一個阿里p7學長給的nosql面試知識庫，絕對真實，學會了去面呀。??

最近整理了一下超硬核系列的文章和面經系列的文章，可以持續(xù)關注下：

超硬核系列歷史文章：（我保證每篇文章都有值得學習的地方，并且對小白有特別大的提高，敢說敢負責。）

這個系列入門級別的有萬字，有些文章十萬字。真的建議每篇文章都收藏

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面試經驗系列歷史文章：

這個系列離結束差的還特別多，會更新涵蓋所有一線大廠的所有崗位，也可以關注一下。

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• NoSQL概述
• NoSQL數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢：①支持超大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲②數(shù)據(jù)模型比較靈活

NoSQL數(shù)據(jù)庫的劣勢：①缺乏底層基礎理論做支撐②很多nosql數(shù)據(jù)庫都不支持事務的強一致性

關系數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢：①具備非常完備的關系代數(shù)理論作為基礎②有非常嚴格的標準③支持事務一致性④可以借助索引機制實現(xiàn)非常高效的查詢

劣勢：①可擴展性非常差②不具備水平可擴展性，無法較好支持海量數(shù)據(jù)存儲③數(shù)據(jù)模型定義嚴格，無法較好的滿足新型web2.0應用需求

• 傳統(tǒng)的關系數(shù)據(jù)庫性能上的缺陷：①無法滿足海量數(shù)據(jù)的管理需求②無法滿足高并發(fā)需求
• NoSQL的四大類型：鍵值數(shù)據(jù)庫 ?列族數(shù)據(jù)庫 文檔數(shù)據(jù)庫 圖數(shù)據(jù)庫
• NoSQL數(shù)據(jù)庫的三大理論基石：①CAP ②BASE③最終一致性（會話一致性，單調寫一致性）
• Nosql數(shù)據(jù)庫具有的三個特點：①靈活的可擴展性②靈活的數(shù)據(jù)模型③和云計算的緊密結合
• Nosql興趣起的原因：①關系數(shù)據(jù)庫無法滿足web2.0的需求②數(shù)據(jù)模型的局限性
• Acid四性：A：原子性 C：一致性 I：隔離性 D：持久性
• MongoBD簡介
• 一個mongodb可以建立多個數(shù)據(jù)庫；mongdb將數(shù)據(jù)存儲為一個文檔，數(shù)據(jù)結構是鍵值對；多個文檔組成集合，多個集合組成數(shù)據(jù)庫

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• 數(shù)據(jù)庫命名：
• 不能是空字符串（"")②不能以$開頭③不能含有.和空字符串。

• 數(shù)據(jù)庫名字區(qū)分大小寫（建議數(shù)據(jù)庫名全部使用小寫）
• 數(shù)據(jù)庫名字長度最多64字節(jié)。⑥不要與系統(tǒng)保留的數(shù)據(jù)庫名字相同，這些數(shù)據(jù)庫包括：admin、local、 config等
• 文檔是MongoDB最核心的概念，本質是一種類JSON的BSON格式的數(shù)據(jù)。
• BSON是由一組組鍵值對組成，它具有輕量性、可遍歷性和高效性三個特征。可遍歷性是MongoDB將BSON作為數(shù)據(jù)存儲的主要原因。
• 適用場景：海量的數(shù)據(jù)存儲，json格式的數(shù)據(jù)，高伸縮性場景，弱事務型業(yè)務
• 使用mongdb shell訪問mongdb：1）連接數(shù)據(jù)庫：mongo port 27017

2）連接遠程的mongdb服務器：mongo “mongodb://mongodb0.example.com:27017” ?3）查看所以數(shù)據(jù)庫：show dbs?? 4）創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫：use DATABASE_NAME use database1? 5）創(chuàng)建集合：插入數(shù)據(jù)時候自動創(chuàng)建集合 6）插入文檔：db.cllection1.insert({name:”張三”,age:20})

7.

• MongoBD數(shù)據(jù)模型
• MongoBD數(shù)據(jù)類型：
• 基本數(shù)據(jù)類型：
  • Null 表示空值或者不存在的字段②布爾③數(shù)值類型④字符串⑤二進制數(shù)據(jù)可以保存由任意字節(jié)組成的字符串，例如：圖片、視頻等⑥正則表達式：{name:/foo/} name字段含有foo的文檔⑦JavaScript 代碼
• Date日期：new Date ， 北京時間(CST) = UTC + 8個小時
• Timestamp（時間戳）：只供mongdb數(shù)據(jù)庫內部使用，用于記錄操作的詳細時間，new Timestamp（）
• ObjectId：總共12字節(jié)；

ObjectId()? 用于創(chuàng)建ObjectID；getTimestamp() 用于取得ObjectID的時間戳； valueOf()? 用于取得ObjectID的字符串表示

內嵌文檔

數(shù)組

Mongdb客戶端的一基本命令：

連接/切換數(shù)據(jù)庫 – use test01;

數(shù)據(jù)插入 -- db.stu.insert(obj);

數(shù)據(jù)查詢 -- db.stu.find(query);

數(shù)據(jù)更新 -- db.stu.update(query,obj);

數(shù)據(jù)刪除 -- db.stu.remove(query);

實例（好好看看）

1、創(chuàng)建/切換數(shù)據(jù)庫：use db1

2、查看數(shù)據(jù)庫：show dbs

3、刪除當前數(shù)據(jù)庫：db.dropDatabase()

4、創(chuàng)建集合：db.createCollection("c1")

5、創(chuàng)建集合并添加數(shù)據(jù)

db.dept.insert({deptno:1,deptname:"技術部",location:"beijing"})

6、查看集合：show collections

7、刪除集合：db.collection_name.drop()

8、查看所有文檔數(shù)據(jù)：db.dept.find()

9、查看單獨的一個文檔：db.dept.findOne()

刪除指定文檔：db.dept.remove({deptno:1})

更新文檔：db.dept.update({deptno:2},{$set:{location:"shenzhen"}})

• 數(shù)據(jù)更新
• 數(shù)據(jù)更新三種：插入：insert；刪除：remove；修改：update
• Insert函數(shù)（只能作用于一個集合，集合不存在自動創(chuàng)建）：db.集合名.insert（要插入的文檔，可選參數(shù)（設置安全級別））返回值：WriteResult({“nInserted”:1});??? db.collection.insertOne()

db.collection.insertMany()

Remove函數(shù)：db.集合名.remove（查詢條件，可選參數(shù)（Boolean類型，只會刪除滿足條件的一個文檔））：db.student.remove({name:”tom”},true)

drop函數(shù)，不僅刪除文檔，還會刪除集合中的索引，db.test.drop()

deleteOne（）和deleteMany（）

Bluk函數(shù)：（一共有兩種，順序和并行）

• • db.集合名.initializeUnorderedBulkOp() 并行Bulk（以隨機的方式并行地執(zhí)行添加到執(zhí)行列表中的操作）； ②db.集合名.initializeOrderedBulkOp()?? 順序Bulk（按照預先定義的操作順序）；Bulk.insert()、Bulk.find.update()、Bulk.find.remove()；Bulk.execute()

var bulk=db.student.initializeOrderedBulkOp()?

var bulk=db.student.initializeUnorderedBulkOp();?

bulk.insert({name:"san",age:18})

bulk.insert({name:"si",age:18,})

bulk.find({name:"si"}).remove();

Update函數(shù)：

db.集合名.update(查詢條件（相當于where）；更改的內容（相當于set）；查詢條件不存在時，選擇{ upsert：true}插入，false：不插入；查詢出多個文檔，選擇{multi：true}全部，false：第一條)

返回值：WriteResult({“nMatched”:1,“nUpserted”:0,”nModified”:1})

依次是：滿足的文檔個數(shù) ；upsert：true時插入的個數(shù)；實際修改的文檔個數(shù)

更改操作符：

• db.update_test.update({_id:1},{$inc:{age:2}})
• db.update_test.update({_id:1},{$min:{age:3}})

③db.update_test.update(

?{name:"xiaoli"},

?{$set:{name:"xiaoli_update",age:28}},

?{multi:true})

• • db.update_test.update({_id:1},{$rename:{age:"年齡"}})
  • db.update_test.update({_id:1},{$unset:{年齡:""}})

⑥db.update_test.update({_id:1},{$unset:{年齡:1}})

內嵌文檔：①修改整個內嵌：{$set:{field1:新內嵌文檔}} ②修改內嵌的某個字段：{$某個更改操作符:{“field1.field2”:value}}

數(shù)組元素：

①db.array_test.insert([

{name:"joe",scores:[60,60,61,62]},

{name:"jack",scores:[]}

])

②db.array_test.update({name:"joe"},{$pop:{scores:-1}})

③db.array_test.update({name:"joe"},{$pull:{scores:{$gt:61}}})

MongoDB為$push和$addToSet提供了一組修改器（modifiers）。通過將操作符和修改器結合使用，可以實現(xiàn)更多復雜的功能

①db.array_test.update(

{name:"joe"},

{$push:{scores:{$each:[90,92,85]}}})

②db.array_test.update(

{name:"joe"},

{$push:{scores:{$each:[90,92,85]}}})

③db.array_test.update(

{name:"jack"},

{$push:

? {

?? scores:

??? {$each:[{course:"語文",成績:80},

??????????? {course:"數(shù)學",成績:95},

????? ????? {course:"外語",成績:70},

????? ?????? ],

????? ?$sort:{成績:-1},$slice:2} }})

• mongdb提供了四種寫入級別：①非確認式寫入②確認式寫入③日志寫入④復制集確認式寫入
• 數(shù)據(jù)查詢
• db.集合名.find（query，fields，limit，skip）

query：指明查詢條件 ?db.student.find({name:”joe”,age:{$lt:22}})

fields; 用于字段映射，指定是否返回該字段，0代表不返回，1代表返回，語法格式：{field:0}或{field:1}

limit：限制查詢結果集的文檔數(shù)量，指定查詢返回結果數(shù)量的上限

例如：db.student.find({name:”joe”},{“name”:1,”age”:1},2})

skip：跳過一定數(shù)據(jù)量的結果，設置第一條返回文檔的偏移量

例如：db.student.find({name:”joe”},{“name”:1,”age”:1},2,1})

①find函數(shù)一次只能查詢只能針對一個集合；②db.student.find()或db.student.find({})會返回所有文檔；③排序就是sort函數(shù)：db.student.find().sort({name:1,age:-1})；④db.collection.findOne()只會返回第一條數(shù)據(jù)

比較查詢操作符

邏輯查詢操作符

?

元素查詢操作符

數(shù)據(jù)查詢操作符

內嵌文檔查詢：①查詢整個內嵌文檔：當內嵌文檔鍵值對的數(shù)量以及鍵值對的順序都相同時，才會匹配②查詢文檔的某個字段 ?需要.

db.student.find({“address.city”:”Beijing”})

數(shù)組操作符

與位置無關：db.student.find({“score.成績”: 80})

與位置有關：db.student.find({“scores.2.成績”: 95})

游標

• • 提供的函數(shù)
  • 游標的生命周期：游標的創(chuàng)建，使用以及銷毀三個階段
  • 創(chuàng)建：var cursor = db.student.find().sort({age:1}).limit(2).skip(10);
  • db.serverStatus().metrics.cursor? 查看當前系統(tǒng)的游標狀態(tài)

模糊查詢：使用$regex或者正則表達式

{<field>:{$regex:/pattern/，$options:’<options>’}}；

{<field>: /pattern/<options>}

在$In中只能用正則；在隱式的$and只能用$regex； option包含x或s時，只能用$regex

FindAndModIfy函數(shù)：

• 索引
• mongdb索引的類型：

mongdb索引的屬性：唯一性，稀疏性，TTL屬性

• • 唯一索引（Unique Index）：創(chuàng)建db.collection.createIndex( <key and index type specification>, { unique: true } )

為復合索引設置唯一屬性時，只能保證組合索引字段的唯一性，不能確保單個或索引字段自己的唯一性；id唯一索引是自動創(chuàng)建的不能被刪除

• • • • 稀疏索引（spare index）：db.student.createIndex({name:1}, {sparse:true})

指的是只為索引字段存在的文檔建立索引，即使索引字段的值為null，但不會為索引字段不存在的文檔建立索引。

• • • • TTL索引（time-to-live index）：為文檔設置一個超時時間，當達到預設值的時間后，該文檔會被數(shù)據(jù)庫自動刪除。對于緩存非常有用db.eventlog.createIndex( { "lastModifiedDate": 1 }, { expireAfterSeconds: 3600 } )

復合鍵索引不具備生存時間特性

Mongdb索引的管理：

• • 索引的創(chuàng)建（一旦創(chuàng)建就不能修改，除非刪除重建，不能重復創(chuàng)建一個索引）db.collection.createIndex( <key and index type specification>, <options> )

Keys 用來指明創(chuàng)建索引的字段以及排序方向：

db.student.createIndex({name:1,age:-1})

Options：用來設置索引的屬性以及其它輔助選項

db.student.createIndex({name:1,age:1},{name:’name_age’})

• • • • 索引的查看

查看集合擁有的索引db.collection.getIndexes()

查詢建立索引的鍵名 db.collection.getIndexKeys()

• • • • 索引的重建

重建當前集合的所有索引 db.collection.reIndex()先刪除在重建

查詢索引的大小 db.a1.totalIndexSize()?

• • • • 索引的刪除

db.collection.dropIndex(index)

index：可以是索引的名字，也可以是創(chuàng)建索引時的keys文檔參數(shù) ?db.student.dropIndex(‘name_age’)?? //索引名

db.student.dropIndex({name:1,age-1})??????? //keys參數(shù)

刪除集合中所有的索引 db.collection.dropIndexes()?

• • • • 索引的查詢解釋器

db.collection.find().explain()

db.stu.find({age:22}).explain()??? ?db.stu.find({age:22}).explain(false)

db.stu.find({age:22}).explain(“queryPlanner”) queryPlanner：查詢計劃的選擇器，首先進行查詢分析，最終選擇一個winningPlan是explain返回的默認層面。

?

hint函數(shù)：db.集合.find().hint(index) index參數(shù)可以是索引的名字（字符串）或者創(chuàng)建索引時使用的keys參數(shù)。

??? Mongdb限制每個集合上最多只能創(chuàng)建64個索引

• 特殊索引
• 2dsphere 球面索引-創(chuàng)建

2d平面索引

全文索引

• 權限認證
• 創(chuàng)建管理員賬號

db.createUser({ user: “zhangsan”,pwd: “zhangsan123”,roles:[{ role:

“userAdmin AnyDatabase ", db: "admin" }] })

密碼認證：db.auth(“zhangsan”,”zhangsan123”)

授權：db.grantRolesToUser("accountUser01",[{role:"read", db:"stock" } ], { w: "majority" , wtimeout: 4000 } )

修改用戶密碼：

db.changeUserPassword("accountUser", "SOh3TbYhx8ypJPxmt1oOfL")

刪除用戶(只刪除當前數(shù)據(jù)中的football用戶)

• 刪除賬號：db.dropUser("football");
• 關閉mongdb服務：db.shutdownServer();
• 聚合
• 聚合管道的概述
  • • 聚合管道由階段組成，文檔在一個階段處理完畢后，聚合管道會將結果傳遞給下一個階段
    • 針對聚合功能提供三種方式：聚合管道，單目的聚合操作，MapReduce編程模式
    • MongoDB Shell使用db.collection.aggregate([{<stage>},…])來構建和使用聚合管道。
    • 聚合管道的作用：對文檔進行過濾篩選符合條件的文檔；對文檔進行變換，改變文檔輸出格式
• 聚合管道操作符
  • • $project

• • • • $match

• • • • $limit:{ $limit: <positive integer> }限制返回的文檔數(shù)量

db.article.aggregate([ { $limit : 5 } ]);

• • • • $skip:{ $skip: <positive integer> }跳過指定數(shù)量的文檔

db.article.aggregate( { $skip : 5 } );

• • • • $group：例如：db.books.aggregate( [ { $group : { _id : "$author", books: { $push: "$title" } } } ] )
      • $sort:{ $sort: { <field1>: <sort order>, <field2>: <sort order> ... } }

排序db.users.aggregate( [ { $sort : { age : -1, posts: 1 } } ] )

• • • • Out：{ $out: "<output-collection>" }

db.books.aggregate( [ { $group : { _id : "$author", books: { $push: "$title" } } }, { $out : "authors" } ] )

• • • • $unwind：{ $unwind: <field path> }，參數(shù)是數(shù)組類型將文檔按照數(shù)組字段拆分成多條文檔，每條文檔包含數(shù)組中的一個元素
      • $lookup：

• • • • 聚合管道表達式

單目的聚合操作

常用的主要有兩個：count和distinct

• 與Java

看雪梨TXT的第三題

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• GridFS文件系統(tǒng)
• GridFS是mongdb提供的二進制數(shù)據(jù)的存儲解決方案，是專門為大數(shù)據(jù)文件存儲提供的存儲方案
• GridFS用兩個集合來存儲一個文件：fs.files 與 fs.chunks
• Mongofiles的使用：
  • • 上傳文件mongofiles? -d gfs put? d:/demo/baidu.jpg
    • 顯示文件列表：mongofiles? -d gfs list
    • 下載文件：mongofiles? -d gfs get
    • 刪除 delete? 搜索search
• 復制集
• MongoDB的復制至少需要兩個節(jié)點。其中一個是主節(jié)點，負責處理客戶端請求，其余的都是從節(jié)點，負責復制主節(jié)點上的數(shù)據(jù)。
• 各個節(jié)點的屬性

復制集的搭建：①啟動多個mongdb實例②連接任意一臺mongdb實例（主節(jié)點）mongo –port27017 ③（主節(jié)點）初始化復制集 rs.initiate（）④（主節(jié)點）查看復制集的狀態(tài) rs.status（）⑤（主節(jié)點）另外兩個從節(jié)點加入復制集rs.add(“127.0.0.1:27018”)

添加沖裁節(jié)點：①啟動仲裁節(jié)點所需的mongdb實例②連接上主節(jié)點③添加仲裁節(jié)點到副本集中rs.addArb(“127.0.0.1:27020”)④查看復制集狀態(tài)

將從節(jié)點變?yōu)橹俨谜?/li>

1、確認該節(jié)點與所有客戶端都斷開連接2、關閉該從節(jié)點3、（主節(jié)點）將從節(jié)點從REPL的配置信息中刪除rs.remove(“127.0.0.1:27019”)

4、（主節(jié)點）確認復制集已經沒有該節(jié)點rs.conf()

5、將從節(jié)點的數(shù)據(jù)目錄刪除或者重命名6、創(chuàng)建新的目錄供仲裁節(jié)點使用

7、啟動仲裁節(jié)點所需的mongodb實例8、連接上主節(jié)點mongo --port 27018 ?9、添加仲裁節(jié)點到副本集中 10、查看復制集的狀態(tài)

• ?
• 分片
• 分片的優(yōu)勢：使用分片來支持具有非常大的數(shù)據(jù)集和高吞吐量的操作的部署。
• 三種服務器：路由服務器，分片服務器，配置服務器
• 為了將一個集合的所有文檔進行分片，mongdb通過shard key進行數(shù)據(jù)集的分割
• Mongdb將分片后的數(shù)據(jù)存在chunk中
• 兩種分片策略：哈希分片，范圍分片
• Redis簡介
• redis的特性：①開源免費②支持持久化③存儲類型豐富④支持數(shù)據(jù)備份
• redis的適用場合：①實時消息系統(tǒng)②排行榜③精準設定過期時間④計數(shù)器⑤最新N的數(shù)據(jù)操作
• redis相比memcached有哪些優(yōu)勢：①memcached所有的值均是簡答的字符串，redis作為替代者，支持更為豐富的數(shù)據(jù)類型②redis的速度比memcached快很多③redis可以持久化其數(shù)據(jù)
• redis簡介：本質上是一個key-value類型的內存數(shù)據(jù)庫，很像memcached，整個數(shù)據(jù)庫統(tǒng)統(tǒng)加載在內存當中進行操作，定期通過異步操作把數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)flush到硬盤上進行保存

?

• Redis的數(shù)據(jù)類型及操作
• String

List

Hash?

Set

Zset

HyperLogLog

• Redis常用命令
• 鍵值相關命令：

?

服務器相關命令：

• Redis高級特性
• 持久化
  • • 快照是默認的持久化方式。這種方式是將內存中的數(shù)據(jù)以快照的方式寫入到二進制文件中，默認的文件名為dump.rdb。
    • Redis 是一個持久化的內存數(shù)據(jù)庫
    • Redis 提供了不同級別的持久化方式（內存的數(shù)據(jù)保存到磁盤上）:
    • RDB（Redis DataBase）持久化方式能夠在指定的時間間隔能對你的數(shù)據(jù)進行快照（SnapShot ）存儲。
    • AOF(Append Only File)持久化方式記錄每次對服務器寫的操作，當服務器重啟的時候會重新執(zhí)行這些命令來恢復原始的數(shù)據(jù)，AOF命令以redis協(xié)議追加保存每次寫的操作到文件末尾，Redis還能對AOF文件進行后臺重寫,使得AOF文件的體積不至于過大。

?

Rdb的優(yōu)點與缺點

優(yōu)點：①RDB是一個非常緊湊的文件②RDB在保存RDB文件時父進程唯一需要做的就是fork出一個子進程,接下來的工作全部由子進程來做，父進程不需要再做其他IO操作，所以RDB持久化方式可以最大化redis的性能.③與AOF相比,在恢復大的數(shù)據(jù)集的時候，RDB方式會更快一些

缺點：①數(shù)據(jù)丟失風險大 ②RDB需要經常fork子進程來保存數(shù)據(jù)集到硬盤上,當數(shù)據(jù)集比較大的時候,fork的過程是非常耗時的,可能會導致Redis在一些毫秒級內不能響應客戶端的請求

Aof的優(yōu)點與缺點

優(yōu)點：①AOF文件是一個只進行追加的日志文件 ②使用AOF 會讓你的Redis更加靈活: 你可以使用不同的fsync策略 ③redis可以在 AOF 文件體積變得過大時，自動地在后臺對 AOF 進行重寫 ④AOF文件有序地保存了對數(shù)據(jù)庫執(zhí)行的所有寫入操作， 這些寫入操作以 Redis 協(xié)議的格式保存， 因此 AOF 文件的內容非常容易被人讀懂， 對文件進行分析也很輕松

缺點：①對于相同的數(shù)據(jù)集來說，AOF 文件的體積通常要大于 RDB 文件的體積 ②根據(jù)所使用的 fsync 策略，AOF 的速度可能會慢于 RDB

Redis事務的相關命令有哪幾個 ①MULTI②EXEC③DISCARD④WATCH

主從復制

主從復制原理

通過主從復制可以允許多個slave server擁有和master server相同的數(shù)據(jù)庫副本。 ????主從復制特點：

• • • • master可以擁有多個slave
      • 多個slave可以連接同一個master外，還可以互相連接
      • 主從復制不會阻塞master，在同步數(shù)據(jù)時，master可以繼續(xù)處理client請求?? ④提高系統(tǒng)的伸縮性
    • 主從復制過程
      • slave與master建立連接，發(fā)送sync同步命令 ②master會啟動一個后臺進程，將數(shù)據(jù)庫快照保存到文件中，同時master主進程會開始收集新的寫命令并緩存。③后臺完成保存后，就將此文件發(fā)送給slave ④slave將此文件保存到硬盤上
  • Redis發(fā)布/訂閱（RUB/SUB）

安全性:設置客戶端連接后進行任何命令前需要使用的密碼

Redis-Sentinel機制 ???故障切換的原理:

總結

以上是生活随笔為你收集整理的超硬核！兔兔阿里p7学长给的面试知识库的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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