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MongoDB之概述、命令

基础知识

是什么

概念

分布式文件存储数据库，提供高可用、可扩展、易部署的数据存储解决方案。

结构

image.png

BSON存储类型

类似JSON的一种二进制存储格式。相比于JSON，提供更丰富的类型支持。
优点是灵活，缺点是空间利用率不佳。
类型说明解释举例String字符串UTF-8编码为合法字符串。{name:“李四”}Integer整型根据服务器可分为32、64位。{age:1}Boolean布尔值{flag:true}Double双精度浮点值{number:3.14}ObjectId对象ID用于创建文档的ID{_id:new Object()}Array数组{top:[85,63,42]}Timestamp时间戳{ ts: new Timestamp() }Object内嵌文档{obj:{age:18}}Null空值空值或未定义的对象{key:null}Date或者 ISODate格林尼治 时间日期时间，用Unix日期格 式来存储当前日 期或时 间。{birth:new Date()}Code代码可包含js代码{x:function(){}}
其它特殊类型File：

  • 二进制转码小于16M，可用 Base64 存储。
  • 二进制转码大于16M，可用 GridFS 存储。

什么时候使用MongoDB

应用特征

应用特征不需要事务不需要复杂join新应用，需求变动，数据模型无法确定，需要快速迭代开发应用需要2000以上QPS应用需要TB、PB级别的数据存储应用发展迅速，需要快速水平扩展要求数据不丢失应用需要99.999%高可用应用需要大量地理位置查询、文本查询

适用场景

  • 网站数据：适合实时插入、更新、查询，并要求具备复制、高度伸缩性。
  • 缓存：高性能，可作为基础信息设置的缓存层。
  • 存储大尺寸、低价值的数据。
  • 高伸缩场景。合适组成几十上百的数据库集群。内置高可用解决方案以及MapReduce引擎。
  • 用于对象、JSON数据的存储。BSON格式合适文档化格式的存储和查询。

行业应用场景

  • 游戏场景。用户信息、装备信息、积分等，内嵌文档存储，方便查询、更新。
  • 物流场景。存储订单信息，通过内嵌文档形式，一下子就可以把订单的所有变更信息查询出来。
  • 社交场景。存储用户信息、朋友圈，查找附近的人等。
  • 物联网场景。存储设备的接入信息，以及设备上报的日志。
  • 直播。用户信息、礼物信息。

GUI工具

MongoDB Compass Community

  • MongoDB提供GUI MongoDB工具
  • 借助内置模式可视化，用户可以分析文档并显示丰富的结构。为了监控服务器的负载，它提供了数据库操作的实时统计信息
  • Compass有两个版本：Enterprise（付费），Community（免费）
  • 适用于Linux，Mac或Windows

MongoBooster

  • 是MongoDB CLI界面中非常流行的GUI工具。它正式名称为MongoBooster
  • NoSQLBooster是一个跨平台，它带有一堆MongoDB 工具来管理数据库和监控服务器
  • 这个Mongodb工具包括服务器监控工具，Visual Explain Plan，查询构建器，SQL查询，
  • ES2017语法支持等等…
  • 适用于Linux，Mac或Windows

Navicat

基础命令

连接

mongo --username root --password  --host localhost --port 27017

数据库

当前数据库

db

所有数据库

show dbs

show databases

切换数据库

use <database>

创建数据库

use <newDatabaseName>

删除当前数据库

db.dropDatabase()

集合操作

所有集合(表)

show collections

show tables

查看集合命令帮助

db.<collection>.help()

删除集合

db.<collection>. drop()

插入操作

单条插入

db.<collection>.insertOne(
{xm:"张三",age:23}
)

db.myt.insertOne(
{xm:"张三",age:23}
)

多条插入

db.<collection>.insertMany([
  {xxx},
  {xxx}
])

db.myt.insertMany([
  {xm:"李四",age:24},
  {xm:"王五",age:25},
  {xm:"赵六",age:26},
  {xm:"李四",age:34},
  {xm:"王五",age:35},
  {xm:"赵六",age:36}
])

查询操作

基础查询

操作格式对比={key:value}where a = 1>{key:{$gt:value}}where a > 1<{key:{$lt:value}}where a < 1>={key:{$gte:value}}where a >= 1<={key:{$lte:value}}where a <= 1!={key:{$ne:value}}where a != 1

等值查询
db.<collection>.find({<field>:<value>})

db.myt.find({xm:"张三"})
IN查询
db.<collection>.find({<field>:{<option>:<value>}})

db.myt.find({xm:{$in:["张三","李四"]}})
AND查询
db.<collection>.find({<field>:<value>,<field>:<value>})

db.myt.find({xm:"李四", age:34})

db.myt.find({xm:"李四", age:{$gt:30}})
范围查询
db.myt.find({xm:"李四", age:{$gt:30}})
OR查询
db.<collection>.find({$or:[{<field>:<value>},{<field>:<value>}]})

db.myt.find( {$or: [ {xm: "李四"}, {age: {$lt: 26}} ] } )
AND+OR查询
db.<collection>.find({<field>:<value>, $or:[{<field>:<value>},{<field>:<value>}]})

类似于：select * from t where a = 1 and ( b = 1 or b = 2)

db.myt.find( { xm:"李四", $or:[{age:{$lt: 25}},{age:35}] } )
!=查询
db.<collection>.find({<field>:{$ne:<value>}})

db.myt.find({xm:{$ne:"李四"}})

分页查询

db.<collection>.find().sort({<排序列>:<排序方式>}).limit(单页数)

升序：db.myt.find().sort({age:1}).limit(3)

降序：db.myt.find().sort({age:-1}).limit(3)

数组查询

等值查询
db.myt.insertOne( {xm:"孙八",age:28,size:{h:165,w:54},tags:["家财万贯","不惑之年"]} )

db.myt.find({tags:["家财万贯","不惑之年"]})
包含查询
db.myt.find({tags:{$all:["家财万贯"]}})
在指定下标下进行查询
db.myt.find( {"tags.2":{$lt:65}} )

db.myt.insertMany([
  {xm:"李四",age:43, size:{h:165,w:54}, tags:["不惑之年","家财万贯",78]},
    {xm:"王五",age:61, size:{h:167,w:56}, tags:["花甲","家财万贯",65]},
  {xm:"赵六",age:54, size:{h:174,w:64}, tags:["知天命",59]},])
数组长度等于n的文档
db.myt.find( {tags:{$size:3}} )

查询null或者丢失的字段

db.myt.find( {tags: null} )

删除操作

删除所有

db.myt.deleteMany({})

按条件删除

db.<collection>.deleteMany( { <field1>: { <operator1>: <value1> }, ... } )

db.my2.deleteMany( {xm:"王五"})

只删除一个符合条件的

db.<collection>.deleteOne( { <field>: <value> } )

db.my2.deleteOne( {xm:"李四"} )

更新操作

更新格式

db.集合名.update(<query>,<update>,
  {
  upsert: <boolean>,
  multi: <boolean>,
  writeConcern: <document>
  }
)-- 更新一个
updateOne()-- 更新所有符合条件的
updateMany()-- 文档替换。多个匹配结果也只替换一个。
replaceOne()
  • query：查询条件
  • update：set操作，包括： - $set：设置字段值。- $unset ：删除指定字段。- $inc ：增加指定数值。
  • upsert（可选）：默认false。不存在更新的记录时是否新增。
  • multi （可选）：默认false。只更新找到的第一条记录。
  • writeConcern （可选）：指定写操作的回执行为。如 写操作是否需要确认。包括 { w: <value>, j:<boolean> , wtimeout: <number>}字段。 - w ：默认1。 - n：指定写操作传播到的成员数量，即比如 写操作 要求得到n个MongoDB实例或副本集的主要成员的确认。- 0：不要求确认写操作。- " majority"：要求写操作得到大多数成员（ members[n].votes 值大于0的成员 ）的确认。- j：确认写操作是否写入硬盘日志。确认的数量由w值来指定。- wtimeout ：指定write concern的时间限制，w > 1时生效。 - 超过指定时间之后，写操作返回error，不管最后是否执行成功；超时之前的成功操作的数据也不会撤销。- 未指定 或值为 0 时不会限制时间，写操作将无限制等待。

符号对照表

字段运算符说明$currentDate将指定字段的值设置为当前日期$inc增加指定数值$min字段值小于指定值才更新$max字段值大于指定值才更新$mul字段值与指定值相乘$rename重命名字段$set设置字段值$setOnInsert如果更新操作导致插入文档，则设置指定字段的值。单纯的修改无影响。$unset删除指定字段数值运算符说明$充当占位符。更新与查询条件匹配的第一个元素。$[]充当占位符。更新数组中与查询条件匹配的文档中的所有元素$addToSet只有元素不在数组中时才添加到数组。$pop删除数组第一或最后一个元素$pull删除符合匹配条件的所有元素$push添加元素到数组$pullAll删除数组中所有匹配的元素修饰符说明$each遍历$position指定下标$slice$sort

注意点

  • 写操作在单一文档上是原子性。
  • 设定 _id 之后不要更新。

更新案例

db.my2.update( 
  {xm:"李四"}, 
  { 
    $set:{age:25}, 
    $currentDate:{lastModified:true} 
  }
)-- 注：当前日期写入到lastModified字段，字段不存在则创建
db.my2.update( 
  {xm:"李四"}, 
  { 
    $set:{age:25}, 
    $currentDate:{lastModified:true} 
  },
  { multi: true }
)

文档替换

db.my2.replaceOne( 
  {xm:"王五"}, 
  {xm:"王五", age:34,size:{h:168,w:62}} 
)

聚合操作

聚合操作分类

聚合管道
文档进入多阶段的管道，这些文档将转化为聚合结果。

db.orders.aggregate([
   { $match: { status: "A" } },-- 一阶段
   { $group: { _id: "$cust_id", total: { $sum: "$amount" } } }  -- 二阶段])

Map-Reduce
image.png
单用途聚合操作
image.png

测试数据

-- 测试数据：
db.authors.insertMany([
  { "author" : "Vincent","title" : "Java Primer","like" : 10 },
  { "author" : "Vincent","title" : "Java Primer","like" : 10 },
  { "author" : "della","title" : "iOS Primer","like" : 30 },
  { "author" : "benson","title" : "Android Primer","like" : 20 },
  { "author" : "Vincent","title" : "Html5 Primer","like" : 40 },
  { "author" : "louise","title" : "Go Primer","like" : 30 },
  { "author" : "yilia","title" : "Swift Primer","like" : 8 }
])

单目的聚合操作

单目的聚合命令常用的有：

count()

、 

distinct()

和

group()

db.authors.find({like:{$lt:20}}).count()
db.authors.distinct("like")

聚合管道操作

格式说明

一般用于统计数据。常用操作：

  • $match ：过滤数据。
  • $project ：修改传入文档的结构。可用于重命名、增加、删除域、创建计算结果和嵌套文档。
  • $group ：集中文档，统计结果。
  • $sort ：排序。
  • $limit ：限制返回的结果数。
db.authors.aggregate([
    { $match: { status: "A" } },
    { $group: { _id: "$cust_id", total: { $sum: "$amount" } } }
])-- like、author为字段名称
db.authors.aggregate([
      { $match: { author: {$in:["louise","della"]} } },
    { $group: { _id: "$like", total: { $sum: "$like" } } }
])
筛选
db.authors.aggregate(
    {"$match": {"like": {"$gt" : 10} }}
)
分组
-- _id 、count 对应 select user_id as id , sum(xxx) as count
db.authors.aggregate(
  {"$match": {"like": {"$gte" : 25} }},
  {"$group": {"_id": "$author","count": {"$sum": 1}}}
)
多字段分组
db.authors.aggregate(
  {"$match": {"like": {"$gte" : 25} }},
  {"$group": {"_id": {a:"$author",b:"$like"},"count": {"$sum": 1}}}
)
分组取最值
db.authors.aggregate(
    {"$group": {"_id": "$author","count": {"$max": "$like"}}}
)
分组取平均值
db.authors.aggregate(
    {"$group": {"_id": "$author","count": {"$avg": "$like"}}}
)
分组结果写入Set集合
-- 根据author字段分组，分组结果写入名为like的集合
db.authors.aggregate(
    {"$group": {"_id": "$author","like": {"$addToSet": "$like"}}}
)

{ "_id" : "Vincent","like" : [40,10] }
{ "_id" : "yilia","like" : [8] }
{ "_id" : "della","like" : [30] }
{ "_id" : "benson","like" : [20] }
{ "_id" : "louise","like" : [30] }
分组结果写入List集合
db.authors.aggregate(
    {"$group": {"_id": "$author","like": {"$push": "$like"}}}
)
{ "_id" : "Vincent","like" : [10,40,10] }
{ "_id" : "yilia","like" : [8] }
{ "_id" : "della","like" : [30] }
{ "_id" : "benson","like" : [20] }
{ "_id" : "louise","like" : [30] }
$project案例：结果中排除字段、字段重命名

0不显示此字段、1显示此字段。

-- 结果集不显示_id字段
db.authors.aggregate(
  {"$match": {"like": {"$gte" : 10} }},
  {"$project": {"_id": 0,"author":1,"title": 1}}
)-- 重命名
db.authors.aggregate(
  {"$match": {"like": {"$gte" : 10} }},
  {"$project": {"_id": 0,"author":1,"B-Name": "$title"}}
)
$limit案例、排序
db.authors.aggregate(
  {"$match": {"like": {"$gte" : 10} }},
  {"$group": {"_id": "$author","count": {"$sum": 1}}},
  {"$sort": {"count": -1}},
  {"$limit": 1}
)
算数表达式案例
add 指定字段值加 n
-- like字段值 + 1
db.authors.aggregate(
    {"$project": {"newLike": {"$add": ["$like",1]}}}
)

{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b3"),"newLike" : 11 }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b4"),"newLike" : 31 }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b5"),"newLike" : 21 }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b6"),"newLike" : 41 }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b7"),"newLike" : 31 }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b8"),"newLike" : 9 }
{ "_id" : ObjectId("63b2d5a7653186ee23d724b9"),"newLike" : 11 }
subtract 指定字段值减 n
db.authors.aggregate(
{"$project": {"newLike": {"$subtract": ["$like",2]}}}
)

{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b3"),"newLike" : 8 }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b4"),"newLike" : 28 }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b5"),"newLike" : 18 }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b6"),"newLike" : 38 }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b7"),"newLike" : 28 }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b8"),"newLike" : 6 }
{ "_id" : ObjectId("63b2d5a7653186ee23d724b9"),"newLike" : 8 }
multiply 乘法
db.authors.aggregate(
    {"$project": {"newLike": {"$multiply": ["$like",10]}} }
)

{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b3"),"newLike" : 100 }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b4"),"newLike" : 300 }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b5"),"newLike" : 200 }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b6"),"newLike" : 400 }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b7"),"newLike" : 300 }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b8"),"newLike" : 80 }
{ "_id" : ObjectId("63b2d5a7653186ee23d724b9"),"newLike" : 100 }
divide 除法
db.authors.aggregate(
    {"$project": {"newLike": {"$divide": ["$like",10]}} }
)
mod 余数
db.authors.aggregate(
    {"$project": {"newLike": {"$mod": ["$like",3]}} }
)
substr 字符串截取
db.authors.aggregate(
    {"$project": {"newTitle": {"$substr": ["$title",1,2] } }}
)
concat 字符串拼接
db.authors.aggregate(
    {"$project": {"newTitle": {"$concat": ["$title","(","$author",")"] }
}}
)
toLower 字符串转大、小写
db.authors.aggregate(
    {"$project": {"newTitle": {"$toLower": "$title"} }}
)-- 大写
db.authors.aggregate(
    {"$project": {"newAuthor": {"$toUpper": "$author"} }}
)
日期表达式案例

获取日期任意一部分

$year、$month、$dayOfMonth、$dayOfWeek、$dayOfYear、$hour、$minute、$second 

-- 给示例数据补充字段
db.authors.update(
  {},
  {"$set": {"publishDate": new Date()}},true,true)-- 查询月份
db.authors.aggregate(
{"$project": {"month": {"$month": "$publishDate"}}}
)
运算符案例
cmp 大小比较
 $cmp: [exp1, exp2]
  • 等于返回 0
  • 小于返回一个负数
  • 大于返回一个正数
db.authors.aggregate(
    {"$project": {"result": {"$cmp": ["$like",20]} }}
)
and 条件
$and:[exp1, exp2, ..., expN]

多个条件都为true时才返回true。

db.authors.aggregate(
  {"$project": 
        {
      "result": {
                "$and": [{"$eq": ["$author", "Vincent"]}, {"$gt":["$like", 20]}]
            }
        }
  }
)
or 条件
db.authors.aggregate({"$project":{"result":{"$or":[{"$eq":["$author","Vincent"]},{"$gt":["$like",20]}]}}})
not 不等于
db.authors.aggregate({"$project":{"result":{"$not":{"$eq":["$author","Vincent"]}}}})
cond 三元运算符
$cond: [booleanExp, trueExp, falseExp]

db.authors.aggregate({"$project":{"result":{"$cond":[{"$eq":["$author","Vincent"]},"111","222"]}}})
ifNull 非空
# 测试数据
db.authors.insertMany([
    {  "title" : "Swift Primer", "like" : 8 }
])

db.authors.aggregate(
  {"$project": {
  "result": {"$ifNull": ["$author", "not exist is null"]}}
  }
)

{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b3"), "result" : "Vincent" }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b4"), "result" : "della" }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b5"), "result" : "benson" }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b6"), "result" : "Vincent" }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b7"), "result" : "louise" }
{ "_id" : ObjectId("63b2b63e653186ee23d724b8"), "result" : "yilia" }
{ "_id" : ObjectId("63b2d5a7653186ee23d724b9"), "result" : "Vincent" }
{ "_id" : ObjectId("63b4d7177613bd03eda74636"), "result" : "not exist is null" }

MapReduce

格式说明

MongoDB不允许Aggregation Pipeline的单个聚合操作占用过多的系统内存，如果一个聚合操作消耗20%以上的内存，那么MongoDB直接停止操作，并向客户端输出错误消息。
所以 MapReduce 价值很大。

db.collection.mapReduce(
  function() {emit(key,value);}, //map 函数，遍历collection 中所有的记录，并将 key 与 value 传递给 Reduce
  function(key,values) {return reduceFunction}, //reduce 函数，处理Map传递过来的所有记录
  {
    out: collection,
    query: document,
    sort: document,
    limit: number,
    finalize: <function>,
    verbose: <boolean>
  }
)
  • out ：存放统计结果的集合。
  • query ：满足条件的文档才调用map函数。
  • sort ：一般用于配合limit。优化分组。
  • limit ：发往map函数文档数量的上限。
  • finalize ：对reduce函数输出结果进行最后的处理。
  • verbose ：是否包括结果信息中的时间信息，默认false。
测试数据
db.posts.insert({"post_text": "测试mapreduce。", "user_name": "Vincent",
"status":"active"})
db.posts.insert({"post_text": "适合于大数据量的聚合操作。","user_name": "Vincent",
"status":"active"})
db.posts.insert({"post_text": "this is test。","user_name": "Benson",
"status":"active"})
db.posts.insert({"post_text": "技术文档。", "user_name": "Vincent",
"status":"active"})
db.posts.insert({"post_text": "hello word", "user_name": "Louise",
"status":"no active"})
db.posts.insert({"post_text": "lala", "user_name": "Louise",
"status":"active"})
db.posts.insert({"post_text": "天气预报。", "user_name": "Vincent",
"status":"no active"})
db.posts.insert({"post_text": "微博头条转发。", "user_name": "Benson",
"status":"no active"})
条件过滤、分组、求和
# 结果输出到 post_total 集合
# this代表当前集合
db.posts.mapReduce(
  function() { emit(this.user_name,1); },
  function(key, values) {return Array.sum(values)}, # 求和
  {
    query:{status:"active"}, # 过滤
    out:"post_total" 
  }
)
# 查询结果集合
db.post_total.find()

# 可以换一种写法
var mapFunction1 = function() {
   emit(this.user_name, 1);
};

var reduceFunction1 = function(key, values) {
   return Array.sum(values);
};

db.posts.mapReduce(
   mapFunction1,
   reduceFunction1,
   { out: "post_total2" }
)
标签： mongodb 数据库
本文转载自: https://blog.csdn.net/qq_38974073/article/details/135479372
版权归原作者 微风至夏 所有， 如有侵权，请联系我们删除。
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