDB中的所有寫操作(包括刪除)都是單個文檔級別的原子操作，你可以指定標準或過濾器，以標識要刪除的文檔。這些過濾器與查詢、更新使用的過濾器用法一致。

這里delete和update操作的條件有點類似，如果使用deleteOne()語句會刪除第一個匹配的文檔，而使用deleteMany()會刪除所有滿足條件的文檔。如果我們刪除所有數(shù)據(jù)字段name為bigsai2的文檔可以這么操作：

db.student.deleteMany({"name":"bigsai2"}//條件)

可以發(fā)現(xiàn)文檔被成功刪除：

課程總結(jié)

到這里MongoDB的介紹已經(jīng)結(jié)束了，我想優(yōu)秀的你肯定已經(jīng)能夠知道MongoDB的來龍去脈了。

回顧本篇的內(nèi)容，首先，從宏觀上介紹了MongoDB這個非關系型數(shù)據(jù)庫的特點以及場景；然后介紹了MongoDB的安裝流程以及學習了MongoDB的表結(jié)構，從而使你對MongoDB的規(guī)則有個更細致地認識；最后，教你如何使用語句實現(xiàn)MongoDB的增刪改查，讓你能夠初步操作MongoDB。

當然，本篇只是帶你入門MongoDB，講了一些比較基礎的內(nèi)容，如果需要深入學習使用MongoDB，還需要多從官網(wǎng)文檔以及其他學習資源中更深入地了解！

MongoDB是當前非常熱門的一種基于文檔的非關系型數(shù)據(jù)庫，它的應用也正變得越來越多。望你在了解MongoDB之后能夠在編程語言中盡快實戰(zhàn)使用MongoDB，把MongoDB真正用到項目中！

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的MongoDB从立地到成佛(介绍、安装、增删改查)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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